先进制造技术方向课程设计--经济型数控铣床纵向和横向伺服驱动系统设计

1、先进制造技术方向课程设计 计 算 说 明 书 机电工程系机电工程系 AAAAAAAA 二零一一年十二月二零一一年十二月 目目 录录 第一第一部分部分 课程设计概述课程设计概述 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的要求 1.3 课程设计的步骤与内容 第二第二部分部分 设计与训练设计与训练 经济型数控机床伺服驱动系统设计 2.1 总体方案设计 2.1.1 进给伺服系统机械部分 2.1.2 伺服进给系统 2.2 机械系统设计 2.2.1 步进电机的选择 2.2.2 滚珠丝杠的设计计算（实例） 2.3 丝杠螺母的静态设计 2.3.1 确定动载荷 C a 2.3.2 确定静载荷. 2.3.3 由轴

2、向压力选取丝杠直径. 2.3.4 转速限制 2.3.5 选择丝杠直径： 2.3.7 轴承的选择 2.3.6 联轴器的选择: 2.3 三维设计与数控加工仿真 第三第三部分部分 课程设计心得课程设计心得 第一部分第一部分 课程设计内容及要求课程设计内容及要求 一、一、 课程设计目的：课程设计目的： 数控机床课程设计目的在于培养学生机械、 电子、 计算机及控制的综合集成能力和工程应用能 力。通过设计，运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知 识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计，分析比较机床横向和纵向进给机构的某些 典型机构，进行选择和论证，设计计算和编写

3、技术文件，完成机床横向和纵向进给机构及其控制系 统设计， 达到学习设计步骤和方法的目的。 通过设计， 学习查阅有关的设计手册、 设计标准和资料， 达到积累设计知识和提高设计能力的目的。通过机床课程设计，获得设计工作的基本技能的训练， 提高分析和解决工程技术问题的能力。 二、二、 课程设计要求：课程设计要求： 数控机床课程设计的内容， 要求综合运用所学的理论知识， 为设计经济型数控机床的横向和纵向进 给机构及其控制系统。设计内容有设计图样、设计计算说明书、三维图。设计图样中，包括纵向、横向 进给机构部件图(A0 号图纸)1 张，主要零件图 3 张。设计和计算说明书，包括数控机床伺服传动系统原 理

4、说明，传动设计，主要传动件(轴、齿轮、轴承等)的计算与验算，设计的优缺点和改进等。成绩由图 纸、说明书、答辩、综合实验成绩综合得到。 三、设计的步骤与要求三、设计的步骤与要求 1明确目的要求、查阅有关资料，弄清给定的条件、数据、所设计数控机床的类型、性能、应用 范围和规定的内容与要求。查阅资料时，可查阅机床图册 、 机电设计手册和机床设计手册等。 必要时还应到实验室和工厂实地调查， 了解同类型机床的使用性能与操作， 主传动部件与相邻部件的安 装关系等。 2机械进给机构方案设计 3进给机构设计计算 3.1 滚珠丝杠设计计算 3.2 步进电机的选择计算 4传动系统三维设计 四、说明书编写要求：四、

5、说明书编写要求： 1、 思路清晰、条理分明，书写工整。 2、 说明书后面附上课程设计心得体会。 第二部分第二部分 设计与训练设计与训练 一、一、 设计任务：设计任务： 本设计完成经济型数控铣床本设计完成经济型数控铣床纵向和横向纵向和横向伺伺服驱动系统设计服驱动系统设计 1、纵向脉冲当量 p=0.02mm/step 2、横向脉冲当量 p=0.02mm/step 3、纵向快速进给速度 Vmax2.4m/min，进给速度 10-500mm/min 4、横向快速进给速度 Vmax1.0m/min，进给速度 10-500mm/min 5、电机类型 步进电机，步距角 as=0.51.5 主要技术规格如下： 横向进给距离 200-400mm 纵向进给距离 300-1000mm 最大切削进给速度 纵向 0.5m/min 横向 0.25m/min 机床进给部件重量估计 纵向 800-1200N 横向 200-600N 机床定位精度 0.01mm 拖板与贴塑导轨之间的摩擦系数 =0.040.08， 横向、纵向最大切削负载 1000-2000N(与运动方向相反) 轴向切削