摘要:本論文主要研究數控銑床的Z軸進給系統。數控銑床是數控機床中的典型機床，它對國家的機械行業的發展具有重要的貢獻，其加工精度也決定了一個國家的機械行業的發展水平。其Z軸進給系統主要內容包括進給部件的計算與選用。進給部件首選滾珠絲杠螺母副，它擁有摩擦損失小、傳動效率高、運動平穩、摩擦力小、靈敏度高、低速時無爬行，并且軸向剛度高、反向定位精度高精度穩定性好、磨損小、壽命長、維護簡單、傳動具有可逆性等特點，對于數控銑床的精確傳動提供了保障，使其加工精度精度越來越高。

關鍵詞 數控銑床；Z軸進給系統；滾珠絲杠螺母副

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1 數控銑床-1

1.1.1 數控銑床的簡介-1

1.1.2數控的加工過程-1

1.1.3數控銑床的組成-1

1.1.4 數控銑床的分類-2

1.1.5 數控銑床的用途和工藝特點-2

1.2我國的數控產業-3

1.2.1我國數控產業的現狀-3

1.2.2數控產業發展面臨的問題-3

1.2.3數控產業的發展趨勢-4

1.3數控機床的優點-4

1.4數控銑床Z軸進給系統的大致整體設計-6

2 Z軸傳動系統的設計-7

2.1Z軸傳動系統的參數設定-7

2.2數控機床對主傳動的要求-7

2.3數控銑床變速機構形式-7

2.4主軸的設計-8

2.4.1主軸材料的選擇-8

2.4.2主軸結構的確定-8

2.4.3軸的校核計算-9

2.5齒輪傳動的設計計算-12

2.5.1模數的估算：-13

2.5.2齒輪分度圓直徑的計算-13

2.5.3齒輪寬度B的確定-14

2.5.4齒輪其他參數的計算-14

2.5.5齒輪的校核（接觸疲勞強度）：-14

3 Z軸進給系統總體方案的設計-15

3.1設計參數-15

3.2工作原理-15

3.3總體方案設計-15

3.3.1 數控系統的選擇-15

3.3.2傳動機構的選擇-16

3.3.3聯軸器選擇-16

4 主要零部件的計算與選用-18

4.1Z軸工作載荷分析-18

4.2 Z軸工作載荷計算-18

4.3滾珠絲杠螺母副的計算與選用-18

4.3.1絲杠導程的確定-18

4.3.2動載荷C計算-19

4.3.3效率計算-20

4.3.4滾珠絲杠的精度選擇-20

4.3.5滾珠絲杠的制動-20

4.4滾珠絲杠螺母副支承的選擇-21

4.5滾珠絲杠螺母副的間隙消除與預緊-22

4.6軸承的計算與選用-22

4.6.1軸承初選-22

4.6.2軸承的計算-23

4.6.3確定軸承的規格型號-24

4.7傳動系統的剛度計算-24

4.7.1絲杠拉壓剛度KT-24

4.7.2滾珠絲杠螺母副的軸向接觸剛度KN-25

4.7.3支承軸承的軸向剛度KH-25

4.7.4絲杠傳動的綜合拉壓剛度K-25

4.8伺服電動機的選擇計算-25

4.8.1確定步進電動機的類型-25

4.8.2確定脈沖當量-26

4.8.3最大靜態轉矩的選擇-26

4.9負載轉動慣量的計算-26

4.9.1工作臺折算到絲杠上的轉動慣量-27

4.9.2絲杠折算到電動機的轉動慣量-27

4.9.3傳動系統折算到電機軸上的總轉動慣量-27

4.10負載力矩的計算-27

4.10.1計算折算到電動機主軸上切削負載力矩-27

4.10.2計算折算到電動機上的摩擦負載力矩-27

4.10.3計算附加負載力矩-28

4.10.4加速力矩-28

4.10.5計算空載時的快進力矩-28

4.10.6計算切削時的工進力矩-28

4.10.7計算空載啟動力矩-28

4.10.8確定步進電動機的最大靜轉矩-29

4.11導軌的選擇-29

4.11.1導軌的介紹-29

4.11.2導軌的參數選取-30

4.11.3導軌的間隙調整-31

4.11.4導軌材料與熱處理-32

5主要零件的校核-33

5.1 滾珠絲杠螺母副的校核-33

5.1.1 滾珠絲杠螺母副臨界轉速的校核-33

5.1.2滾珠絲杠螺母副壽命的校核-33

結論-34

致謝-35

參考文獻-36