论文总字数：14443字

摘 要

本文主要设计数控铣床XY轴进给系统部分的结构，主要了解驱动部件零件的作用。先从装配草图到CAD画图，在到X轴惯量转矩计算，最后对经济成本进行分析，每一步都紧密联系。为了确保工作台行程符合要求，进给系统需要结构紧凑，易于操作，易于维护，组件具有良好的机械加工性和可制造性，同时还必须提供足够的传动精度和稳定的传动。伺服电机与滚珠丝杠间接连接，同步带连接的使用使传动更稳定，精度更高。一对滚珠丝杠具有扭矩和转矩，因此选择角接触轴承。轴承彼此串联布置，并且螺钉的两端都固定，这需要在进给驱动中进行更好的润滑。对设计者选择零件和成本分析能力都有很大的提升。

关键词：驱动部件；进给传动；轴承；丝杠

X and Y axis drive parts design of CNC milling machine

Abstract

This article mainly designs the structure of the XY axis feed system part of the CNC milling machine, and mainly understands the role of drive parts. From assembly sketch to CAD drawing, to X-axis inertia torque calculation, and finally analysis of economic cost, each step is closely related. Ensure that the worktable travel can meet the requirements, the feed system requires compact structure, easy to operate, easy to maintain, good processing and assembly technology, at the same time to ensure sufficient transmission accuracy, transmission must be stable. The servo motor and the ball screw are indirectly connected. The use of a synchronous belt connection makes the transmission more stable and accurate.A pair of ball screws bear both torque and torque, so choose angular contact bearings. The bearings are arranged in series, and the two ends of the screw are fixed. It requires a good lubrication effect in the feed transmission. Greatly improve designers' ability to select parts and cost analysis.

Keywords: drive components; feed transmission; bearing; guide screw

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 引言 1

1.1 选题背景和意义 1

1.2 数控铣床的发展 1

1.3 数控铣床的分类和结构的部分组成 1

1.3.1 按构造分类为 1

1.3.2 按通用铣床的分类方法分类 2

1.3.3 数控铣床主要的组成 3

1.4 数控铣床的特点 3

1.5 数控铣床的应用 3

第二章 数控铣床进给部分驱动部件设计 4

2.1 滚珠丝杠的选择 4

2.2 已知数据 5

2.3 滚珠丝杠计算 5

2.3.1 疲劳寿命计算 5

2.3.2 滚珠丝杠副热位移的计算 5

2.4 电机匹配计算 6

2.4.1 惯量匹配计算 6

2.4.2 转矩匹配计算 7

2.5 伺服电机与丝杠连接 7

2.6 轴承的选择 7

2.6.1 滚动轴承寿命计算 8

2.6.2 轴承位置限定的支承方式 8

2.6.3 轴向紧固 9

2.6.4 轴承预紧和间隙消除 9

2.7 同步带的张紧、安装和保护 10

第三章 装配图 11

3.1 装配图 11

第四章 主轴轴承性能分析及调整 14

4.1 增设油孔和油槽 14

4.2 采用陶瓷轴承材料 14

4.3 润滑 14

4.4 密封和防护 14

第五章 成本预算 15

5.1 成本分析的意义 15

5.2 计算公式 15

5.3 各种材料费用 16

5.3.1 标准件 16

5.3.2 非标准件 17

第六章 总结 18

致谢 19

参考文献（References） 20

引言

选题背景和意义

数控铣床上X，Y两轴驱动部件是数控铣床在加工过程中，直接沿两个方向训练工件。两轴伺服系统不仅自动控制进给速度，而且还控制工件相对于刀具的位置。它的主要零件是：上托架，下托架，滚珠丝杠（XY）轴承座，轴承，垫片，锁紧螺母，联轴器，膨胀联轴器，法兰，成对的线性轴承导轨，止推轴承，螺钉座等。直接影响零件的加工质量和切削性能，并且是决定机器的生产率以及技术和经济性能的重要因素。

近年来，随着技术的发展和制造业的迅速成熟，对数控铣床的加工技术提出了越来越高的要求。建议在主轴驱动，机器设计等方面使用超快速切削，超精密加工和其他技术。提出了更高的效率指标。在有关高速网络的信息时代，CNC系统的性能不断提高，其应用领域也在不断扩大。数控铣床驱动部件的性能直接影响工件的加工和切削性能，是决定机床工作，技术和经济指标的重要因素。 CNC铣床的X和Y驱动器的组件在加工过程中直接在两个方向上加工工件。由两个轴控制的伺服进给速度的自动控制还需要自动控制工件相对于刀具的位置。

数控铣床的发展

世界上第一台成功开发的CNC机床是三轴CNC铣床，该机床由帕森斯（Parsons）和麻省理工学院（MIT）于1952年完成。 国内数控铣削行业在中，高性能，大型数控铣床的研发方面也取得了相关成果，包括中大型数控机床的研发。 它在关键技术上取得了突破，并自主开发了大型五轴CNC机床，精密和超精密CNC机床以及大量专用高性能机床，并形成了一批 中功率数控机床的工业化基地。 同时，家用机器的稳定性低，铁芯的电阻低，主要部件都依赖进口国外的精密部件，所以很难有突破性进展，与国外有一定的差距。常常忽略了对自主开发性的培养，而且技术支撑不够，不能获得大多数人的认可。

数控铣床的分类和结构的部分组成

按构造分类为

（1）工作台升降式数控机床，如图1-1所示。

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