论文总字数：12857字

摘 要

近年来，我国经济的发展十分迅速，但是由于我国是一个机床拥有量大，同时数控化程度还不够高的发展中国家，因此，在促进和带动了发展制造业的同时，我们也正面临着严峻的挑战。我们目前所急需做的，就是对传统的加工和制造模式进行升级更新换代。在这其中有一点很重要，那就是使用更高速、更精确、更可靠的数控机床来代替普通的人工机床。而在精密的数控机床之中，它的每一条进给驱动轴都是至关重要的，它的精密程度将会直接影响到整个机床的加工精度。本篇文章就是在这样的背景下，通过对其他数控机床的分析与观察，根据实际要求，分析、设计数控铣床的Y轴进给驱动系统。

关键词：数控铣床；进给系统；滚珠丝杠

Design of The Y-axis Driving Part On CNC Milling Machine

Abstract

In recent years, China's economic development is very fast. However, since China is a large developing country with a large number of machine tool, also the level of the numerical control is not high enough at the same time. So, we are now facing serious challenges while promoting and stimulating the development of the manufacturing sector. What we are urgently needed to do, is to update and upgrade the conventional machining and manufacturing model. There is one important thing, It’s using faster, more accurate and more reliable NC machine tools to replace the ordinary manual machine. In a precision CNC machine tool, its each feed shaft is crucial, Its degree of precision will directly impact the whole machine tool’s precision. This article is under background, by analyzing and observing other numerical control machine tools, according to actual requirements, analyze and design the Y-axis feed drive system of the numerical control milling machine.

Keyword: Numerical Control Milling Machine Tool; Feed System; Ball screw

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 数控技术与数控机床 1

1.2 数控机床的特点及发展趋式 1

1.3 数控铣床与其进给系统 2

第二章 机床横向进给系统机械部分计算与设计 4

2.1 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 4

2.1.1 初算导程P_h 4

2.1.2 当量载荷F_m 4

2.1.3 额定动载荷计算C_am 5

2.1.4 估算滚珠丝杠的底径d_2m 5

2.1.5 计算预紧力F_p 6

2.1.6 预拉伸量C的计算 6

2.1.7 预拉伸力F_t的计算 6

2.1.8 滚珠丝杠副临界转速n_c的计算 6

2.1.9 滚珠丝杠副轴端型式的选择 7

2.2 伺服电机的选择 7

2.3 导轨的设计及滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧 7

2.3.1 导轨的结构设计 7

2.3.2 滚珠丝杠螺母副间隙的消除 8

2.4联轴器的选用 8

第三章 主要零件的成本分析及成本计算 9

3.1 成本分析 9

3.1.1 成本的定义 9

3.1.2 成本的构成 9

3.2 成本计算 9

3.2.1 隔套成本计算 9

3.2.2 法兰成本计算 10

3.2.3 修正垫板成本计算 10

3.2.4 带轮成本计算 10

结 论 11

致谢 12

参考文献 13

绪 论

数控技术与数控机床

在计算机技术高速发展的影响下，传统制造业发生了本质的变革，数控技术已然成为了当今世界制造业的核心。在普通机床的基础上加入了计算机技术，自动化控制技术，测量技术以及精密机械等等高新的技术，数控机床就此诞生。数控机床的出现大大提高了生产的效率，从根本上给制造业带来了巨大的变化并带来了相当可观的经济效益。

进入了21世纪以来，我国与世界全面接轨，经济发展十分迅速，进入了一个新的时期。由于经济发展以生产为基础，而数控机床又是高效生产的核心，因此，数控技术已经成为了世界各国优先发展的工业技术，同时也成为了各国之间竞争的一个重点。我国数控机床的起步时间较晚，在很长一段时间里，我国的数控系统都是传统的封闭式体系结构，这显然已经不适应日趋复杂的制造过程，所以说大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已经成为我国加速经济发展，提高综合国力和国家地位的重要途径。

在世界上，国家与国家的贸易之间，许多发达国家把数控机床作为具有高利润高技术价值的主要出口产品。我国生产的机床在效率，精度和可靠性方面与国外的先进产品还是有一些明显的差距。例如在精度方面就只有很少的几种产品能够达到欧洲的定位精度。从表面而言仅仅是精度有些差距，实质上反映了我国基础技术方面的欠缺。总体来说，数控技术的水平的高低能够衡量一个国家国民经济发展和工业制造的整体水平。作为数控机床的主要品种之一，数控铣床在数控机床中占有着十分重要的位置。

1.2 数控机床的特点及发展趋势

相对于普通的机床，数控机床的精度更高，加工更加稳定可靠，因为它是严格按照程序所规定的刀具路径执行动作的。但是随着科技发展进步，人们对生产要求的精度越来越高，对产品质量和多样化的要求越来越强烈，再加上人们对环保问题越来越重视，因此，数控机床也不得不跟着时代的脚步向更高的层级进发。世界数控机床产业发展的基本共识是朝着高速化、高精度化、功能复合化、控制智能化、体系开放化和设计模块化的方向发展。

高速化

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