论文总字数：12743字

摘 要

数控车床X部件的设计是本次设计的研究内容。机床的加工质量和切削生产率都是受数控机床X轴性能决定的。X轴是决定机床性能关键之一。X轴关系着技术及经济指标能否更上一层楼。滚珠丝杠是X轴最重要的零件之一。采用滚珠丝杠传动副，会提高机床的运动精度和定位精度且传动效率高。采用交流伺服电机。用联轴器将电机和滚珠丝杠直连，结构简单，传动效率高，利用涨套进行消隙。使用角接触球轴承对滚珠丝杠进行固定。两端轴承的中心高是利用垫板来进行固定，通过使用双推的方式。本次设计的导轨我选用直线滚动导轨。这样一来本次设计传动效率高，经济效益高。最后我进行了成本分析。

关键词：滚珠丝杠；进给系统；滚动轴承；刚性联轴器

Design of X-axis components of CNC lathe

Abstract

The research content of this topic is the design of CNC lathe X component. X-axis performance directly about the machine tool processing quality and cutting productivity. This is the important factor that decides machine tool performance and technical and economic index. The main components of X axis are upper drag plate, ball screw, bearing, bearing seat, X linear rolling guide pair, spacer sleeve, coupling, locking nut, flange, limit block, etc. The ball screw driving pair can improve the movement accuracy and positioning accuracy of the machine tool and high transmission efficiency. Adopt ac servo motor. Direct connection of motor and ball screw with coupling, simple structure, high transmission efficiency, using expansion sleeve for clearance, through angular contact ball bearing to fix ball screw. A double push support method is adopted, and a pad is used to fix the center height of the bearing at both ends. Use linear rolling guide rail. The design of high transmission efficiency, high economic benefits. Finally, the cost analysis is carried out.

Key words: ball screw，Feed system，Rolling bearing，Rigid coupling

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 数控车床简介 1

1.1.1 数控技术由来 1

1.1.2数控技术介绍 1

1.2数控技术发展趋势 1

1.3数控技术的特点 2

1.3.1特点 2

1.4国内数控技术发展 2

1.5国外数控技术发展 3

1.6数控技术发展存在的问题 3

第二章 设计方案 4

2.1进给系统的传动要求 4

2.2进给系统的类型选择 4

2.3伺服电机的选择 4

2.4选择电动机与丝杠的连接方式 5

2.5 X向进给系统的设计方案确定 5

第三章 X 向进给系统设计说明 6

3.1X轴驱动部件设计的主要技术参数 6

3.2电机型号选择和具体参数 6

3.3 滚珠丝杠的选择 6

3.4轴承的确定及支承方式 6

3.4.1确定轴承型号 6

3.4.2支承方式的确定 7

3.5导轨的确定 7

第四章 结构计算 8

4.1惯量匹配计算 8

4.2转矩匹配的计算 8

4.3滚珠丝杠预拉伸量计算 9

4.4轴承寿命计算 10

第五章 技术经济分析 11

5.1技术成本分析的目的与意义 11

5.2材料成本 11

5.2.1非标准件购买 11

5.2.2标准件购买 12

5.3成本计算 12

第六章 结语 14

第七章 致谢 15

参考文献 16

引言

数控车床简介

数控技术由来

20世纪中叶数控技术诞生。这是一个伟大的转折点。机械的时代得以被开创。一个新的时代到来了——机械时代。随着技术的发展和社会需求力的不断增长数控技术赢来了前所未有的发展，机械工业开始升级。这种用计算机以数字指令方式控制的数字控制机床应运而生，而且以惊人的速度向前发展，成为一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁改型的“柔性”自动化机床，数字控制，简称数控（NC）^[1] 。随着文明不断的发展，人们对这种新型数控车床的效率、 精度、柔性化、 可靠性等方面的要求不断提高，而正是这种不断进步的要求导致现代数控车床技术成为当今世界的主流技术^[2]。

1.1.2数控技术介绍

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术^[3]。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控车床是高精度的自动化机床。它的用途广泛，可以通过程序控制自动的制造出多种多样的零件，具有误差补偿功能，能够自动快速换刀，无需操作人员手工繁琐。其经过数十年的发展，全世界都特别重视其发展。

1.2数控技术发展趋势

随着数控技术的发展，机械产品发展的越来越高效，精确。机械制造的出现让传统制造业发生了改革，这也使制造业成为工业的主要生产力之一。随着数控技术的不断发展其产品更新越来越快，个性化需求越来越多。这使得数控应用领域的扩大，它对国民的基本生活发生了一些改变。这使得它在的一些重要行业的发展起到了带头作用。由于技术的告诉发展，仅管曾经就存在了高精度、高速度的趋势，但是创新是永无止境的。数控技术仍在不停的进步。近年来，数控技术发展迅速，现在生活已经离不开它了。它在生活中的领域越来越广，它已经无处不在了。数控技术可以提高生产率，更加方便加工复杂零件，省时省力。

高速加工的发展伴随着数控技术的卓见成熟稳定。随着各种行业响应时代，许多的材料得以发掘和应用，高速加工的发展趋势已成不可阻挡之势。加工时间短，精度高的优点使它倍受欢迎。它不仅改善了加工精度，而且还大幅度的提高了生产效率。从而得以提供经济效益。随着其领域的应用也日益广泛，制造业的商家以为之着迷。

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