数控车床横向进给系统设计

摘要CK6140型数控机床，主运动系统采用1.26和1.58两种公比的混合公比传动系统，并用双速电机驱动，结构简单转速范围广。

合理地确定有关结构参数及动力参数，并对传动轴、齿轮、键等进行粗算及检验计算。

粗选步进电机及滚珠丝杠，构成开环控制系统。

关键词：数控；机床；开环控制第1章绪论1.1数控机床的发展趋势我国数控机床产量持续高速增长，根据市场需求和技术发展趋势，应重点推进高效、精密为核心的数控机床“”级工程，加强民展性能、高可靠性数控功能部件，积极开展复合加工机床、超精密数控机床和可重构制造系统的工程化研究等机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础，镄的民展一直备受人们关注。

数控机床以其卓越的柔性的自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目。

它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进成为先进制造技术的一项核心技术。

通过持续的开发研究以及对信息技术的深化应用，促进了数控机床性能和质量的进一步提升，使数控机床成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备。

近6年来，我国数控金切机床（简称数控机床）产量一直以年均增长超过30％速度发展。

据初步统计，2004年数控机床的产量为51860台，事比增长40.8％，数控机床的消费量约74000台，事比增长32％。

数控机床需求的旺盛也促进了2004年内建的三资和民营机床厂以及数控机床品种的明显增加。

与此同时，甸进口的数控机床数量也在逐年同步增加，而且进口数控机床的消费额的增长趋势更快。

2004年数控机床的进口数量同比年增长30％，而进口消费额的增长却达52％，从而导致国产数控机床在国内市场消费额中的所占比例已不足30％。

之所以出现这一现象，其主要原因在于国内市场对技术和附加值高的高效、精密和高性能大型、重型数控机床需求增长，需要靠进口解决。

振兴我国数控机床市场占有率应着重于剖析数控机床及由其组成的制造系统（生产线）的技术现况及民展趋势，探讨使其能适应变批量，多品种、高质量、低成本以及具有快速响应的柔性和符合环保的未来生产模式的解决方案。

数控车床横向进给机构的设计
1引言
随着现代企业对自动化水平的提高，数控车床作为机床设备的一种具
有自动化的功能，在机床设备中扮演着重要的角色。

数控车床机构安装和
加工的精度和效率是影响产品质量和生产效率的关键因素。

横向进给机构
是数控车床的主要机构，其正确的设计和制造将直接影响机床工作效率和
加工质量。

2横向进给机构要求
横向进给机构的设计要求受到主轴速度，加工效率，精度要求，主轴
不平衡量等因素的制约，它应具备以下几个功能：
（1）进给精度高，进给精度应保持在0.01mm以内，以达到加工要求。

（2）进给速度大。

进给速度应符合与主轴速度匹配的要求，以提高
加工效率。

（3）耐久性强。

机构部件应采用优质的材料，具有可靠的机械性能，在冲击载荷和温度等恶劣环境下能耐受长时间运转的要求。

（4）机构结构紧凑，要求机构结构紧凑，占用空间小，以节省机床
的空间，可以更好地安装和维护。

（5）带来的噪声应小，以便满足安全要求。

3横向进给机构基本结构
横向进给机构的基本结构由三个部分组成，即主轴、主轴驱动装置和
导轨。

（1）主轴是提供进给力的重要部件。

0 引言该次毕业设计中,我很有幸分在“数控车床小组”,我所设计的课题为“数控车床横向进给机构的设计 (经济型中档精度数控机床)”。

进行这一设计主要是为了进一步地提高数控车床横向进给机构的定位精度、重复定位精度以及改造手动进给装置以使其能够可靠地运行。

而且,通过这次毕业设计也可以检验自己的学习情况,锻炼自己,对今后的学习和工作也有一定程度上的帮助。

信息时代的高新技术流向传统产业，引起后者的深刻变革。

作为传统产业之一的机械工业，在这场新技术革命冲击下，产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变，微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合，促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。

随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。

机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。

机电一体化到各方面的技术已越来越受关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。

在机电一体化技术迅速发展的同时，运动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。

主要有全闭环交流伺服驱动技术（Full Closed AC Servo）、直线电机驱动技术（Linear Motor Driving）、可编程序计算机控制器（Programmable Computer Controller，PCC）和运动控制卡（Motion Controlling Board）等几项具有代表性的新技术。

数控机床是一种高科技的机电一体化产品,是综合应用计算机技术、精密测量及现在机械制造技术等各种先进技术相结合的产物。

数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现在制造技术中不可缺少的生产手段,是机电一体化技术的重要组成部分。

2纵向进给系统的设计计算 (2)2.1主切削力及其切削分力计算 (3)2.2导轨摩擦力的计算 (3)2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (3)2.4确定进给传动链的传动比i和传动级数 (3)2.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (4)2.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核 (5)2.7计算机械传动的刚度 (6)2.8驱动电机的选型与计算 (7)2.9机械传动系统的动态分析 (9)2.10机械传动系统的误差计算与分析 (10)2.11确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (10)3进给系统的结构设计 (11)3.1滚珠丝杠螺母副的设计 (11)总结与体会 (12)致谢词 (12)参考文献 (13)1数控技术课程设计的目的通过本课程设计的训练，使学生在完成数控机床及金属切削机床的结构课程学习之后，让学生能够运用所学的知识，独立完成数控机床传动系统的设计，从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的分析、设计能力，同时巩固《金属切削机床》课程的部分知识。

全套图纸，加1538937061.运用所学理论及知识，进行数控机床部分机械结构设计，培养学生综合设计能力；2.掌握数控机床传动系统的设计方法和步骤；3.掌握设计的基本技能，具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；4.基本掌握编写技术文件的能力。

2纵向进给系统的设计计算设计参数如下：工作台工作台质量 kg m T 600= 最大加工受力N F W 1500= 快进速度s m v f /2.0max =工作台导轨摩擦力 N F R 5.2= 工作行程m s W 7.0=减速机构丝杠螺母机构(图2)，已知数据如下：图2 丝杠螺母机构轴承轴向刚度 800/L K N m µ=丝杠螺母刚度 800/M K N m µ=螺母支座刚度 1000/TMK N mµ=丝杠传动效率 0.9sp η=丝杠长度 0.5sp L m=丝杠轴承、丝杠螺母摩擦力矩, 2.5R sp M N m =g轴承平均间距 1550L mm =导程10sp h mm = 最大转速常数 60000A = 支承方式 双推—双推 伺服电机电机转子惯量320.0510M J kg m −=×g2.1主切削力及其切削分力计算取机床的机械效率0.8η=，/1w z F F =，/0.35c z F F =，/0.2v z F F =则有 1500z w F kF N N ==工作台横向进给方向载荷c F 和工作台垂直进给方向载荷v F 为0.350.351500525c z F F N N ==×= 0.20.21500300v z F F N N ==×=2.2导轨摩擦力的计算导轨受到垂向切削分力300v F N =，纵向切削分力c F =525N ，移动部件的全部质量（包括机床夹具和工件的质量）m=600kg ，查表得镶条紧固力2000g f N =，取0.15(3002000300525)=×+++468.75N =计算在不切削状态下的导轨摩擦力0F µ和0F 0()0.15(3002000)345g F W f N µµ=+=×+= 00()0.2(3002000)460g F W f N µ=+=×+=2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力计算最大轴向负载力max a Fmax (300468.75)768.75a y F F F N N µ=+=+= 计算最小轴向负载力min a F min 0345a F F N µ==2.4确定进给传动链的传动比i 和传动级数取步进电动机的步距角 1.5α=°，滚珠丝杠的基本导程010L mm =，进给传动链的脉冲当量0.004/p mm P δ=，则有0 1.51010.423603600.004p L i αδ×===× 根据结构需要，确定各传动齿轮的齿数分别为120z =、2208z =，模数m=2，齿宽b=20mm 。

数控车床横向进给机构的设计数控车床横向进给机构是数控车床中的一个重要组成部分，它的设计质量直接影响数控车床的加工精度和效率。

下面将针对数控车床横向进给机构的设计进行详细的介绍，涵盖机构的类型选择、结构设计、传动方式和控制系统等方面。

1.机构类型选择：数控车床横向进给机构常见的类型有液压机械式、液压液压式以及电动机械式等。

液压机械式机构结构简单，但存在液压缸阻尼大，加工设备容易产生震动的缺点。

液压液压式机构较为常见，其结构复杂但具有较好的进给平稳性。

电动机械式机构结构简单、响应速度快，但容易出现因为接触不良而导致的冲击及振动。

根据实际需求，在设计中应选择适合的机构类型。

2.结构设计：数控车床横向进给机构主要由进给轴、导轨、滚珠螺杆、螺母等组成。

进给轴负责传动力，并保证传动平稳性。

导轨用于引导进给轴的运动方向，保证其运动的准确性。

滚珠螺杆和螺母是横向进给机构的主要传动部件，用于将转动运动转化为线性运动。

在结构设计中，应注意进给轴与导轨、滚珠螺杆与螺母之间的配合精度，确保传动平稳性和精度。

同时，合理选择结构材料，保证机构的刚性和稳定性。

3.传动方式：在传动方式的选择中，应根据实际需求和工作环境的要求综合考虑，选择合适的传动方式。

4.控制系统：在控制系统的设计中，应确保控制精度和稳定性，使数控车床能够稳定、精确地进行横向进给运动。

综上所述，数控车床横向进给机构的设计应综合考虑机构类型选择、结构设计、传动方式和控制系统等方面。

只有合理选择机构类型、优化结构设计、选择合适的传动方式和控制系统，才能设计出性能良好的数控车床横向进给机构，提高加工精度和效率。

数控车床纵向进给系统和横向进给系统的设计数控车床是一种在机械制造行业广泛应用的高精度自动加工设备。

数控车床的工作准确度和加工效率，直接取决于其纵向进给系统和横向进给系统的设计。

下面将详细介绍数控车床纵向进给系统和横向进给系统的设计。

纵向进给系统是数控车床在工件轴向上进行进给的系统，主要责任是使切削工具朝着工件方向进行进给。

纵向进给系统的设计应考虑以下几个方面。

首先，进给系统应具备良好的刚性。

刚性强的进给系统能够对切削工具施加足够的力，确保其在切削过程中的稳定性。

为了提高进给系统的刚性，可以采用双重导轨设计，即在机械主轴的两侧分别设置导轨进行支撑，保证进给系统在工件轴向上的稳定性。

其次，进给系统应具备精确的位置控制能力。

数控车床通过控制进给伺服电机的运动来实现工件轴向上的进给。

为了保证进给的精度，可以采用高精度螺杆传动装置，这种传动装置可以通过调整螺杆的进给量来控制切削工具的位置。

同时，还可以配备位置反馈装置，通过反馈装置实时监测切削工具的位置，并对进给伺服电机的运动进行修正，以保证位置控制的准确性。

第三，进给系统应具备高速进给的能力。

高速进给可以提高数控车床的加工效率。

为了实现高速进给，可以采用进给伺服电机和高速传动装置。

进给伺服电机能够快速响应指令，从而实现高速进给的控制。

而高速传动装置可以通过增加传动比来提高进给速度。

横向进给系统是数控车床在工件切削方向上进行进给的系统，主要责任是使切削工具按照设定的路径进行进给。

横向进给系统的设计应考虑以下几个方面。

首先，进给系统应具备较高的定位精度。

切削工具在横向进给过程中需要按照设定的路径进行移动，为了保证移动的准确性，可以采用高精度传动装置和位置反馈装置。

高精度传动装置可以提供精确的进给量，而位置反馈装置可以实时监测工具位置，从而实现位置控制的准确性。

其次，进给系统应具备较高的速度响应能力。

切削工具在横向进给过程中需要快速响应指令，以满足加工要求。

为了实现高速响应，可以采用高速伺服电机和高速传动装置。

数控车床横向进给系统设计
一、系统概述
采用数控车床横向进给系统，实现对外圆面、内圆面、铣坯和端面的
加工。

该进给系统是由伺服电机、传动装置、减速机、控制系统以及传动
系统等组成，实现对工件的无级调速和定长加工。

二、系统结构
1、伺服电机
采用伺服电机对车床横向进给实现无级调速，伺服电机采用伺服电机，功率为2.2kW，有效的提高了加工精度和效率。

2、传动装置
采用变位传动装置实现车床横向进给，其中最主要的部件有：滑轮、
减速箱和环形齿轮。

滑轮采用机械滑轮，具有安全可靠、使用简单、容易
安装等优点；减速箱采用放大减速箱，具有转速调节范围大、转速稳定等
特点。

3、控制系统
采用智能控制系统实现车床横向进给的调节，该系统使用普通的计算
机硬件，实现硬件与软件的协同工作，完成调节进给量和定长加工的功能。

4、传动系统
传动系统采用滑环传动，具有传动比高、安装方便等优点，实现车床
横向进给的定长加工功能。

三、系统特性
1、无级调速
采用伺服电机实现无级调速，可根据不同的加工要求，调节车床的横向进给速度。

2、定长加工
采用传动系统实现定长加工。

0、绪论本设计课题为：经济型数控车床横向进给系统设计 。

因为我们没有精良的 加工工具或者是自动化系数等各方面远远的不及西欧等国家。

所以我国的机械制 造业与他们的有着很大的差距的原因，。

制造业是关系到国际民生的大事，是富 民强国的必要因素，我国要有更好的发展，必须形成我们自己富有特色的现代化 制造体系。

随着时代的发展，科技的日新月异，数控技术的应用范围日益扩大，数控机 床及其系统己成为现代化机器制造业中不可缺少的组成部分。

面对我国目前机床 拥有量少、工业生产规模小的特点，突出的任务是用较少的资金迅速改变机械工 业落后的生产面貌，使之尽可能地提高自动化程度，保证加工质量，减轻劳动强 度，提高经济效益。

“横向进给系统”“主传动系统”和“纵向进给系统”被称为车床的三大核 心系统，其重要地位是不言而喻了。

三大系统的精确性、准确性、必将影响加工 产品的性能。

而实现这一任务的有效的、基本的途径就是普及应用经济型数控机 床，并对原有的机床进行数控改造。

而这就是我们课题的目的。

前提条件：1.床身上最大回转直径Ø400mm2.快移速度x轴4m/min3.定位精度 x 轴0.035mm4.重复定位精度x轴0.0075mm，刀架 0.010mm设计要求： 设计课题要求： 横向进给运动设计时， 电机与丝杠采用柔性结构， 电机选用伺服电机，对电机的大小选择进行验证，及对滚珠丝杠直径和支承形式 选择进行强度较核，设计精度达原始数据。

本课题所设计的进给系统是针对经济型中档数控车床的， 该系统设计成功一 旦应用到生产实践中， 将使工厂的生产的数字化水平加强，生产力水平显著提 高 ，劳动强度减轻，经济效益得到提高。

根据自己三个多月来的设计过程，编写了这本《设计说明书》， 其中，书 中肯定存在着相当的一些问题，期望领导、老师给予批评，指正。

1、国内外发展概况及现状介绍从上世纪五十年代数控技术开始发展到1965 年，数控装置从最初的电子管 元件、晶体管元件、集成电路到目前使用比较普遍的小型计算机和微处理器共经 历了五代的发展。

数控车床纵向进给系统和横向进给系统的设计数控车床是一种能够通过计算机程序自动控制刀具进行加工的机床，它的主要进给系统包括纵向进给系统和横向进给系统。

纵向进给系统主要控制车床主轴在加工过程中的进给运动，而横向进给系统则控制刀具的横向运动。

纵向进给系统的设计是为了实现主轴在加工过程中的进给运动。

这个系统通常包括主轴、进给电机、螺杆以及进给装置。

进给电机通过控制螺杆的旋转，驱动主轴进行进给运动。

进给装置用于调整进给速度和步距。

在设计纵向进给系统时，需要考虑进给速度的范围和精度以及步距的调整方式。

纵向进给系统的设计要考虑以下几个方面：1.进给速度范围：根据加工要求，需要确定车床主轴的进给速度范围。

这取决于加工材料的硬度和切削工具的性能。

通常，进给速度范围应该能够满足不同加工要求的需要，同时要保证加工过程的稳定性和精度。

2.进给速度控制：进给速度的控制需要通过控制进给电机的转速来实现。

在数控系统中，通过给进给电机提供特定的脉冲信号，来控制电机的转速。

例如，增加脉冲的频率可以提高进给速度，而减少脉冲的频率则可以降低进给速度。

3.步距调整：步距是进给运动的基本单位，用于控制切削的量和加工的精度。

步距调整可以通过调节进给装置上的螺母位置来实现。

在数控系统中，可以通过输入相应的指令来调整步距大小，以满足不同的加工要求。

4.进给精度：进给精度是指车床主轴在进给过程中刀具位置的控制精度。

进给精度的要求取决于加工物体的质量要求和几何要求。

为了提高进给系统的精度，可以采用高精度的进给电机、螺杆以及进给装置，并进行精确的校准和调试。

横向进给系统的设计是为了实现刀具在加工过程中的横向运动。

这个系统通常包括刀架、进给电机、丝杆以及进给装置。

进给电机通过控制丝杆的旋转，驱动刀架进行横向运动。

进给装置用于调整进给速度和步距。

在设计横向进给系统时，需要考虑刀具的精度要求和运动范围。

横向进给系统的设计要考虑以下几个方面：1.进给速度范围：根据加工要求，需要确定刀架的进给速度范围。

1绪论1.1数控系统的发展简史1952年第一代数控系统一一电子管数控系统的诞生。

20世纪50年代末，完全由固定布线的晶休管元器件电路所组成的第二代数控系统一一晶体管数控系统被研制成功，取代了昂贵的、易坏的、难以推广的电子管控制装置。

随着集成电路技术的发展，1965年出现了第三代数控系统一一集成电路数控系统。

1970年，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展出了第四代数控系统一一小型计算机数控系统，然后，随着微型计算机以其无法比拟的性能价格比渗透各个行业，1974年，第五代数控系统一一微型计算机数控系统也出现了。

应用一个或多个计算机作为数控系统的核心组件的数控系统统称为计算机数控系统(CNC)。

综上所述，由于微电子技术和计算机技术的不断发展，数控机床的数控系统也随着不断更新，发展非常迅速，几乎5年左右时间就更新换代一次⑴。

数控机床是先进制造业的基础机械，是最典型的多品种、小批量、高科技含量的机电一体化产品。

欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产品进程，1990年日本机床产值数控化率达75%，美国达70. 1%，德国达57%。

目前世界数控机床年产量超过15万台，品种超过1500多种［2］。

1.2我国数控系统的发展现状及趋势1.2.1数控技术状况目前，我国数控系统正处在由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时期，也是由封闭型向开放型过渡的时期。

我国数控系统在技术上已趋于成熟，在重大关键技术(包括核心技术)，已达到国际先进水平。

自“七五”以来，国家一直把数控系统的发展作为重中之重来支持，现已开发出具有中国版权的数控系统，掌握了国外一直对我国封锁的一些关键技术。

例如，曾长期困扰我国、并受到西方国家封锁的多坐标联动技术对我们已不再是难题，0.1 J m当量的超精密数控系统、数控仿型系统、非圆齿轮加工系统、高速进给数控系统、实时多任务操作系统都已研制成功。

尤其是基于PC机的开放式智能化数控系统，可实施多轴控制，具备联网进线等功能既可作为独立产品，又是一代开放式的开发平台，为机床厂及软件开发商二次开发创造了条件。

CK20数控车床横向进给系统及液压卡盘设计毕业论文第一章数控机床特点及其分类1.1数控机床定义数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。

该系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的自动化机床。

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，是现代化工业生产中的一门新型的、发展十分迅速的高新技术。

数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备；其技术围所覆盖的领域有：机械制造技术；微电子技术信息处理、加工点输技术；自动控制技术；伺服驱动技术；检测监控技术、传感器技术；软件技术等。

数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。

在提高牛产率、降低成本、保证加工质量及改善工人劳动强度等方面，都有突出的优点；待别是在适应机械产品迅速更新换代、小批量、多品种生产方面，各类数控装备是实现先进制造技木的关键。

数控机床是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。

国际信息处理联盟(Internation Fderation of Information processing,IFIP)第五技术委员会，对数控机床作如下定义：数控机床是一种装了程序控制系统的机床。

该系统能逻辑地处理具有使用或其他符号编码指令规定的程序[1]。

1.2数控机床的优点：1提高生产率数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率。

采用最佳切削参数和最佳定刀路线，缩短加工时间，从而提高生产率。

2提高零件的加工精度，稳定产品质量由于它是按照程序自动加工不需要人工干预，其加工梢度还可以利用软件进行校正及补偿。

故可以获得比机床本身精度还要高的加工精度和重复精度。

3有广泛的适应性和较大的灵活性通过改变程序，就可以加工新产品的零件，能够完成很多普通机床难以完成或者根本不能加工的复杂型面零件的加工。

数控车床横向进给数控车床是一种高精度、高效率的自动化加工设备，广泛应用于工业生产中。

数控车床横向进给是指工件在车床上进行横向移动的过程。

本文将就数控车床横向进给进行详细介绍。

数控车床横向进给主要包括工件装夹、刀具选择、切削参数设定、工作台进给等步骤。

首先，工件装夹是数控车床横向进给的基础。

在进行横向进给之前，需要将工件精确地装夹在车床上。

通常采用夹具、卡盘等装夹方式，确保工件稳定不松动。

其次，刀具选择也是数控车床横向进给的关键。

根据工件的加工需求，选择合适的刀具进行加工。

常用的刀具有车刀、镗刀、铣刀等。

刀具的选用要充分考虑工件材料、形状和加工要求等因素。

然后，切削参数的设定对横向进给也起着重要的作用。

在进行横向进给之前，需要设定合适的切削速度、进给速度、切削深度等切削参数。

切削参数的设定要根据具体的工件和切削条件进行合理选择，以确保加工质量和效率。

最后，数控车床横向进给还涉及工作台的进给。

工作台是数控车床上的移动平台，负责工件的横向移动。

在进行横向进给之前，需要设定工作台的进给速度和进给量。

进给速度是指工作台每分钟移动的距离，进给量是指工作台每次移动的距离。

进给速度和进给量的设定要根据具体的加工要求进行选择，以确保加工效果。

数控车床横向进给的优点主要有以下几个方面。

首先，数控车床横向进给具有高精度性能。

由于横向进给采用数控技术，可以对进给速度进行精确控制，从而实现加工精度的要求。

其次，数控车床横向进给具有高效率性能。

采用横向进给可以实现工件的连续加工，大大提高了生产效率。

此外，数控车床横向进给还具有灵活性强的特点。

根据加工要求的不同，可以灵活调整切削参数和进给量，实现不同形状和尺寸的工件加工。

最后，数控车床横向进给在工业生产中得到广泛应用。

它可以用于加工各种金属材料的零件，如轴承座、凸轮等。

数控车床横向进给还可以用于精密加工、组合加工等，具有很高的使用价值。

总之，数控车床横向进给是一种重要的加工方式，具有高精度、高效率和灵活性强的特点。

安徽工业大学毕业设计年级：大四系部：自动化专业：机电工程课题名称：数控机床横向进给设计学生姓名：戴海涛指导教师：冯本秀教师职称：讲师2010年6月20日摘要数控机床集中了传统的自动机床、精密机床和万能机床三者的优点，将高效率、高精度和高柔性集中于一体。

而数控机床横向进给技术水平的提高首先依赖于进给和主轴驱动特性的改善以及功能的扩大，为此数控机床对进给伺服系统的位置控制、速度控制、伺服电机、机械传动等方面都有很高的要求。

数车床改造是指以机械位置作为控制对象的自动控制系统。

在数控机床中，伺服系统主要指各坐标轴进给驱动的位置横向进给控制系统。

伺服系统接受来自CNC 装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动各加工坐标轴按指令脉冲运动。

这些轴有的带动工作台，使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出所要求的复杂形状工件。

横向进给系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节，是数控机床的重要组成部分。

它包含机械、电子、电机(早期产品还包含液压)等各种部件，并涉及到强电与弱电控制，是一个比较复杂的控制系统。

横向进给的确是一个相当复杂的任务。

提高伺服系统的技术性能和可靠性，对于数控机床具有重大意义，研究与开发高性能的伺服系统一直是现代数控机床的关键技术之一。

关键词：横向进给数控化车床改造AbstractNumerical control lathe have following outstanding superiority than traditional lathe include:Can process out complicated parts, such as the Landscape orientation curve coming o ut in traditional machine tooling, curved surface etc; Because computer have superb op eration ability is can instantaneous to calculate out each coordinate axis instantaneous amount of exercise that should move accurate, Landscape orientation compound into th e complicated curve or curved realize automation automatically etc; Therefore can realiz e that nobody guards and processes for a long time.Numerical control lathe reform system, should reach in the design: There is high quiet dynamic rigidity; The coefficient of friction between the vice sport is little, the tran smission has no interval ; Landscape orientation to operate and maintenance. Lathe nu merical control should try one's best and reach and require while being above-mention ed when the transformation. Can't think and link numerical control device and ordinary lathe together and reach numerical control request of lathe, Also should carry on to m ain part corresponding transformation enable their reaching certain designing requireme nt, Purpose of transforming that could be expectedLandscape orientation the numerical control of lathe transforms the key step: The technology of the transformation I Whether the technology lay, circuit move towards a nd be regular, adjust components and parts position, seal and not essential to decorat e etc. At last debugging it.Key words: landscape orientation numerical control lathe reform目录摘要............................................................. .2 Abstract (3)目录 (4)第一章引言 (5)1.1 设计目的及方法 (5)1.2 进给系统概述 (6)第二章进给传动设计 (7)2.1 主切削力计算及技术参数 (7)2.2 滚珠丝杠螺母副的选择与计算 (9)2.2.1滚珠丝杠螺母副的选择 (9)2.2.2丝杠螺母副的计算 (10)2.2.3滚珠丝杠螺母副的校核 (12)第三章动力计算 (17)3.1 支撑轴承的设计 (17)3.2 伺服电机的选择 (17)结论 (18)致谢语 (19)参考文献 (20)第一章引言1.1 设计目的及方法设计的目的是培养综合运用基础知识和专业知识，解决工程实际问题的能力，提高综合素质和创新能力，受到本专业工程技术和科学研究工作的基本训练，使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、程序编制、使用手册等基本技能得到训练和提高，培养正确的设计思想、严肃认真的科学态度，加强团队合作精神。

XX大学毕业设计（论文）题目：CW6163型卧式车床的数控化改造总体设计及横向进给设计院（系）：专业：班级：学生姓名：导师姓名：职称：起止时间：摘要众所周知，制造业是国民经济的基础产业和支柱产业，是推动国家技术进步的力量。

我国制造业较落后，想要改变此现状就必须提高制造业装备水平，特别是机床的数控化率。

数控机床是属于高新技术集成的机电一体化机械加工设备，受到世界各工业发达国家的高度重视。

成为当今世界机械加工设备中最引人注目的产品，但其价格昂贵。

因此，普通车床的数控化改造成为热点。

本次设计是对普通车床CW6163的数控化改造。

在这个团队主要包括:主传动系统的改造、纵向进给系统的改造、横向进给系统的改造。

而我主要是针对横向进给系统进行机械改造。

这次毕业设计对设计工作的基本技能的训练，提高了分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造了一定条件。

数控改造主要传动系统的机械改造。

由于对经济型数控机床的加工精度要求不高，为简化结构、降低成本。

通过控制横进给系统，保证改造后的车床具有定位、直线插补、圆弧插补、暂停等功能。

为实现机床所要求的传动效率，采用步进电机经联轴器再传动丝杠；为保证一定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。

关键词：车床数控改造联轴器滚珠丝杠AbstractAs we all know, manufacturing is the basic of economyindustries and pillar industries, is the power to promote theprogress of technological of the State.China's manufacturingindustry has fallen behind，if we want to change this situation wemust improve the level ofequipment manufacturingindustry, especially in CNC machine tools rate.High-tech CNCmachine toolsareintegratedmechatronics mechanicalprocessingequipment,the world's industrialized countries arehighly valued ofit. It has become the world's mostremarkablemechanical processing equipment products, but the price isveryexpensive.Therefore, the lathe’s Transformation of NC has become a hot.This design is about the common Lathe CW6163 transformation of NC. Main tasks are:the transformation of the main transmissionsystem, the transformation of the vertical feedingsystem, horizontal feed system reform. While I was mainly aim atthe lateral feeding systemmechanical transformation.The graduation project on the design of the basic skills traininghas improved the analysis and the ability to solve engineering problems, and create acertain condition for general mechanical design.NC transformation is mainly a transformation of mechanical drive system.Because ofthe economy less precision CNC machining, it is order to simplify the structure and reducecosts.By controlling the cross-feed system, it ensures the modified lathe with positioning,linear interpolation, circular interpolation, and pause.Required for the realization of thetransmission efficiency of machine tool, we should us a stepping motor drive and then screwthrough the coupling.To ensure a certain degree of driving accuracy and stability andminimize friction, a ball screw pair is needed.Keywords: lathe , NCTransformation , Coupling ,BallScrew引言 (1)1.绪论 (2)1.1数控机床优势概述 (2)1.1.1数控车床改造的意义 (2)1.1.2普通车床数控化改造的优点 (2)1.1.3数控化改造的内容 (2)1.2车床数控改造的现状与国内背景 (4)1.3车床数控改造的必要性与可行性 (5)2.车床数控改造的总体构思与技术方案 (6)2.1设计任务 (2)2.2总体方案的论证 (2)2.3总体改造方案的确定 (2)2.4机械部分的改造 (2)2.5横向进给系统设计与计算 (2)2.5.1横向进给系统计算 (2)2.5.2切削力计算 (2)2.6滚珠丝杠螺母副的设计、计算和选型 (2)2.6.1滚珠丝杠螺母副设计 (2)2.6.2计算进给牵引力 (2)2.6.3计算最大动载荷 (2)2.6.4滚珠丝杠螺母副的选型 (2)2.6.5传动效率的计算 (2)2.6.6刚度验算 (2)2.6.7稳定性校核 (2)2.6.8滚珠丝杠副间隙的消除 (2)2.7定滚珠丝杠副支承所用轴承类型和规格 (2)2.7.1选择轴承类型 (2)2.7.2确定轴承内径 (2)2.7.3选择轴承的规格代号 (2)2.7.4轴承所承受的最大轴向载荷 (2)2.7.5轴承的寿命验算 (2)2.8联轴器的选择 (2)2.9电机的选择与计算 (2)2.9.1等效转动惯量的计算 (2)2.9.2电机所需的转动力矩计算 (2)2.9.3步进电动机的选择 (2)2.10横向滚动直线导轨 (2)2.10.1滑动导轨的特点 (2)2.10.2动导轨的设计 (2)结论 (2)致谢 (2)参考文献 (2)引言数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂，精密，批量小，多变零件的加工问题，且能稳定产品的和、加工质量。

数控系统课程设计C6140普通卧式车床数控化改造之横向进给系统（X）轴设计----xxxx一·车床横向进给系统存在的问题分析C6140车床横向进给系统在连续的使用过程中，由于磨损等原因，使丝杠与丝母间隙过大，产生轴向窜动，影响进给精度。

通过调整可消除丝杠与丝母间的间隙，但实践证明，这种调整方法只消除了丝母的磨损间隙，而没有消除丝杠的磨损间隙。

如果按丝杠磨损较大部位调整丝母，则在丝杠磨损较小部位可能因间隙过小而使进给手柄转动太沉。

经过长期的观察和实践，发现几乎所有的机床都在很大程度上存在着进给机构精度因磨损而严重下降的问题。

普通车床的横向进给机构因其使用频繁且承受很大的切削力，所以，磨损程度较其它机床严重，如果能够有效地解决车床的进给精度问题对其它类似的机构都有指导意义。

几十年来，国内外车床一直采用上述的传统结构，操作者在使用过程中必须经常进行调整，并把这项工作列入一级保养内容。

因此，增加了工人的劳动强度，降低了设备的利用率，即使这样也不能很好地保证设备的精度。

常见改进方案及存在问题针对普通车床横向进给机构的进给精度问题国内外专家多采用以下三种解决方案。

1.在中修或项修过程中，更换新的横向进给丝母。

必要时，对横向进给丝杠进行修复，然后再配作丝母，这种办法并没有从根本上解决横向定位精度问题。

机床只是在修复后最初阶段能够保障横向进给精度，数月后就进人反复调整阶段.而且加大了维修成本。

2.有的专家试图用改进横向进给丝杠支承结构或减小丝杠变形的方法来解决问题。

这种方案仅提高了丝杠的刚度，虽然能够间接地减缓丝杠和丝母的磨损，但仍然没有从实质上解决问题。

这种方法的缺点是改造的成本和维修费用很大。

年代中期，随着电子技术的进步与发展，国内外的专家们纷纷采用数控或数显技术对机床进行改造。

采用数控技术改善机床进给机构精度，尤其是采用闭环控制，很好地解决了进给精度问题。

但是这种技术改造成本太高，一般企业无法承受。

数控车床横向进给机构的设计数控车床是一种通过数控系统控制刀具在工件上进行加工的机床，其中横向进给机构是数控车床的重要部分之一、横向进给机构的设计直接影响数控车床的加工精度和稳定性。

本文将从设计原则、结构和传动方式等方面对数控车床横向进给机构的设计进行探讨。

设计原则1.保证刚性：横向进给机构要具备足够的刚性，以承受切削力的作用，防止加工中的振动和变形，保证加工精度。

2.提高精度：采用高精度的导轨和丝杠传动方式，减小传动误差，提高加工精度。

3.提高效率：设计采用高速进给和快速换刀等功能，提高加工效率。

4.确保安全：采用安全装置，避免操作和加工过程中的事故。

结构设计1.导轨系统：导轨系统是横向进给机构的基础，其设计应具备高刚性、高精度和低摩擦系数等特点。

常见的导轨系统包括直线导轨和滚珠丝杠导轨等，选择合适的导轨系统应根据数控车床的要求和加工性能来确定。

2.进给机构：进给机构是实现横向进给的关键，常见的进给机构包括齿轮传动、丝杠传动和液压传动等。

齿轮传动结构简单，但传动精度较低；丝杠传动精度高，但摩擦力大；液压传动具有平稳稳定的特点，但结构复杂。

具体选择应根据数控车床的加工要求和作业环境来确定。

3.刀架：刀架是刀具的支撑部分，其设计应保证刀具的刚性和稳定性。

刀架一般由车架和刀杆组成，要注意刀架的刚性和重量的平衡，避免振动和变形。

传动方式设计1.机械传动：机械传动是指通过齿轮、丝杠等机械装置传递动力和运动。

机械传动结构简单，控制方便，但存在传动误差较大和传动效率低等问题。

2.液压传动：液压传动是指通过液压系统传递动力和运动。

液压传动具有传动精度高、传动效率大和控制灵活等优点，但结构复杂，维护成本较高。

传动方式的选择应根据数控车床的具体要求和工件的加工特点来确定。

一般情况下，小型数控车床可采用机械传动，大型数控车床可采用液压传动。

总结数控车床横向进给机构的设计是数控车床加工精度和稳定性的关键之一、在设计过程中，应保证横向进给机构具备足够的刚性、高精度和安全可靠的特点。

CW6163卧式车床数控化改造及横向进给设计第一章绪论1.1数控机床的发展现状数控机床正在向高精度、高速、无机、智能、环保的方向发展。

高精度和高速加工对传动及其掌控明确提出了更高的动态特性和控制精度，更高的切削速度和加速度，更高的振动噪声和更大的磨损。

问题的症结在传统的传动链从做为动力源的电动机至工作部件必须通过齿轮、蜗轮副，皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节，在这些环节中产生了很大的转动惯量、弹性变形、逆向间隙、运动落后、摩擦、振动、噪声及磨损。

虽然在这些方面通过不断的改良并使传动性能有所提高，但问题很难从根本上化解，于是发生了“轻易传动”的概念，即为中止从电动机至工作部件之间的各种中间环节。

随着电机及其驱动控制技术的发展，电主轴、直线电机、力矩电机的发生和技术的日益明朗，并使主轴、直线和转动座标运动的“轻易传动”概念变成现实，并日益表明其非常大的优越性。

直线电机及其驱动控制技术在机床切削驱动上的应用领域，并使机床的传动结构发生了关键性变化，并使机床性能存有了代莱脱胎换骨。

目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。

为适应这种情况，数控机床正朝着以下几个方面发展。

1.高速度、高精度化速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。

目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。

同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。

并采用直线电机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。

在直线电机刚开始开发时，因其能实现高速加工而备受瞩目。

但近年来，使用直线电机的目的已逐渐转向高精度化。

也就是说，在直线电机的诸多优良特性中，很高的定位精度和圆弧插补精度尤其令人刮目相看。

其原因不为接触式的驱动系统没传统伺服电机转动失速用的齿轮副、滚珠丝杠、耦合件等各种机械因素引发的误差，以及直线电机必然使用闭路掌控。