立式数控铣床工作台进给传动系统的设计

数控机床进给模块之机械部件装配

一．进给传动系统图

纵向和横向进给传动系统图

二． 系统图的主要构造和功用

电动机：

1. 步进电动机

步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的驱动元件。步进电动机是一种特殊的电动机，一般电动机通电后都是连续转动的，而步进电动机则有定位与运转两种状态。当有一个电脉冲输入时，步进电动机就回转一个固定的角度，这角度称为步距角，一个步距角就是一步，所以这种电动机称为步进电动机。又由于它输入的是脉冲电流，也称作脉冲电动机。当电脉冲连续不断地输入，步进电动机便跟随脉冲一步一步地转动，步进电动机的角位移量和输入的脉冲个数严格成正比例，在时间上与输入脉冲同步。因此，只需控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组的通电顺序，便可获得所需转角、转速和方向。在无脉冲输入时，步进电动机的转子保持原有位置，处于定位状态。步进电动机的调速范围广、惯量小、灵敏度高、输出转角能够控制，而且有一定的精度，常用作开环进给伺服系统的驱动元件。与闭坏系统相比，它没有位置速度反馈回路，控制系统简单，成本大大降低，与机床配接容易，使用方便，因而在对精度、速度要求不十分高的中小型数控机床上得到了广泛地应用。

2. 直流伺服电动机

由于数控机床对进给伺服驱动装置的要求较高，而直流电动机具有良好的调速特性，因此在半闭坏、闭坏伺服控制系统中，得到较广泛地使用。直流进给伺服电动机就其工作原理来说，虽然与普通直流电动机相同。然而，由于机械加工的特殊要求，一般的直流电动机是不能满足需要的。首先，一般直流电动机转子的转动惯量过大，而其输出转矩则相对较小。这样，它的动态特性就比较差，尤其在低速运转条件下，这个缺点就更突出。在进给伺服机构中使用的是经过改进结构，提高其特性的大功率直流伺服电动机，主要有以下两种类型：

（1）小惯量直流电动机。主要结构特点是其转子的转动惯量尽可能小，因此在结构上与普通电动机的最大不同是转子做成细长形且光滑无槽。以此表现为转子的转动惯量小，仅为普通直流电动机的1/10左右。因此，响应特别快，机电时间常数可以小于10 ms，与普通直流电动机相比，转矩与惯量之比要大出40~50倍。且调速范围大，运转平稳，适用于频繁起动与制动，要求有快速响应（如数控钻床、冲床等点定位）的场合。但由于其过载能力低，并且电动机的自身惯量比机床相应运动部件的惯量小，因此应用时都要经过一对中间齿轮副，才能与丝杠相连接，在某些场合也限制了它广泛地使用。

（机电系20XX级）

毕业设计说明书

学生姓名：

学生班级：机械制造及其自动化

学生学号：

设计题目：简易立式钻铣床数控系统改造设计

指导教师：

教研室主任：

系主任：

机电工程系

20XX年X月X日前言

据资料介绍，我国拥有400多万台机床，绝大部份都是连年积存生产的一般机床。这些机床自动化程度不高，加工精度低，要想在短时期内用自动化程度高的设备大量更新，替代现有的机床，不管从资金仍是从我国机床制造厂的生产能力都是不可行的。但尽快将我国现有的部份一般机床实现自动化和周密化改造又势在必行。为此，如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决的重要课题。

在过去的几十年里，金属切削机床的大体动作原理转变不大，但社会生产力专门是微电子技术、运算机技术的应用进展专门快。反映到机床操纵系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工的精度，现已有一些企业在这方面做了有利的尝试。实践证明，改造后的机床既知足了技术进步和较高生产率的要求，又由于产品精度提高，型面加工范围增多也使改造后的设备适应能力加大了许多。这加倍突出了在旧机床上进行数控技术改造的必要性和迫切性。

由于新型机床价钱昂贵，一次性投资庞大，若是把旧机床设备全数以新型机床替换，国家要花费大量的资金，而替换下的机床又会闲置起来造成浪费，假设采纳改造技术加以现代化，那么能够节省50%以上的资金。从我国的具体情形来讲，一套经济型数控装置的价钱仅为全功能数控装置的1/3到1/5，一样用户都承担得起。这为资金紧张的中小型企业的技术进展开辟了新路，也对实力雄厚的大型企业产生了极大的经济吸引力，起到了事半功倍的踊跃作用。

据国内资料统计订购新的数控机床的交货周期一样较长，往往不能知足生产需要。因此机床的数控改造就成为知足市场需求的要紧补充手腕。

在机械工业生产中，多品种、中小批量乃至单件生产是现代机械制造的大体特点，占有相当大的比重。要完成这些生产任务，不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床，其中数控机床是最能适应这种生产需要的。

学号2011040191037

密级

武汉东湖学院本科生毕业论文(设计)

X5032立式铣床进给传动系统改造

院(系)名 称：

专 业 名 称：

学 生 姓 名：

指 导 教 师：

二〇一六年五月八日

郑重声明

我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风，所呈交的学术论文是本人在老师的指导下 ，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表和撰写过得内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责 。

本人签名：

日 期：

摘 要

数控机床是当代机械制造业中实现机电一体化先进设备的代表。伴随着先进制造业的发展，旧机床的数控化改造，尤其是普通机床数控化改造早已成为摆在我们面前迫切而艰巨的任务。本课题是对X5032铣床进给系统的数控改造方案，在数控技术的历史、现状和发展的基础之上，通过对X5032旧机床的分析，结合机床改造的思路，提出了数控化改造的方案。主要是针对机械部分进行改造，即对丝杠、驱动元件步进电机和减速齿轮的改造。改造后的铣床不仅能加工平面、铣削键槽、等简单的零件外，还能加工形状复杂（如圆弧面加工、斜面及凸轮等）的零件，具有精度高、效率高及加工产品范围广等特点。

机床经过改造后，可以凸显机床强大的工作能力和深度的可靠性，加工精度和生产率同时有较大的提高，给企业提供一条切实可行的路径。

《机电一体化》

课程设计

数控立式铳床XY工作台机电系统设计

院 系: 汽车学院

专 业: 机械设计制造及其自动化

班 级: 机电一班

组 长: 雷博文

组 员： 金亮、黄明亮、夏佳、熊秀成

指导教师： 蒋强 目录

一、设计目的 .......................................................... 3

二、设计任务 .......................................................... 3

三．总体方案的确定 .................................................... 4

1、 机械传动部件的选择 ..................................... ••:•….3

(1) 导轨副的选用 ................................................. 4

(2) 伺服电动机的选用 ............................................ 4

(3) 工作台的选用 ................................................ 4

2、 ................................................................. 控制系统的设计 ........................................................... 4

3、 ................................................................. 绘制总体方案图 ........................................................... 5