数控车床纵向进给传动系统设计(含全套CAD图纸)

足传动系统对控制指令的快速响应的要求。

（4） 提高传动件精度 高质量的机械传动配合与高性能的伺服电动机使现

代数控机床进给系统性能有了大幅度提高。

2、带有齿轮传动的进给运动

数控机床在机械进给装置中一般采用齿轮传动副来达到一定的降速比要求，如图1-2a）所示。由于齿轮在制造中不可能达到理想齿面要求，总存在着一定的齿侧间隙才能正常工作，但齿侧间隙会造成进给系统的反向失动量，对闭环系统来说，齿侧间隙会影响系统的稳定性。因此，齿轮传动副常采用消除措施来尽量减小齿轮侧隙。但这种联接形式的机械结构比较复杂。

(a)(b)(c)

图1-2 电机与丝杠间的联接形式

3、经同步带轮传动的进给运动

如图1-2b）所示，这种联接形式的机械结构比较简单。同步带传动综合了带传动和链传动的优点，可以避免齿轮传动时引起的振动和噪声，但只能适于低扭矩特性要求的场所。安装时中心距要求严格，且同步带与带轮的制造工艺复杂。 4、电机通过联轴器直接与丝杠联接

如图1-2c）所示，此结构通常是电机轴与丝杠之间采用锥环无键联接或高精度十字联轴器联接，从而使进给传动系统具有较高的传动精度和传动刚度，并大大简化了机械结构。在加工中心和精度较高的数控机床的进给运动中，普遍采用这种联接形式。

根据进给系统的要求及设计要求，选择带有齿轮传动的进给运动，选用最佳降速比，可以提高机床的分辨率，并使系统折算到驱动轴上的惯量减少；尽量消除传动间隙，减少反向死区误差，提高位移精度等。

四、运动设计 1、降速比计算

功率步进电动机型号为110BF003，其主要技术参数为最大静转矩为7.84N?m,

步距角0.75°,电机转动惯量：J=1.8×10-2 ㎏.m2；快速空载启动时电动机转速

500r/min。进给传动链的脉冲当量??0.01mm/P.选滚珠丝杠的螺距为12mm.

由

式中 ? ——步进电动机的步距角 ? ——脉冲当量，mm S ——丝杠螺距, mm 2、减速齿轮的确定

选择一级减速器，选齿轮Z1?20，Z2?50，模数m?2mm，齿宽b?20mm。

五、丝杠螺母机构的选择与计算

已知条件：工作台及刀架重：100㎏,所以重量为

G?9.8?110?1078N (1—1）

最大行程：1280mm，失动量：??0.01mm，工作台最高速度：vmax?5m/min 查表选择丝杆预期寿命： Lh?15000小时 ， 摩擦系数??0.2。 则导轨的静摩擦力FO。

FO??G?0.2?1078?215.6N （1—2）

最大轴向负载

F0max?160?9.8?1568N （1—3）

1、动载强度计算

当转速n?10r/min时，滚珠丝杠；螺母的主要破坏形式是工作表面的疲劳点蚀，因此要进行动载强度计算，其计算动载荷Cc(N)应小于或等于滚珠丝杆螺母副的额定动负荷，即

Cc?3T'f?dfHFeq 式中 fd——动载荷系数，见表1 —1; fH——硬度影响系数，见表1-2; Feq ——当量动负荷，N;

Fr ——滚珠丝杠；螺母副的额定动负荷，N；

（Fr1—4)

i??S0.75?12??2.5360?360?0.01 T' ——寿命，以106r为一个单位。