设计描述：

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设计word版本说明书一份，共26页，约10000字

CAD版本图纸，共2张

A0-床身装配图.dwg
A0-滑座装配图.dwg

摘 要

数控机床在现代制造业中扮演着一个重要的角色。本论文介绍了THY5940型立式加工中心设计思想和设计过程。主要叙述了数控进给系统的传动设计及主要传动件滚珠丝杠及其支承的设计计算。并对进给系统进行了校验，取得了预期的效果。
该机床适用于摩托车、汽车、轻工机械等行业提高生产率。不仅对刀具的位置或轨迹进行控制，而且还具有自动换刀和补偿功能，具有很高的强度，刚度和抗震性。以前采用的专用机床加工零件，虽然效率较高，但制约被加工零件的改进。而加工中心具有柔性，从而能适应产品在最短时间内达到商品化。本加工中心的设计拟采用主机，数控系统(包括伺服和驱动系统)及相关配套件三部分组成。在对以前研究成果分析总结的基础上，按照技术要求指标，对初步拟订的方案进行细化，论证，完善和总结。
加工中心的进给系统承担加工中心各直线坐标轴的定位和切削进给，进给系统的好坏将直接影响整机的运行状态和精度指标。设计过程中应使进给稳定性和快速响应的特性。同时，要求有合理的控制系统，而且要求对驱动元件和机械传动装置的参数进行合理的选择，使整个进给系统工作时的动态特性相匹配。
THY5940型立式加工中心机床解决了单件，小批量，特别是复杂型面的零件的加工自动化问题。对于提高企业的生产率，提高工件的加工精度以及提高机床的使用寿命都具有十分重要的意义。
经过研究，本论文基本取得了预期效果，完成了进给系统的设计计算。同时，对数控机床的进给系统设计方法的研究也取得一定的效果。

关键词：数控技术；数控机床；进给系统；滚珠丝杠

目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
第2章 THY5940简介 4
2.1 机床的设计参数 4
2.2 机床坐标与进给传动机构 5
第3章 进给系统的设计计算 6
3.1 数控机床进给传动系统机械结构 6
3.1.1 进给传动系统的机械结构 6
3.1.2 设计传动系统时应注意的问题 7
3.1.3 传动过程中的关键元件 8
3.2 滚珠丝杠的选择 9
3.3 丝杠拖动电机的确定 9
3.3.1 丝杠的转动惯量J 9
3.3.2 电机的选择 10
3.4 刚度计算 11
第4章 滚珠丝杠副的校验与进给系统误差分析 13
4.1 机床定位精度与丝杠精度 13
4.2 滚珠丝杠的疲劳强度 13
4.3 死区误差的分析 14
4.4 由传动刚度的变化引起的定位误差 14
第5章 机床的总体设计思路 16
5.1 主轴箱平衡和主轴箱拖动 16
5.2 滑座及立柱拖动 16
5.3 床身及滑座拖动 16
5.4 机床的防护系统 17
结 论 18
参 考 文 献 19
致 谢 21

课题名称 TH5940型数控加工中心进给系统设计
课 题 工 作 内 容 该机床适用于摩托车、汽车、轻工机械等行业提高生产率。不仅对刀具的位置或轨迹进行控制，而且还具有自动换刀和补偿功能，具有很高的强度，刚度和抗震性。以前采用的专用机床加工零件，虽然效率较高，但制约被加工零件的改进。而加工中心具有柔性，从而能适应产品在最短时间内达到商品化。本加工中心的设计拟采用主机，数控系统(包括伺服和驱动系统)及相关配套件三部分组成。在对以前研究成果分析总结的基础上，按照技术要求指标，对初步拟订的方案进行细化，论证，完善和总结。
加工中心的进给系统承担加工中心各直线坐标轴的定位和切削进给，进给系统的好坏将直接影响整机的运行状态和精度指标。设计过程中应使进给稳定性和快速响应的特性。同时，要求有合理的控制系统，而且要求对驱动元件和机械传动装置的参数进行合理的选择，使整个进给系统工作时的动态特性相匹配。
包括：
1、 数控进给系统的传动设计
2、 主要传动件滚珠丝杠及其支承的设计计算。并对进给系统进行了校验
3、绘制部分重要零件的零件图
4、毕业设计说明书一份（中文摘要不少于300字，英文摘要不少于1200个印刷符号）。
5、翻译与本专业相关的15000个印刷符号的科技英语文章

指标（目标）要求 1工作台尺寸 400x630x2 mm
2承重 500 kg
3立柱横向行程X 600 mm
4立柱纵向行程Y 400 mm
5主轴箱垂直行程Z 600 mm
6工作台回转C 0°\180°
7主轴转速 45-6000 r/min
8主轴最大扭矩 180 N.m
9主电机功率 7 kw
10重复定位精度X、Y、Z ±0.003 mm
11定位精度X、Y、Z ±0.005 mm

进程安排：
3周到4周 明确设计任务，收集资料、调查研究，完成毕业实习
5周到7周 完成毕业设计开题报告，方案论证、确定课题总体方案
8周到10周 完成总体设计、部件设计草图。
11周到15周 完成装配总图、部件图及部分零件图。
16周到18周 编写设计说明书以及答辩准备。

主要参考文献
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[2] 毛谦德，李振清.袖珍机械设计师手册.北京：机械工业出版社,2001.205~209
[3] 戴曙主编. 机床滚动轴承应用手册. 北京：机械工业出版社，1993.121~124
[4] 机床设计手册，第三册. 北京：机械工业出版社，1986.179~181
[5] [美]格利.机械工程设计.北京：人民教育出版社，1981.32~35
[6] 刘又午.数字控制机床.北京：机械工业出版社,1983. 19~24
[7] 刘鸿文主编.材料力学. 北京：人民教育出版社,1979. 201~206
[8] 西北工业大学机械原理与机械零件教研组编.机械设计.北京：人民出版社,1980.21~27
[9] 赵如福.金属机械加工工艺人员手册.上海科学技术出版社.1990.179~181
[10] 黄如林.切削加工简明实用手册.化学工业出版社.2004.31~32
[11] 靳龙.数控加工中心进给系统设计分析.机械研究与应用.2005, 18(3):7173
[12] 刘跃南.机床计算机数控及其应用.机械工业出版社.58~60
[13] 王爱玲.现代数控机床结构与设计.兵器工业出版社.92~93
[14] 机械工艺人员设计手册.机械工业出版社.80~82