【正文】 一個(gè)新的臺(tái)階。第二，加工中心上如果帶有自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或自動(dòng)轉(zhuǎn)角度的主軸箱，可使工件在一次裝夾中自動(dòng)完成多個(gè)平面和多個(gè)角度位置的多工序加工。是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大，在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的一種功能較全的金屬切削加工設(shè)備。加工中心（CNC MACHINING CENTER)又稱(chēng)多工序自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床，工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序，自動(dòng)選擇和更換刀具，自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其他輔助機(jī)能，依次完成工件幾個(gè)面上多工序的加工。由于對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，新的數(shù)控產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，如多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、高速、高精等數(shù)控機(jī)床的研制成功。 目前，我國(guó)的機(jī)床工業(yè)正從生產(chǎn)大國(guó)逐漸變?yōu)闄C(jī)床強(qiáng)國(guó)，主要體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的技術(shù)水平和質(zhì)量不斷發(fā)展及提高?！熬盼濉逼陂g數(shù)控機(jī)床發(fā)展已進(jìn)入實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化階段，數(shù)控機(jī)床新開(kāi)發(fā)品種300余種，已有一定的覆蓋面。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)有100多家，生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床配套產(chǎn)品的企業(yè)有300余家，產(chǎn)品品種包括八大類(lèi)2000種以上。具有中國(guó)特色濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)這些年來(lái)的發(fā)展，有了較大的提高。我國(guó)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)“六五”，“七五”，“八五”，到“九五”的近20年的發(fā)展，基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，建立了數(shù)控開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)。這個(gè)時(shí)期，我國(guó)在引進(jìn)，消化國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量開(kāi)發(fā)工作。許多技術(shù)復(fù)雜的大型數(shù)控機(jī)床，重型數(shù)控機(jī)床都相繼研制出來(lái)。 1985年，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的品種有了新的發(fā)展。為了適應(yīng)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)不同層次的需要，還開(kāi)發(fā)出多種經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，并得到廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，中國(guó)先后從日本、美國(guó)等國(guó)家引進(jìn)了部分?jǐn)?shù)控裝置和伺服單元技術(shù)，并于1981年開(kāi)始批量生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，包括數(shù)控裝置和伺服單元。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，數(shù)控技術(shù)在車(chē)、銑、磨、齒輪加工、電加工等領(lǐng)域全面展開(kāi)。 二 我國(guó)數(shù)控工業(yè)的發(fā)展概況中國(guó)是從1958年才開(kāi)始研究數(shù)控技術(shù)，到20世紀(jì)60年代中期處于研制、開(kāi)發(fā)階段。中、小批量生產(chǎn)的比例明顯增加，要求現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床成為一種精密、高效、復(fù)合、集成功能和低成本的自動(dòng)化加工設(shè)備。現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的“使用難、維修難”問(wèn)題，已經(jīng)是影響數(shù)控機(jī)床有效利用的首要問(wèn)題。 自從20世紀(jì)60年代世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)等各相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已成為現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)(FMS，CIMS等)中不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)。 緒論 一 概述 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求；超高速切削、超精密加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)、伺服性能、主軸驅(qū)動(dòng)、機(jī)床結(jié)構(gòu)等提出了更高的性能指標(biāo)；FMS的迅速發(fā)展和CIMS的不斷成熟，又將對(duì)機(jī)床的可靠性、通信性能、人工智能和自適應(yīng)控制等技術(shù)提出了更高的要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到指導(dǎo)老師周明虎的大力支持，在此對(duì)周明虎老師表示衷心的感謝。進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該在3個(gè)方面滿(mǎn)足整機(jī)的要求（1）穩(wěn)定性（2）精度要 求（3）快速響應(yīng)特性。伺服驅(qū)動(dòng)裝置的性能，在很大程度上決定了機(jī)床的性能，因此研究和開(kāi)發(fā)高性能的伺服進(jìn)給系統(tǒng)，始終是研究現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵之一。機(jī)床復(fù)合化，與機(jī)器人的有效結(jié)合以提高生產(chǎn)效率。加工中心的發(fā)展趨勢(shì)：加工中心高效、高精、告訴的發(fā)v展趨勢(shì)。 加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動(dòng)選擇、更換刀具，自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序。當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫(kù)，大幅度提高了精度。中國(guó)在數(shù)控機(jī)床上的發(fā)展還有相當(dāng)大的空間。2003年開(kāi)始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。目錄前 言 1緒論 2第一章 加工中心 4 加工中心發(fā)展史 4 加工中心的結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 4 立式加工中心 5第二章 機(jī)床基礎(chǔ)部件 7 加工中心布局方案 7 數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求 動(dòng)剛度和良好抗震性 7 8 具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和良好的低速穩(wěn)定性 8 具有良好的操作、安全防護(hù)性能 8 床身 8 床身的結(jié)構(gòu)與支承 8 床身的材料 9 立柱 9 立柱的結(jié)構(gòu) 9 立柱與床身的聯(lián)接 10第三章 進(jìn)給系統(tǒng) 11 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 11 伺服電機(jī) 12 伺服電機(jī)的選定 12 伺服電機(jī)與進(jìn)給絲杠的聯(lián)接 15 15 滾珠絲杠螺母副的工作原理與特點(diǎn) 15 16 17 滾珠絲杠螺母副預(yù)緊 18 滾珠絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 21 機(jī)床導(dǎo)軌 22第四章 結(jié) 論 25致 謝 26參 考 文 獻(xiàn) 27 28 前 言數(shù)控機(jī)床綜合了當(dāng)今世界上許多領(lǐng)域最新的技術(shù)成果，數(shù)控機(jī)床的制造業(yè)是體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。其技術(shù)水平的高低和擁有量的多少是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化的重要標(biāo)志。我國(guó)數(shù)控機(jī)床的開(kāi)發(fā)與日本、德國(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)基本同步，但由于相關(guān)工業(yè)基礎(chǔ)較差，尤其是作為數(shù)控系統(tǒng)的支持領(lǐng)域——電子工業(yè)的薄弱，致使數(shù)控機(jī)床發(fā)展速度緩慢。加工中心是數(shù)控機(jī)床的代表，通俗點(diǎn)說(shuō)給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。減少了工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時(shí)間，對(duì)加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。立式加工中心五軸聯(lián)動(dòng)的趨勢(shì)。 加工中心工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)給系統(tǒng)不僅要求有合理的控制系統(tǒng)，而且要求對(duì)驅(qū)動(dòng)元件和機(jī)械傳動(dòng)裝置的參數(shù)進(jìn)行合理選擇，以使整個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性相匹配。在此將介紹一種適用于教學(xué)實(shí)踐研究的MCV200經(jīng)濟(jì)型加工中心的x、y、z軸進(jìn)給系統(tǒng)部分。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中錯(cuò)漏及不及之處在所難免，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的性能將日益完善，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑷找鏀U(kuò)大。由于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜，種類(lèi)繁多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造技術(shù)的進(jìn)步，以及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和品種多樣化的要求越來(lái)越強(qiáng)烈。同時(shí)，為滿(mǎn)足制造業(yè)向更高層次發(fā)展，為柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)，以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)提供基礎(chǔ)設(shè)備，也要求數(shù)控機(jī)床向更高水平發(fā)展。1965年進(jìn)入晶體管數(shù)控裝置的研制。但由于電子元器件的質(zhì)量和制造工藝水平低，致使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性問(wèn)題沒(méi)有得到解決，因此未能廣泛推廣。在此期間，中國(guó)在引進(jìn)、消化吸收的基礎(chǔ)上跟蹤國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)出一些高檔的數(shù)控系統(tǒng)，如多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)字仿形系統(tǒng)、為柔性單元配套的數(shù)控系統(tǒng)等?，F(xiàn)在，中國(guó)已經(jīng)建立了以中、低檔數(shù)控機(jī)床為主的產(chǎn)業(yè)體系。數(shù)控機(jī)床品種不斷增多，規(guī)格齊全。為了跟蹤國(guó)外現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，北京機(jī)床研究所研制出了JCSFMS1型和2型的柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)。一些較高檔次的數(shù)控系統(tǒng)(5軸聯(lián)動(dòng))，數(shù)字仿型數(shù)控系統(tǒng)為柔性單元配套的數(shù)控系統(tǒng)都開(kāi)發(fā)出來(lái)了，并造出樣機(jī)。“十五”攻關(guān)開(kāi)發(fā)的成果：華中號(hào)、中華號(hào)、航天號(hào)和藍(lán)天號(hào)4種基本系統(tǒng)建立了具有中國(guó)自主版機(jī)的數(shù)控技術(shù)平臺(tái)。它們逐漸被用戶(hù)認(rèn)可，在市場(chǎng)上站住了腳。目前已新開(kāi)發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80余種，分為3種型級(jí)，即經(jīng)濟(jì)型，普及型和高級(jí)型。新開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品大部分達(dá)到期際上20世紀(jì)80年代中期水平，部分達(dá)到90年代水平，為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)提供了一批高水平數(shù)控機(jī)床。其中，特別是數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床的可靠性不斷提高。第一章 加工中心 加工中心發(fā)展史1952年世界上出現(xiàn)了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，使多品種、中小批量的機(jī)械加工設(shè)備在柔性、自動(dòng)化和效率上產(chǎn)生了巨大變革。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。首先，加工中心它是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)換刀裝置，可使工件在一次裝夾中能夠自動(dòng)更換刀具，自動(dòng)完成工件上的銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等工序的數(shù)控機(jī)床。第三，加工中心上如果帶有交換工作臺(tái)，工件在工