【正文】 系統(tǒng)，是數(shù)控系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)。數(shù)控機床機械部件的組成與普通機床類似，但傳動結構更為簡單，在精度、剛度、抗振性等方面要求更高。在半閉環(huán)和閉環(huán)驅動系統(tǒng)中，使用了位置檢測裝置，間接或直接測量執(zhí)行部件的實際進給位移，與指令位移進行比較，按閉環(huán)原理，將其誤差轉換放大后控制執(zhí)行部件的進給運動。每個作進給運動的執(zhí)行部件，都配有一套伺服驅動系統(tǒng)。伺服驅動系統(tǒng)由伺服驅動電路和伺服驅動裝置組成，并與機床上的執(zhí)行部件和機械傳動部件組成數(shù)控機床的進給系統(tǒng)。數(shù)控裝置根據輸入的程序和數(shù)據，經過系統(tǒng)軟件或邏輯電路進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令控制機床的各個部分，進行預定的、有序的動作。[2]控制介質即攜帶和傳輸所需的各種控制信息的媒介，由穿孔帶、穿孔卡、磁帶、磁盤等，也可以直接通過通訊接口直接輸入所需的各種信息。數(shù)控機床由數(shù)控裝置對執(zhí)行部件進行控制，控制裝置接收零件的幾何信息和工藝信息后，經過數(shù)控裝置的處理、計算，按各坐標軸的分量輸送到各軸的驅動電路，經過轉換、放大進行伺服電機的驅動，帶動各軸運動，并進行反饋控制，使刀具與共建及其他輔助裝置嚴格地按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)有條不紊地工作，從而加工出所需零件輪廓。它具有加工對象改性的適應性強、加工精度高、生產效率高、自動化程度高、經濟效益好、利于現(xiàn)代化生產管理等特點。同時，數(shù)控技術的利用情況關系到國家的國防大計，是體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎產業(yè)，其水平高低是衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標志，實現(xiàn)加工機床及生產過程自動化，已成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向。數(shù)控機床就是為了解決單件、小批量、特別是復雜型面零件加工的自動化并保證質量要求而產生的，它為單件、小批量生產的精密復雜另加提供了自動化加工手段。對實現(xiàn)制造業(yè)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。因此近幾十年來，世界各國十分重視發(fā)展能有效解決復雜、精密、小批量多變零件的數(shù)控加工技術，以微電子技術和計算機技術為基礎的數(shù)控技術被大量應用于加工設備中。激烈的市場競爭使得產品研發(fā)周期越來越短。 Finally, using the Auto CAD software rendering the related parts graph and assembly drawing. Paper studied precision CNC lathe system of feeding system, obtained a reasonable design results, and pleted its structure drawing, study of the various factors on feeding system properties, especially the influence of system precision, relatively clearly understand the feeding system structure, the design method and accuracy principle, achieved the expected purpose.Keywords: Precision CNC lathes Servo System Ball screw pair Accuracy Analysis第1章 緒論 1 1 2 3 3 4第2章 機床精度要求和進給系統(tǒng)的總體設計 5 機床的主要性能參數(shù) 5 6 進給傳動方案設計 7 伺服方案設計 8第3章Z軸（縱向）進給系統(tǒng)設計 9 滾珠絲杠螺母副的選擇與計算 9 主切削力的計算 9 滑板質量估計及摩擦力的確定 10[4] 10 滾珠絲杠支承軸承的選擇 14 Z軸進給伺服電機的選擇計算 15 15 16 16 17 20 20[3] 21[3][4] 21第4章 X軸（橫向）進給系統(tǒng)設計 23 23 滾珠絲杠支承軸承的選擇 24 X軸進給伺服電機的選擇與計算 24 25。 Second checked the inertia matching of the transmission system such as the stiffness。論文系統(tǒng)研究了精密數(shù)控車床的進給系統(tǒng)，得出了一個較為合理的設計結果，并完成了其結構的圖紙繪制，研究了各種因素對進給系統(tǒng)性能，特別是系統(tǒng)精度的影響，較為清晰地理解了進給系統(tǒng)的結構、設計方法和精度原理，達到了預期的目的。通過機床設計和精密機械設計理論，首先進行了進給系統(tǒng)的總體方案設計，選擇合適的滾珠絲杠螺母副，并通過計算選擇進給系統(tǒng)的其他相關元器件；其次對傳動系統(tǒng)的剛度、慣量匹配等進行了校核驗算；然后進行了滾珠絲杠螺母副傳動系統(tǒng)的誤差來源分析，計算了所設計系統(tǒng)的定位精度，證明計算得出的結果較好得滿足了提出的設計要求。研究設計進給系統(tǒng)的結構，并進行誤差計算和精度分析，有利于深入了解進給系統(tǒng)的原理和設計方法，進而探求可能的優(yōu)化設計。本科生畢業(yè)論文（設計）題 目 精密數(shù)控車床進給系統(tǒng)設計及精度分析 學 院 制造科學與工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化專業(yè) 學生姓名 胡 小 林 學 號 0743021249 年級 2007級 指導教師 樊 慶 文 教務處制表 二Ο一一年 六 月 三 日精密數(shù)控車床進給系統(tǒng)及精度分析專業(yè)：機械設計制造及其自動化學生：胡小林 指導教師：樊慶文摘要：伺服進給系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分，對機床整體性能有著決定性的影響。越來越多的研究人員在進給伺服系統(tǒng)的研究中投入大量精力。設計了以滾珠絲杠螺母副為核心元件的精密數(shù)控車床十字工作臺進給系統(tǒng)。研究了進給系統(tǒng)的誤差來源，敘述了現(xiàn)有的誤差補償技術，分析了其補償原理，對比了不同補償方法的優(yōu)缺點；最后利用Auto CAD軟件繪制了相關的零件圖和裝配圖。關鍵詞：精密數(shù)控車床 進給伺服系統(tǒng) 滾珠絲杠螺母副 精度分析38 / 43The Design and Precision Analysis of CNC Lathes FeedingSystemMajor：Machine Design Manufacture and AutomationUndergraduate：Hu Xiao Lin Tutor：Fan Qing WenAbstract: Servo system is an important part of NC machine tools, having adecisive influence on the overall performance of machine tool. More and more researchers devote a great deal of energy in the study of servo system. Studying on design of feeding system structure, error calculation and precision analysis are helpful for understanding the feed system principle and design method, then exploring possible optimization design. Designed feeding system of core precision CNC lathe cross workbench with ball screw nut pair of ponents. Through the machine design and precision mechanical design theory, first having the overall scheme design of the feeding system, selected the appropriate ball screw nut vice, and through the putation selected feeding system other related ponents。 analysis error sources of ball screw nut pair of transmission system, designed location accuracy and repositioning precision of the system , proofed the good result calculated meeting the design requirements of the proposed. Studied the error sources of feed system, and introduced the existing error pensation technology, analyzes its pensation principle, pared the advantages and disadvantages of different pensation method。 25 相關驗算和校核 26 26 26 27第5章進給系統(tǒng)精度分析 28 28 28 影響滾珠絲杠定位精度的因素 29 29[9] 30 X軸精度計算 31 誤差補償技術 32第6章總結 34參考文獻 35致謝 36第1章 緒論隨著科學技術的飛速發(fā)展和經濟競爭的日趨激烈，產品更新速度越來越快，實際應用中復雜零件越來越多，精度要求越來越高，多品種、小批量生產的比重明顯增加。傳統(tǒng)的加工設備和制造方法已難以適應這種多樣化、柔性化與零件形狀復雜的高質量加工要求。目前，數(shù)控技術正在發(fā)生根本性的變革，它集成了微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。傳統(tǒng)的專業(yè)機床和通用機床在其歷史舞臺上扮演過重要的角色，但是對于現(xiàn)代社會提出的加工要求，它們卻往往無能為力，專用機床生產準備周期長，產品改性不易，難以適應當今社會產品迅速的更新?lián)Q代步伐，而通用機床自動化程度不高，基本上由人進行操作，難以提高生產效率和保證產品質量，特別是一些由曲線、曲面輪廓組成的復雜零件，只能借助靠模和仿形機床，或者借助劃線和樣板用于手工操作的方法來加工，加工精度和生產效率受到很多的限制。數(shù)控技術是實現(xiàn)制造業(yè)自動化、柔性化、集成化生產的基礎，現(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數(shù)控技術之上的，離開了數(shù)控技術，先進制造技術就成了無本之木。[1]數(shù)控機床具有很多傳統(tǒng)機床無法比擬的優(yōu)點，其結構組成和設計生產方法也和傳統(tǒng)機床迥然不同。同時數(shù)控機床在應用中也有其不利的一面，如價格昂貴，導致了起始投資大；設備的維護要求較高；設備操作人員技術水平要求較高等。數(shù)控機床一般由控制介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體組成。數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心，一般由輸入裝置、控制器、運算器和輸出裝置等組成。數(shù)控裝置分為普通數(shù)控系統(tǒng)（NC）和計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）兩大類。它根據數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移指令控制執(zhí)行部件的進給速度、方向和位移。伺服驅動系統(tǒng)由開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。機械部件包括主運動部件；進給運動執(zhí)行部件；拖板及其傳動部件；床身、立柱等支承部件；以及冷卻、潤滑、轉位和夾緊等輔助裝置。[1]精密機床是精密加工不可或缺的一環(huán)，現(xiàn)代機械工業(yè)之所以致力于提高加工精度，其主要原因在于：提高制造精度后可以提高產品的性能和質量，提高其穩(wěn)定性和可靠性；促進產品的小型化；增強零件的互換性，提高裝配生產率，并促進自動化裝配。進給伺服系統(tǒng)主要包括電動機及其控制和驅動裝置組成。目前，數(shù)控機床采用的進給伺服系統(tǒng)一般是由伺服電動機—滾珠絲杠—移動部件組成的方案。進給伺服驅動系統(tǒng)主要由一下幾個部分組成：位置控制單元、速度控制單元、驅動元件、檢測與反饋元件和機械執(zhí)行部件。驅動元件的作用是將進給指令轉換為驅動執(zhí)行部件所需要的信號形式，機械執(zhí)行元件則將該信號轉換為相應的機械位移。 進給伺服系統(tǒng)不僅是數(shù)控機床的一個重要組成部分，也是數(shù)控機床區(qū)別于普通機床的一個特殊部分。[3]（1） 穩(wěn)定性要求所謂穩(wěn)定的系統(tǒng)，即系統(tǒng)在輸入量改變、啟動狀態(tài)或外界干擾下，其輸出量能迅