【正文】 年全行業(yè)數(shù)控金屬加工機(jī)床出口14 404臺。年的24 803臺，2003年的36 813臺，2004年的51 861臺，其中2004年的產(chǎn)量大約是2000年產(chǎn)量的3. 7倍，平均年增長約39％。機(jī)床工具行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品—數(shù)控機(jī)床的發(fā)展速度遠(yuǎn)高于機(jī)床工具全行業(yè)的平均發(fā)展速度。國家有關(guān)部門的統(tǒng)計數(shù)字表明，“十五”是我國機(jī)床工具行業(yè)發(fā)展最快的五年。改革開放近30年來，我國的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)取得了舉世矚目的成就。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。在這期間，我國在引進(jìn)、消化國外技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的開發(fā)工作。20世紀(jì)80年代，我國從日本FANUC公司引進(jìn)了3,5,6,7等系列的數(shù)控系統(tǒng)和直流伺服電動機(jī)、直流主軸伺服電動機(jī)等的制造技術(shù)，還引進(jìn)了美國GE公司的MCI系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)、德國SIEMENS公司的VS系列晶閘管調(diào)速裝置，并進(jìn)行了商品化生產(chǎn)。在這一時期，數(shù)控線切割機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，在模具加工中得到推廣。從20世紀(jì)70年代起，數(shù)控技術(shù)在車、銑、銼、磨、齒輪加工、電加工等領(lǐng)域全面展開，加工中心在上海、北京研制成功。當(dāng)時，一些高校和科研單位研制出的試驗性樣機(jī)，是從電子管數(shù)控系統(tǒng)起步的?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑?，F(xiàn)在世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。而裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和重要裝備。以信息化帶動工業(yè)化，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展，將在一定程度上取決于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步。其中，精密機(jī)械制造技術(shù)，信息處理、加工、傳輸技術(shù)，自動控制技術(shù)，伺服驅(qū)動技術(shù)，傳感器及檢測技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)是數(shù)控技術(shù)涵蓋的主要領(lǐng)域。 我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展概況數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運動和過程進(jìn)行控制的技術(shù)，是20世紀(jì)后半葉最重要，發(fā)展最快的工業(yè)技術(shù)之一，它以制造過程為對象，以信息技術(shù)為手段，以數(shù)字坐標(biāo)方式對運動部件進(jìn)行位置控制為主要特征，為單件小批量生產(chǎn)的自動化開辟了可行的技術(shù)途徑，也為現(xiàn)代柔性制造技術(shù)奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。以上的三代數(shù)控系統(tǒng)是由計算機(jī)硬件和軟件組成，利用存儲器里的軟件控制系統(tǒng)工作，因此稱為CNC系統(tǒng)或軟件控制系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了電子管—分立式晶體管—小規(guī)模集成電路—大規(guī)模集成電路—小型計算機(jī)—超大規(guī)模集成電路—微機(jī)式的數(shù)控系統(tǒng)等幾個發(fā)展階段。這臺數(shù)控銑床的誕生，標(biāo)志著機(jī)械制造的數(shù)字控制時代的開始。這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補(bǔ)三坐標(biāo)連續(xù)控制銑床。1949年，在美國空軍部門的支持下，帕森斯公司正式接受委托，與麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實驗室合作，開始從事數(shù)控機(jī)床的研制工作。世界上第一臺成功研制的數(shù)控機(jī)床是一臺三坐標(biāo)的數(shù)控銑床，于1952年由美國帕森斯公司和麻省理工學(xué)院合作完成。這種新型機(jī)床具有適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。加工這類產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝或調(diào)整設(shè)備，普通機(jī)床或?qū)Ｓ没潭雀叩淖詣踊瘷C(jī)床一般 不能適應(yīng)這些要求。由于數(shù)控銑床工藝最復(fù)雜，需要解決的問題很多，因此，目前人們在研究和開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)及自動編程語言軟件時，也一直把銑削加工作為重點。通過這次課程設(shè)計，可以達(dá)到以下目的：1，培養(yǎng)綜合運用專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能來解決工程實際問題的能力；2，強(qiáng)化工程實踐能力和意識,提高本人綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力；3，使本人受到從事本專業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作的基本訓(xùn)練,提高工程繪圖、計算、數(shù)據(jù)處理、使用計算機(jī)、使用文獻(xiàn)資和手冊、文字表達(dá)等各方面的能力；4，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想和工程經(jīng)濟(jì)觀點，理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及積極向上的團(tuán)隊合作精神。所以設(shè)計改造數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是刻不容緩的。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)一步設(shè)計的必要性可以解決形狀復(fù)雜小批零件的加工問題，穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。因此對機(jī)床不僅要求迅速適應(yīng)產(chǎn)品零件的換代有教高的精度和生產(chǎn)率，而且應(yīng)有教高的精度和生產(chǎn)率，生產(chǎn)的需要促使數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生。隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量的提高。[關(guān)鍵詞]:半閉環(huán)控制，直線滾動導(dǎo)軌；滾珠絲杠螺母副；交流伺服電機(jī)；目 錄X718數(shù)控銑床Y向交流伺服進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計 1目 錄 2引 言 3 4 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展 4 4 5 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢 9 數(shù)控銑床的主要功能及特點 9： 10 數(shù)控銑床的分類： 10 數(shù)控銑床的應(yīng)用 10 11 11 確定機(jī)床的總體布局 11 11 1支承、導(dǎo)向方式 12 12 13 13 14 15 15 16 17 17 19 21 21 27 29 31 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計……………………………………………………………………34 ………………………………………...34…………………………………………………………………………..36 ……………………………………………………………………36 ……………………………………………………………………36 …………………………………………………………………37參考文獻(xiàn) 39 引 言制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國或地區(qū)經(jīng)濟(jì)的實力，科技水平，生活水準(zhǔn)和國防實力。XK718數(shù)控銑床Y向交流伺服進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計 [摘要]: 本文主要設(shè)計X718數(shù)控銑床Y向交流伺服進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計部分，機(jī)械結(jié)構(gòu)采用交流伺服電機(jī)與滾珠絲杠直接相連的方式，其控制方式采用交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)半閉環(huán)控制。在對進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，主要對滾珠絲杠螺母副和直線滾動導(dǎo)軌副進(jìn)行了計算、校核，確保了機(jī)械傳動部件的精度和剛度；通過計算，選擇了電氣驅(qū)動部分，包括交流伺服電機(jī)和與之匹配的伺服單元. 滾動直線導(dǎo)軌；滾珠絲杠螺母副選取漢江機(jī)床廠提供的外循環(huán)雙螺母凸出式雙螺母對旋預(yù)緊滾珠絲杠。國際市場的競爭歸根到底是各國制造生產(chǎn)能力及機(jī)械制造裝備的競爭。產(chǎn)品的更新?lián)Q代也不斷的加快。隨著電子技術(shù)，特別是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床迅速發(fā)展起來。但是由于受其它條件的限制，例如價格、精度等問題。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的設(shè)計，其中包括進(jìn)給系統(tǒng)的軸向負(fù)載計算，導(dǎo)軌的設(shè)計與選型，滾珠絲杠螺母副的選型計算，進(jìn)給傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性分析誤差計算，驅(qū)動電動機(jī)的選型計算，驅(qū)動電動機(jī)與滾珠絲杠的連接等等。 數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床，目前迅速發(fā)展起來的加工中心、柔性加工單元等都是在數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，兩者都離不開銑削方式。 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜，且要求頻繁改型，特別是在宇航、造船、軍事等領(lǐng)域所需的機(jī)械零件，精度要求高，形狀復(fù)雜，批量小。為了解決上述問題，一種新型的機(jī)床——數(shù)控機(jī)床應(yīng)運而生。他綜合應(yīng)用電子計算機(jī)、自動控制、伺服驅(qū)動、精密測量和新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果。早在1948年，美國在研制加工直升機(jī)葉片輪廓檢查用樣板的技工機(jī)床任務(wù)時，就提出了研制數(shù)控機(jī)床的初始設(shè)想。經(jīng)過三年時間的研究，于1952 年試制成功世界上第一臺數(shù)控機(jī)床試驗性樣機(jī)。其控制裝置由2000多個電子管組成，占用一個普通實驗室那么大。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。20世紀(jì)90年代以來，數(shù)控系統(tǒng)朝著以通用微機(jī)為基礎(chǔ)、體系結(jié)構(gòu)開放和智能化方向發(fā)展。這種系統(tǒng)容易擴(kuò)大功能，柔性好，可靠性高。數(shù)控機(jī)床是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)覆蓋很多領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床還是運用高新技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改進(jìn)和提升的重要載體。它代表著裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度。數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。此外，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高、精、尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。 我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程與成就我國從1958年開始研究數(shù)控機(jī)床，一直到20世紀(jì)60年代中期還處于研制、開發(fā)時期。1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。但是，由于元器件的質(zhì)量差和產(chǎn)品的制造工藝水平低等原因，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性未得到解決，未能廣泛推廣。 直線控制、點位控制的數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心開始在生產(chǎn)中應(yīng)用。這些系統(tǒng)功能齊全、可靠性高，得到了推廣應(yīng)用，推動了我國數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定發(fā)展，使我國的數(shù)控機(jī)床在性能和質(zhì)量上產(chǎn)生了一個質(zhì)的飛躍。我國數(shù)控機(jī)床的品種有了較大發(fā)展，品種不斷增多，規(guī)格齊全。為了跟蹤國外現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，北京機(jī)床研究所還研制出了JCSFMS1型和JCSFMS2型柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)。特別是“十五”期間，數(shù)控機(jī)床發(fā)展進(jìn)人了快車道。2004年，我國機(jī)床工具行業(yè)產(chǎn)品銷售收人1 032億元，大約是2000年507億元的2倍，平均年增長約19％；2004年，全國金屬切削機(jī)床產(chǎn)量為39萬臺，大約是2000年17萬臺的2．3倍，平均年增長約23寫。國產(chǎn)數(shù)控金屬切削機(jī)床年產(chǎn)量從“九五”計劃末期的幾千臺，增加到2001年的17 521臺,200239。金屬加工機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率從2001年的26. 2％提高到2004年的32．7％，形成了一批數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的主導(dǎo)企業(yè)，2004年數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量超千臺的企業(yè)有14家，其產(chǎn)量合計占全行業(yè)數(shù)控機(jī)床總產(chǎn)量的50％以上，其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量最高的一家企業(yè)年產(chǎn)量達(dá)6 000多臺。數(shù)控機(jī)床的年產(chǎn)量已經(jīng)突破原國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的到2005年全國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量達(dá)到25 000^30 000臺的奮斗目標(biāo)。國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品大部分達(dá)到了國際20世紀(jì)90年代初期或中期水平，為國家重點建設(shè)提供了一批高水平的數(shù)控機(jī)床。目前，我國在普及型數(shù)控機(jī)床技術(shù)上已經(jīng)成熟，還基本掌握了多（五）坐標(biāo)聯(lián)動的關(guān)鍵技術(shù)。北京機(jī)電研究院為東方汽輪機(jī)廠開發(fā)的五軸聯(lián)動加工中心，已在東方汽輪機(jī)廠實際應(yīng)用，不僅完全滿足了汽輪機(jī)葉片加工質(zhì)量的要求，而且其加工效率可與進(jìn)口機(jī)床的媲美，但其價格僅為進(jìn)口機(jī)床的三分之一