1. 研究目的与意义
背景：数控机床的传动有很多种，本课题主要介绍目前在数控机床应用最为广泛的一种将旋转运动转化为直线运动的伺服进给传动。
普通数控机床一般是两轴联动即X轴和Z轴，该传动一般指通过机床的上拖板和十字拖板由各自的伺服电机驱动有预加负荷的滚珠丝杆带动拖板实现传动来完成切削进给运动。
意义：该伺服进给传动的执行元件是滚珠丝杆，滚珠丝杆是将旋转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为旋转运动的理想产品。
2. 课题关键问题和重难点
本课题关键问题是伺服进给传动的主要零部件的设计，主要的零部件强度校核计算，零部件之间的连接方式等等；零件结构的工艺性包含了零件各个制造过程中的工艺性，有零件结构的锻造、冲压、热处理、机械加工及装配工艺性等。
机械零件结构，尤其是复杂零件（十字拖板、上拖板、滚珠丝杆、前后轴承座等类零件）的结构，首先要详细分析零件图纸和产品装配图，搞清楚该零件在产品中的装配关系和作用，对零件的尺寸、形状、精度、表面粗糙度进行详细分析。
滚珠丝杆伺服进给传动装置的设计要满足以下要求：承载能力高、故障率低、便于安装、设计合理、结构简单、性能可靠，提高其使用寿命；滚珠丝杆与滑块的配合将直接影响机床的定位精度，通常需要按所设计机构的最大载荷、最高速度初选滚珠丝杆的公称直径，包括循环方式。
3. 国内外研究现状（文献综述）
现代机床业的发展日益向着自动化、高速化、精密化、柔性化、智能化的方向发展，机床的结构力求简单、可靠、部件专业化、其基本组成部分已分为数控部分、传动部分、加工部分。其中的传动部分与加工部分的代表部件为直线导轨、直线电机、滚珠丝杠副与电主轴。滚珠丝杠副作为主要的传动部件之一，已有50多年的发展历史，但其大规模的应用却是近二十多年的事情。现代机床的发展，需要高的传动精度、定位精度、以及宽的进给调速范围，要求响应速度快，传动无间隙，传动机构稳定性好，寿命长，使用维护方便，滚珠丝杠副正好适应了这种发展的需要。滚珠丝杠副是将螺母与丝杠分别加工成凹半圆弧形成螺纹，在螺纹之间放入滚珠形成的，滚珠沿螺旋滚道滚动，带动螺母或丝杠轴向移动，将原先传动中使用的T形丝杠的螺纹摩擦变为滚动摩擦，因为降低了摩擦阻力，清除了局部爬行现象，从而提高了传动精度与传动机械效率。滚珠丝杠副有很多优点，主要为传动效率高，约为92%~96%，可消除轴向移动产生的间隙，定位精度高，刚度好，运行平稳，无爬行现象，传动精度好。再次，旋转运动变为直线运动，丝杠与螺母都可作为主动件，磨损小，使用寿命长，但滚珠丝杠副制作工艺复杂，精度要求高，且不能自锁。现代滚珠丝杠副已作为机床上的一种不可缺少的配置而由专业厂家大规模的生产，各种不同结构的滚珠丝杠副，其主要的区别在于螺纹滚道的截面形状，滚珠的循环方式及轴向间隙与预紧载荷的调整方式等三个方面。滚珠丝杠副不仅是数控机床的关键功能部件，而且在航空航天、汽车等其他工业领域也应用广泛。近年来装备制造业整体技术水平不断提高，对数控机床核心部件滚珠丝杠副的性能要求也越来越高。高速性是滚珠丝杠副未来发展的主要方向，但高速化的同时其定位精度、温升和噪声等性能指标也会不同程度地受到影响，这些参数直接关系到滚珠丝杠副的产品质量。目前，滚珠丝杠副动态特性的综合测试方法还不完善，严重制约了行业的发展，也因此分析和研究其综合测试技术是十分必要的。具有成熟制造技术和产业化规模的滚珠丝杠副，从它诞生至今已有100多年历史，在中国也有46年历史。其产品功能随主机的发展不断扩展、提高，从最初的敏捷省能传动（上世纪六十年代前）到精密定位（上世纪七十年代后），再从大导程快速驱动（上世纪八十年代）到精密高速驱动（上世纪九十年代中期），速度与精度的发展可谓与时俱进，特别是进入21世纪，PHS-BS得到迅速发展，精密高速滚珠丝杠副（简称PHS-BS）和AC直线电动机（简称AC-LM）是大型、精密、高速数控装备的快速伺服进给系统中能满足上述要求的核心部件。数控机床的进给伺服系统是以数控机床的各坐标为控制对象，以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统，又称位置随动系统、进给伺服机构或进给伺服单元。这类系统控制电动机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动机械的控制要求。在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床本体的联系环节，它接收数控系统发出的位移、速度指令，经变换、放大后，由电动机经机械传动机构驱动机床的工作台或溜板沿某一坐标轴运动，通过轴的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动，从而加工出用户所要求的复杂形状的工件。作为数控机床的执行机构，进给伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体，并随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术及现代控制技术的进步，经历了步进、直流、交流的发展历程。在一定意义上，进给伺服系统的静、动态性能，决定了数控机床的精度、稳定性、可靠性和加工效率。因此，研究与开发高性能的进给伺服系统一直是现代数控机床的关键技术之一。
参考文献
[1]中国纺织大学机械系手册编写组．机械设计与制造简明手册[M] ．上海：同济大学出版社，1991.
4. 研究方案
本课题研究的主要目的是设计出滚珠丝杆带动拖板实现传动的伺服进给传动系统。
为了完成本课题的设计，在设计之前的准备工作必须做好，首先是搜集和分析资料，主要包括国内外数控机床的发展现状，滚珠丝杆、剎铁、压板、滑块、刮屑板等零件的资料等，然后提出设计方案，研究方案可行性，根据原始的数据和生产要求，对传动系统具体参数进行了计算及选型，初步确定整个传动系统的总体布局，设计数控机床进给传动的具体结构并优化。
最后主要是关于各零件的强度校核计算。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。
英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
