1. 研究目的与意义
本课题主要介绍目前在机床应用最为广泛的一种将旋转运动转化为直线运动的运动，即普通数控车床的两轴传动。该传动一般指通过机床的横拖板和纵拖板的传动来完成切削进给运动，纵横两个方向运动由各自的伺服电机驱动有预加负荷的滚珠丝杠带动拖板实现传动。随着现代科技的发展, 机械制造业面临着高速度、高精度等新的挑战, 高速进给系统成为高速高精度数控车床的关键环节之一。
由于进给系统刚度低、惯量大, 难以获得高进给速度和高加速度,为了提高高速高精度数控车床的定位精度和传动精度, 除了正确设计、选择进给系统部件, 精确计算其强度、稳定性和驱动力矩外, 还要对进给系统的刚度进行合理设计, 减少因刚度引起的失动量, 以确保加工定位精度。研究传动系统中的进给传动是一个相当复杂的任务，它是现代数控机床的关键技术之一，同时提高伺服系统的技术性能和可靠性，对于设计数控机床进给系统具有重大意义。
2. 课题关键问题和重难点
本课题关键问题是机床进给传动装置的主要零部件的设计，主要的零部件校核计算，零部件之间的连接方式等等；机床进给传动装置主要通过机床的横拖板和纵拖板的传动来完成切削进给运动，纵横两个方向运动由各自的伺服电机驱动有预加负荷的滚珠丝杠带动拖板来实现，因此设计时要满足以下要求：承载能力高、故障率低、效率高、动作平稳、便于安装、设计合理、结构简单、性能可靠，尽量延长使用寿命；此设计充分利用了市场情况与理论知识相结合，从而能够设计出更适应现代机床用的进给传动料装置。利用Solidworks软件在计算机上进行三维模拟装配，能直观的发现问题并改进，直至设计出符合设计要求的机床进给传动装置。
难点为解决现有机床进给传动装置中可能存在的缺点和一些实用性问题，对产品的结构合理、关键件(如丝杠、轴承座)材料、加工精度和热处理的选择。
3. 国内外研究现状（文献综述）
近年来随着工业自动化的发展，数控机床在工业生产中的运用也越来越多。本文即是根据生产要求，设计研究出能够实现机床Y向进给的数控系统。
根据原始的数据和生产要求，对数控机床具体参数进行了计算及选型，设计了数控机床的具体结构，选用合适的滚珠丝杠、导轨、伺服电机联轴器等基本的装置，并且根据他们之间的要求进行了设计，并且通过绘图软件画出它的二维装配图。数控机床的进给系统是机床的重要的组成部分，它的良好设计能机床加工带来很好的加工效果。随着现代科技的发展, 机械制造业面临着高速度、高精度等新的挑战, 高速进给系统成为高速高精度数控车床的关键环节之一。由于进给系统刚度低、惯量大, 难以获得高进给速度和高加速度,为了提高高速高精度数控车床的定位精度和传动精度, 除了正确设计、选择进给系统部件, 精确计算其强度、稳定性和驱动力矩外, 还要对进给系统的刚度进行合理设计, 减少因刚度引起的失动量, 以确保加工定位精度。
横向进给系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节，是数控机床的重要组成部分。它包含机械、电子、电机(早期产品还包含液压)等各种部件，并涉及到强电与弱电控制，是一个比较复杂的控制系统。横向进给的确是一个相当复杂的任务。提高伺服系统的技术性能和可靠性，对于数控机床具有重大意义，研究与开发高性能的伺服系统一直是现代数控机床的关键技术之一。
床身，作为主要支承件的床身至关重要，其结构性能的好坏直接影响着机床的各项性能指标。其结构的合理性和性能的好坏直接影响着数控车床的制造成本；影响着车床各部件之间的相对位置精度和在工作中各运动部件的相对运动轨迹的准确性。进给箱利用交换齿轮﹑滑移齿轮﹑棘轮机构﹑拉键机构﹑迴曲机构﹑摆移塔齿轮机构﹑双轴滑移公用齿轮机构和三轴滑移公用齿轮机构等(见图 改变进给量的机构 )实现进给量的改变。
採用交换齿轮﹑滑移齿轮和无级改变进给量的机构基本上与机床变速箱中的相同﹐但进给机构为恆扭矩传动﹐速度较低﹑功率较小。
棘轮机构 曲柄滑块机构使棘爪按顺时针方向摆动﹐推动棘轮转过一个角度﹐并由此传动进给丝杠以实现进给运动。当棘爪逆时针方向摆动时﹐棘轮不动。进给量是通过改变棘爪每摆动一次时棘轮所转过的齿数来调整的﹐因而是等差数列的。棘轮机构通常用於间歇进给的机床﹐如刨床﹑插床和磨床等。
拉键机构 齿轮Z 1～Z 是紧固在轴Ⅰ上的﹐齿轮Z ～Z 是空套在轴Ⅱ上的﹐但可以通过能在该轴空心部分中滑动的拉键与轴相联。把拉键拉到不同齿轮的键槽中即可得到Z 1/Z ﹑Z 2/Z Z /Z 共k个传动比﹐实现等比数列或等差数列的进给量。这种机构结构紧凑﹐操纵方便﹐可使用斜齿轮﹐但刚度较差﹐工作时所有齿轮都在嚙合运转﹐噪声和空转损失较大﹐常用於钻床中。
迴曲机构 又称梅安特机构﹐由德文Mander(迂迴曲摺之意)一词而得名。单个的齿轮Z 1 固定在轴Ⅰ上﹐双联齿轮 Z 1Z 2和Z 3Z 4分别空套在轴Ⅰ和轴Ⅱ上。轴Ⅲ上的滑移齿轮Z 5可以在4个不同位置上与轴Ⅱ上的4个齿轮Z 4 嚙合﹐从而得到4个按等比数列排列的传动比﹐其公比为(Z 1/Z 2 )(Z 3/Z 4)。这种机构尺寸紧凑﹐操纵简单﹐所有双联齿轮可製成两种规格或一种规格﹐工艺性较好﹔但工作时所有齿轮都在嚙合运转﹐噪声和空转损失较大﹐主要用作普通车床中的螺距增倍机构。
摆移塔齿轮机构 这种机构为美国人W. P. 诺顿於1892年所创製﹐故又称诺顿机构。轮Z 可沿轴Ⅰ滑动﹐而Z b可绕轴Ⅰ摆动﹐这样可使中间齿轮 Z b与轴Ⅱ上的Z 1﹑Z 2Z 中的任一个齿轮嚙合﹐并得到k个按等差数列或其他规律排列的传动比。这种机构齿轮数目较少﹐没有多餘空转的齿轮。原来的结构由於存在摆移齿轮及其手柄﹐箱体上开有长孔﹐机构刚度和箱体密封性都较差。后改进为封闭箱体﹐性能有所改善﹐但结构稍复杂。诺顿机构主要用作普通车床的螺距变换机构。
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4. 研究方案
本次设计主要通过对机床传动系统的理解，了解传动机构，掌握其控制原理，运用相关知识进行设计传动系统，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，对数控机床具体参数进行了计算及选型，设计了数控机床进给传动的具体结构，选用合适的滚珠丝杠、导轨、伺服电机联轴器等基本的装置，并且根据它们之间的要求进行设计，通过绘图软件画出它的二维装配图。
在设计前先设计前首先熟悉总体的功能和每一部分的功能，善于观察和发现不足之处，找出可以改善解决不足的具体方案，设计过程中参考一些国内外的文献资料，优化其设计结构，并进行相关的匹配计算，完成对机床进给传动课题的设计。
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。
第2周 英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均用PDF格式，上传至毕业
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。
