6.2.3 根据扭矩选择联轴器规格 26

6.3 联轴器校核 27

6.3.1 转矩校核 27

6.3.2 销抗剪强度校核 28

7 导轨设计 29

7.1 导轨概述 29

7.2 导轨类型选择 30

7.3 导轨选型与长度计算 30

7.3.1 导轨长度 30

7.3.2 计算滚动导轨副的距离额定寿命 31

7.4 导轨副技术要求 32

7.5 导轨副间隙调整 33

8 其它设计 34

8.1 工作台设计 34

8.2 导轨支架设计 35

8.3 X-Y系统连接块设计 36

8.4 轴承盖和轴承座设计 38

1 绪论

1.1 序言

数控技术别名计算机数控技术（CNC），即采用数字程序实现对机械运动和机械工作过程进行控制的一门现代化工业生产高新技术，该项技术显著改善了生产过程中的生产效率，大幅降低了生产成本和工人劳动强度。一般情况下，角度，速度，位置等是数控技术主要控制的机械量。

数控机床是一种装置了程序控制系统的自动化机床，可以根据事先编制的程序，控制机床运动和加工零件。数控机床在小批量、多品种的精密复杂零件加工问题上起到了无可比拟的强大作用，为传动制造业带来了性的变化，同时也对其他行业的发展起到越来越重大的影响。目前美国、日本、德国等工业发达国家已经先后完成了数控机床的产业化进程，使得数控技术的发展日益成熟。我国目前的数控车床发展由于起步较晚，研发实力较低下，仍然处于一个中端研发进展较慢，高端依赖进口的趋势[1]。

数控车床是属于数控机床范畴内，运用比较广泛的类型之一，集电气、液压、气动、计算机技术、人工智能、微电子技术、测量技术、传感器技术以及自动控制等多种技术于一体，是典型的机电一体化产品，主要应用于轴类零件的内外圆柱面、复杂回转内外曲面和任意锥角的内外圆锥面等加工。国内数控车床在数控机床中占有及其重要的位置，其使用量非常大，占总数控机床数量的25%，几十年来一直受到世界各个国家的重视，并且在各工业发达国家都得到迅猛的发展[2]。

数控车床同所有数控机床一样，具有以下特点：

通过计算机事先编辑好加工程序自动进行零件加工，可排除人为误差。

可以通过计算机软件的计算和编程实现精度补偿。

可以通过软件实现自动换刀功能，减少装夹次数，进一步提高加工精度。

在面对形状复杂零件的加工需求时可以进行多坐标联动以实现加工，加工质量也更加稳定。

当加工零件变更时，只需要更改数控程序即可，大幅度缩减生产准备时间。

机床的自动化程度很高，一方面可以大幅度减轻劳动强度，另一方面对操作人员的技术水平要求也更高[3]。

数控车床中，进给传动系统是数控装置和机床的中间连接部分。一般数控车床的进给传动系统主要由伺服电机、联轴器、滚珠丝杠螺母副（或者齿轮齿条副）、丝杠固定装置以及运动部件组成[4]。

伺服电机方面，分为交流伺服电机和直流伺服电机，直流伺服电机又分有刷和无刷两种。有刷电机的结构简单，成本较低，调速范围宽，容易控制，起动转矩较大，但是维护不方便且对环境要求较高；无刷电机体积较小，响应更快，转动较平滑，且无需维护，可用于各种环境。交流伺服电机本质上也是一种无刷电机，分为同步和异步。同步电机的功率范围大，最高转动速度低，并且随着功率增大而快速降低，非常适合应用于需要低俗平稳运行的场合。交流伺服电机由正弦波控制（直流电机为梯形波），转动脉冲销，但是结构更复杂，造价更贵。

控制系统分开环和闭环两种。 两相比较，开环系统由于输出端与输入端间无反馈，故适用于简单系统，成本低，精度低，响应时间长；闭环控制系统具有抑制干扰能力，对元件变化不敏感，但是系统更加复杂，又称付反馈控制系统。