立式加工中心工作台及部分零件设计
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任务书
学院
专业
题 目 立式加工中心工作台及部分零件设计
学生姓名 学 号
起讫日期
指导教师姓名（签名）
指导教师职称
指导教师工作单位
院（系）领导签名
下发任务书日期 ： 年 月 日
题 目
立式加工中心工作台及部分零件设计
论文时间
课题的主要内容及要求(含技术要求、图表要求等)
本次设计的加工中心的工作台尺寸为800350，在了解加工中心工作原理的基础上，能完成的工作台的设计及其零件图；
课题的实施的方法、步骤及工作量要求
课题实施办法：
1. 查询国内外各种参考资料；
2. 完成开题报告一份；
3. 要求学生掌握常用工程绘图软件使用方法。
4. 翻译不少于5000字的相关专业英文资料；
5. 完成设计论文一份。
6. 完成结构装配图和零件图若干；总图量：A0 3张
指定参考文献
[1]李洪．机械加工工艺手册[M]． 北京大学出版社,2008
[2]夏田．数控加工中心设计[M]．化学工业出版社,2009
[3]陈家芳．实用金属切削加工工艺手册[M]．上海科学技术出版,2013
[4]成大先．机械设计手册[M]． 化学工业出版社,2005
[5]赵如福．金属加工工艺人员手册[M]． 上海科学技术出版社,2010
[6]文怀兴 夏田．数控机床系统设计[M]． 化学工业出版社,2012
[7]韩鸿鸾 容维芝．数控机床的结构与维修[M]． 机械工业出版社,2008
[8]王爱玲．数控机床及应用[M]． 机械工业出版社,2008
[9]王爱玲．现代数控机床[M]． 国防工业出版社,2012
[10]文怀兴．数控铣床设计[M]． 化学工业出版社,2009
[11]戴曙．金属切削机床设计[M]． 机械工业出版社,2008
[12]范云涨 陈兆年．金属切削机床设计简明手册[M]． 机械工业出版社,2010 [10] Gavankar p. Obstacles in the true integration of CAD And CAM[J].IEL, computer integrated manufacturing, 1992
[13] Barber, K. S. A feature-based CAD representation enabling case-based planning across multiple manufacturing applications[J]..IEl, Intelligent Control, 1995
设计进度计划(结合自己的课题进行安排和编写）
20XX年3月 2 日－
20XX年 3 月 15 日
课题调研、查阅文献，完成外文翻译和开题报告
20XX年 3月16 日－
20XX年 4 月 19 日
分析设计阶段一：设计计算及绘制零件图草图
20XX年4月 20 日－
20XX年 4 月 26 日
中期检查与整改
20XX年 4月 27 日－
20XX年 6 月7 日
分析设计及计算阶段二：设计校核及绘制零件图、装配图
20XX年 6月8 日－
20XX年6 月 14 日
打印、装订、评阅、答辩资格审查
20XX年 6月15 日－
20XX年 6月 21日
毕业答辩
备注
注：表格栏高不够可自行增加。此表由指导教师在设计工作开始前填写，每位毕业生两份，一份发给学生，一份交院（系）留存。
开题报告
题 目
立式加工中心工作台及部分零件
学生姓名、学号
专业
指导教师姓名
职称
一 选题背景和意义
加工中心是一种在计算机控制下带有自动换刀系统的能完成多工序复合加工的自动化机床，并正向高速高效、高精度、模块化、网络化和复合化方向发展。由于加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，其生产效率高、柔性好、一机多用和易于加工复杂的曲线、曲面零件等特点，早已成为工业发达国家军民机械工业的主力加工设备。 一个国家的加工中心拥有量、消费量及总体技术水平与这个国家机械工业的加工制造技术水平息息相关。我国的加工中心从70年代开始，已有很大发展，但技术、品种和数量上都还远远不能适应我国的经济、技术发展的需要。
1.1国内加工中心的发展
进入21世纪以后，中国加工中心的消费量随着军民机械工业的大规模技术改造而迅速增长，如2001年中国加工中心的消费量仅为2662台（其中进口2290台），而同年美国、日本和德国的加工中心消费量分别为11505、6090和5291台。到了2005年，中国加工中心的消费量猛增至约13200台（估计值，加工中心的产量数据未公布），其中进口10343台。2005年加工中心的消费量是2001年的4.96倍，年均增幅达49.2%，一举超过美、日、德诸国，成为世界上消费加工中心最多的国家。
根据《机械工人》杂志社等单位的调查，从近600份重点用户的有效问卷中得出的结果是，加工中心机床的应用已遍及全国26个行业，其中汽车、摩托车及其零部件制造业占24%，航空航天和军工行业占18%，机床工具业占11%，模具行业占8%，轻工机械行业占4%。在这些企业拥有的加工中心中，虽然普及型的立式和卧式加工中心仍占多数，但多轴联动、高速、大型精密等高档加工中心也占有一定比重，如在所调查的近600户用户中，拥有5轴联动加工中心的占24%。说明中国市场消费的加工中心虽然以普及型的中档机为主，但高档机在消费量中所占比重估计已达15%至20%。 中国消费的加工中心大部分依靠进口（2005年进口量占消费量的七成多），进口金额12.97亿美元，居各类机床进口额之首，主要从日本、中国台湾、德国和韩国等地进口。2006年上半年，中国进口加工中心5511台，金额6.88亿美元，同比分别增长20%和11%，仍保持两位数增长，说明中国加工中心市场的规模还有增长空间。
1.2国外加工中心的发展
近年来，加工中心作为数控机床的重要代表性产品，频繁出现在世界四大国际机床展上，世界各大机床商纷纷在展会上展示各公司新研究的加工中心，加工中心制造技术已成为各展会的重头戏。总的来说，加工中心的技术趋势是高效、高精、高速，同时也可以看到五轴联动机床、机床的复合化、与机器人有效的结合以及“绿色生态机床”是当前加工中心发展的主要方向。
二 研究内容（含课题关键问题及难点）
2.1主要设计参数
工作台、工件和夹具总质量m=833kg(重力W=8500N)，工作台行程650mm，工作台快进速度15000mm/min,工作台采用贴塑导轨,动摩擦系数为0.15，静摩擦系数为0.2，工作台定位精度为0.04mm，重复定位精度为0.02mm，机床的工作寿命为20000h。采用伺服电机，额定功率5.5kw，强力切削时铣刀直径125mm，主轴转速350r/min.
2.2设计的总体步骤和思路
立式加工中心工作台设计：
（1）工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为800mm×350mm。
（2）工作台导轨采用矩形导轨，在与之相配的动导轨滑动画面上贴聚四氟乙烯导轨板。同 时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴膜。
（3）对滚珠丝杠螺母副采用预紧，并对滚珠丝杠进行拉伸预。
（4）采用伺服电动机驱动。
（5）采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。
2.3 设计关键及重难点
（1）滚珠丝杠螺母副的选型和计算
（2）导轨摩擦力的计算
（3）计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力
（4）滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算
2.4 准备情况
我已认真的查阅了与本次设计的相关资料，掌握了CAXA 的一般使用方法，对立式加工中心工作台的结构组成和需要计算的部分有了初步的了解。
2. 5 预期成果
1. 查询国内外各种参考资料；
2. 完成开题报告一份；
3. 要求学生掌握常用工程绘图软件使用方法。
4. 翻译不少于5000字的相关专业英文资料；
5. 完成毕业设计论文一份。
6. 完成结构装配图和零件图若干；总图量：A0 3张
2.6 工作计划
20XX年 3月 2 日－20XX年 4 月 15 日：课题调研、查阅文献，完成外文翻译和开题报告
20XX年 3月11日－20XX年 4 月 14 日：分析设计阶段一设计计算及绘制零件图草图
20XX年 4月20日－20XX年 4 月 26 日：中期检查与整改
20XX年 4月27日－20XX年 6 月 7 日：分析设计及计算阶段二：设计校核及绘制零件图、装配图
20XX年 6月 8 日－20XX年 6 月 14 日：打印、装订、评阅、答辩资格审查
20XX年 6月 3 日－20XX年 6 月 14 日：毕业答辩
三 调研报告（或文献综述）
3.1加工中心概述
加工中心是一种功能较全的自动化加工机床。它把切削、铣削、镗削和钻削等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺功能。加工中心自问世至今世界各国出现了各种类型的加工中心，虽然外形各异，但从总体结构来看主要由以下几大部分组成。
（1）基础部件 由床身、立柱、工作台等组成。它们是加工中心的基础结构，它们不仅要承受加工中心的静载荷，还要承受切削加工时产生的切削负载，所以要求加工中心的基础部件必须有足够的刚度。这些大件可以是铸铁件也可以是焊接而成的钢结构件，它们是加工中心中体积和重量最大的部件。
（2）主轴部件 由主轴伺服电源、主轴电动机、主轴箱、主轴、主轴轴承和传动轴等零件组成。主轴的启动、停止、变速等均由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具参与切削运动，是切削加工的功率输出部件。主轴是加工中心的关键部件，其结构的好坏对加工中心的性能有很大的影响，它决定着加工中心的切削性能、动态刚度、加工精度等。
（3）数控系统 单台加工中心的数控部分由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动装置以及电动机等部分组成。CNC装置是一种位置控制系统，其控制过程根据输入的信息进行数据处理、差补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。可编程序控制器（PLC）替代一般机床中机床电器柜，执行数控系统指令，控制机床执行动作。数控系统主要功能有：控制功能、进给功能、主轴功能、辅助功能、刀具功能和第二辅助功能、补偿功能、字符图形显示功能、自动诊断功能、通信功能、人机对话程序编制功能等。数控系统是加工中心执行顺序控制功能和完成加工过程的控制中心。
（4）自动换刀系统 该系统是加工中心区别于其他数控机床的典型装置，它解决工件一次装夹后多工序连续加工中，工序与工序间的刀具自动储存、选择、搬运和交换任务。它由刀库、机械手、驱动机构等部件组成。
（5）自动托盘交换系统 有的加工中心为了实现进一步的无人化运行或进一步缩短非切削时间，采用多个自动交换工作台方式储备工件。一个工件安装在工作台上加工的同时，另外一个或几个可交换的工作台面上还可以装些别的工件。当完成一个托盘上工件的加工后，便自动交换托盘，进行新零件的加工，这样可以减少辅助时间，提高加工效率。
（6）辅助装置 包括润滑、冷却、排泄、防护、液压、气动检测系统等部分。这些装置虽然不直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用，因此也是加工中心不可缺少的部分。
3.2加工中心的分类及特点：
（1） 按工艺用途分为镗铣加工中心、钻削加工中心、车削加工中心、复合加工中心。
（2） 按机床形态分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心、虚轴加工中心。
（3） 按加工精度分为普通加工中心、高精度加工中心。
加工中心的结构特点：
（1） 机床的刚度高、抗震性好。
（2） 机床的传动系结构简单，传递精度高、速度快。
（3） 主轴系统结构简单，无齿轮箱变速系统。
（4） 加工中心的导轨采用了耐磨材料和新结构，能长期保持导轨的精度。
（5） 控制系统功能较全，其智能化程度越来越高。
3.3加工中心发展现状及趋势
立式加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。它是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的，它综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、气动技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通讯诊断、刀具和编程技术的高科技产品，将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能并聚集在一台加工设备上，且增设有自动换刀装置和刀库，可在一次安装工件后，数控系统控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能；依次完成多面和多工序的端平面、孔系、内外倒角、环形槽及攻螺纹等加工。
未来的一段时间内，立式加工中心的发展趋势包括以下几个方面：
（1) 智能化
智能化虽然不是一个新兴名词，但“数控机床的智能化”依然处于研究起步阶段，还没有确切的内容和概念。在本届展览会“机械制造前瞻性技术国际论坛”上，专家对智能化做了一个形象比喻，说智能化的机床只需要一个人和一条狗，人的主要作用是照顾狗，狗的主要作用是防止人去乱动机床。论坛上，Mazak公司的山琦高嗣先生对“数控机床的智能化”从7 个方面进行了阐述，即智能化主轴监控功能、智能化热位移补偿功能、智能化维护监控功能、智能化振动防止功能、智能化防止干涉功能、语音导航功能、智能化平衡失调检测功能。这些功能技术，就机床本身而言，是值得国内机床企业去研究、应用的。
(2) 复合化
一台机床就是一个加工厂的理念早被人们接受，一次装夹完全加工的技术已经得到应用，在立式加工中心机床上集成车削功能的机床也已问世。相信，针对用户的多样化需求研发多功能复合机床和专用复合机床将是未来立式加工中心技术竞争的制高点。
(3) 精密化
制造业精度越来越高，也要求机床精度更高。因而立式加工中心也会向高精度方向发展。
(4) 高速度高效率
速度和效率并未发展至极值，因此，立式加工中心依然会向更高速度更高效率方向发展。
(5) 绿色机床、安全环保
安全环保、节能减排，既是人类生存生活的需要，也是工业化进程中技术发展之必须面对的问题。所以，各国通过立法、标准等措施设置贸易壁垒，因此，未来对机床产品的要求将更高。这既是必然的技术发展方向，也将是未来竞争制胜的重要的技术指标。
3.4结语
目前世界上工业发达国家已经开始进入新的技术革命时代。而我国目前仍然处在设计、生产周期化阶段，起点低、设备落后，相对发达国家落后20年左右。如果我国能从国外工业发展中总结经验、大胆创新、积极合作，将可加快我国起重机械工业发展的步伐。
四、参考文献
[1]李洪．机械加工工艺手册[M]． 北京大学出版社,2008
[2]夏田．数控加工中心设计[M]．化学工业出版社,2009
[3]陈家芳．实用金属切削加工工艺手册[M]．上海科学技术出版,2013
[4]成大先．机械设计手册[M]． 化学工业出版社,2005
[5]赵如福．金属加工工艺人员手册[M]． 上海科学技术出版社,2010
[6]文怀兴 夏田．数控机床系统设计[M]． 化学工业出版社,2012
[7]韩鸿鸾 容维芝．数控机床的结构与维修[M]． 机械工业出版社,2008
[8]王爱玲．数控机床及应用[M]． 机械工业出版社,2008
[9]王爱玲．现代数控机床[M]． 国防工业出版社,2012
[10]文怀兴．数控铣床设计[M]． 化学工业出版社,2009
[11]戴曙．金属切削机床设计[M]． 机械工业出版社,2008
[12]范云涨 陈兆年．金属切削机床设计简明手册[M]． 机械工业出版社,2010 [10] Gavankar p. Obstacles in the true integration of CAD And CAM[J].IEL, computer integrated manufacturing, 1992
学生签名： 年 月 日
指导教师批阅意见
指导教师签名： 年 月 日
题 目 立式加工中心工作台及部分零件设计
学院 专业
学生姓名 学号
指导教师 职称
指导教师工作单位
起讫日期
摘 要
加工中心是一套通用的高科技处理设备，它代表了国家的设计水平，降低劳动成本，并产生一个显著提高了工作效率，改善工作环境，降低工人的劳动力和数控机床技术工具的重要地位和今天的机械制造行业，并显示在该国的重点行业的现代化建设的战略作用，提升改造和自动化。它已成为传统机械制造业的，灵活的，以纪念生产一体化的重要手段。
数控精密工作台的构成要素是使用定向直线导轨球轴承运行时，滚珠螺杆的移动。它被广泛应用于测量，激光焊接，激光切割，焊接，钻孔，插件，小数控机床，线扫描，并在雕塑和铣床和实践教育和其他机会已被使用。
关键词：加工中心；数控；工作台
ABSTRACT
Machining Center is a common set of high-tech processing equipment, which represents the country's level design, reduce labor costs, and produce a significantly improved work efficiency, improve the working environment, reducing the importance of workers' labor and technical tools and CNC machine tools today's machinery manufacturing industry, and shows the strategic role of the modernization of the country's key industries in, enhance the transformation and automation. It has become the traditional mechanical manufacturing, flexible, an important means to commemorate production integration.
CNC precision table elements is to use directional linear guide ball bearings running, ball screw movement. High precision, high efficiency, long life, low wear, low energy, low coefficient of friction, it is this versatility in a compact. It is widely used measurement, laser welding, laser cutting, welding, drilling, plug-ins, a small CNC machine tools, line scan, and has been used in sculpture and milling and practical education and other opportunities.
Keywords: machining centers; NC; Table
目 录
第一章 绪论 …………………………………………………………………………1
1.1课题背景 ……………………………………………………………………………1
1.2课题选材 ………………………………………………………………………1
第二章 数控机床的概述 ……………………………………………………3
2.1概述………………………………………………………………………………3
2.2数控机床的分类…………………………………………………………………5
2.3数控机床的发展与作用…………………………………………………………8
第3章 加工中心简介 ………………………………………………………………10
3.1加工中心分类……………………………………………………………………10
3.2加工中心组成……………………………………………………………………10
3.3加工中心特点……………………………………………………………………11
第4章 工作台进给驱动部件的设计…………………………………………………13
4.1工作台的设计……………………………………………………………………13
4.2滚珠丝杠副的计算、选用………………………………………………………13
4.3滚珠丝杠的计算和校核…………………………………………………………20
4.4滚动轴承组合结构设计…………………………………………………………24
4.5进给电机的选择…………………………………………………………………25
4.6导轨的设计………………………………………………………………………28
结束语 …………………………………………………………………………………30
致谢 ……………………………………………………………………………………31
参考文献 ………………………………………………………………………………32
第一章 绪论
1.1课题背景
1.1.1立式加工中心简介
刀库和自动换刀立式加工中心，你可以工作在特定范围内的各种数控机床加工操作。处理是在各部分的特性的中心，是如下。份的夹具后进行处理，数控自动选择另一个进程，改变工具可以用来控制机器。加工中心自动完成的各种处理不集中，以避免操作错误，降低了工作夹具，调整时间和工件和机器周转措施的处理和储存时间，因此，能够极大地提高处理效率和准确性，并具有良好的经济效益。
1.2课题选材
机械化和自动化工业生产是社会专业的集中，高节奏的加快。机械制造中高精度，高稳定性，高效率的数控机床，高适应性方向的发展。基于在中型及小型数控机床的效率，在保持原来的同时，小型化已变得日益重要。
1.1.2选题意义
目前，研究和新技术的发展过程中数控机床的世界，一直紧扣中国的经济形势。机床行业和相互促进，经济发展时代的21世纪的知识觉醒，新技术的重要作用发挥人民的很多知识，机床行业作为基础，机械制造行业，其重要性和战略意义变得更加明显。从全球来看，研究和开发，新材料，新结构，新单元，猛烈一直有一个新的元素，那就是削减硬超材料和特种复合材料和复杂零件是困难的，不规则的表面用于加工，同时，我们也有更多的需求。
我国是世界上最大的机床原籍国，在国内市场即使是在数控机床产品在国际市场上的竞争力，我们正面临着一个艰难的局面，甚至仍然很低。这种现象，有除业务，从产品的高品质的外部和促销最好的原因，其中最重要的原因，开发周期的长度的一个新产品（基本型，突变体，特殊工具，包括一台机器）是，它不能是对谁需要提供令人满意的产品的用户。
1.1.3本设计主要工作及结构
本设计对800×350加工中心工作台以及部分零件主要参数的确定及设计。相对于更常规的数控铣床的设计，该工作台宽一点。工作台进给驱动机构的一部分也发生变化，也可以使用本机的工作台进给，是一个四向和其他载荷滚动导轨，低摩擦，与运动精度特性相比，导轨和滑动导轨，从而增强了精密加工中心。
第1章阐明课题的背景及意亦；第2章主要叙述了数控的定义，数控机床的基本组成特点以及机床的应用和发展；第3章主要讲述了加工中心的基本组成，分类和特点；第4章主要讲述了数控机床的总体设计，提出了机床总体设计要求和加工中心布局的影响因素及设计步骤，同时提出本课题的布局；第5章主要设计了工作台进给驱动，确定了驱动部件，对切削力的计算以及滚珠丝杆的较核和验算，材料的选择和润滑的措施。
第二章 数控机床的概述
2.1概述
2.1.1数控的定义
用数字指令来控制机械动作的一种方式。数控机床就是指采用了数控技术，用数字指令控制机床刀具移动的轨迹。通过信息用代码化的数字指令穿孔在直待或卡片上或者其他控制媒体上。该信息送入数控装置，经过处理与计算，发出各种控制信号，控制机床的刀具与工件的相对运动按工作图纸要求的形状与寸筋骨的，自动地把零件加工出来。
2.1.2数控机床的组成及特点
1.数控机床的组成
数控机床主要由程序、数控装置、伺服系统、机床组成，如图2.1所示。
图2.1数控机床的组成
程序是对于所有包含在加工零件信息，媒体计划。零件加工过程中，工艺参数，位移数据，并断开连接。程序载体通常有磁盘和磁带等。
数控系统一般由输入/输出装置、数控装置、伺服系统、机床电器控制装置四部分组成，机床为被控制对象。这是高度集成的。为了实现机器的控制，有必要有一些过程参数的信息，和使用所述几何描述的刀具和工件之间的相对运动，将描述的处理步骤您必须使用。例如：速度，主轴转速，进给主轴旋转，具有特定格式.此信息的形式处理的文件（即，称为正常加工程序）被存储在（磁带，磁带，等等，等等冲孔盘）的信息载体，向上通过直接机床随后（或数字控制系统对应键盘输入，或输入通过读取数控系统），通过它的编码，然后与加工件为的操作。通用数控设备和软件研究的重大进展的智能全功能的开放式架构的硬件和发展。数控加工的自动化技术，是核心技术关系到国家战略地位水平数控机床的基础上，它不会反映综合国力的水平。伺服系统已配置与伺服马达和伺服驱动装置由所述执行单元的数控系统。数控装置中，为了完成零件的自动加工，以便接收一个指令脉冲信号，机器的运行速度，方向和进料，是其基本的控制功能。
数控系统一般由伺服系统和数控装置组成。
机床，包括机器的主要运动部件以及基本部件，总称为主机。其中提供给移动部件，组件和所述底座，立柱，鞍座，刀架，导轨运行的数控机床，如轴的主运动与进给一般机器，是从行使不同，因为它们是由独立的伺服驱动，很短的驱动链，它是一个相对简单的结构。为了保证数控机床的快速响应，数控机床广泛精密滚珠丝杆也将直线滚动导轨使用。与此同时，冷却，如以促进全功能，自动排屑，自动润滑的数控机床，一些很好的设施，如保护刀具。此外，高精密数控机床，高效率和高度自动化的过程，也为了保证数控机床等机械结构，它可以产生很大的改变。
2. 数控机床的特点
与其他加工设备相比，数控机床具有如下显著特点：
(1) 能加工复杂型的零件，具有较强的适应性和柔性。
(2) 可以保证较高的加工精度，并且产品质量稳定，一致性好。
(3) 具有较高的生成效率。
(4) 便于联网实现现代化管理及规模大的自动化生产。
2.1.3数控机床的主要技术参数
1. 主要规格尺寸
床身上和刀架上的最大工件回转直径、加工零件的最大工件长度和产品的最大车削直径等是数控车床的主要规格。铣床和加工中心的尺寸有工作台面尺寸、T形槽、工作行程等。
2. 主轴系统
主轴抗破坏性好，稳定性高。如今数控机床的主轴转速一般都能达到5000r/min～10000r/min有的更高。
2.2数控机床的分类
2.2.1按数控机床 运动轨迹分类
1.点位数控系统
如数控机床的要求，以确保正确的定位点和点。这是因为这两个点之间的轨道，其中所述行程终点不是绝对必要的，可以控制的座标值。通过切割控制点孔机只的情况下，你不需要让孔刀具运动的精确坐标。如图2.2所示。
图2.2点位控制
2.直线数控系统
这种类型的数控机床，不仅切割，而且终点坐标的笔触，两点之间的机床的值，以确保该直线分开，往往直上的过程它的特征在于控制步行。如图2.3所示。
3.轮廓控制数控机床
这种类型的数控机床，不仅行程结束点控制的坐标值，而不是只有两个点之间的轨迹，以确保由一个特定的曲线，其特征。也就是说，这样的系统必须能够调节所述至少两个方向而受到严格控制的连续运动。如图2.4所示。
图2.3直线控制 图2.3轮廓控制
2.2.2按伺服系统的类型分类
1. 开环伺服系统数控机床
如图2.5所示。
图2.5开环伺服系统
这些机器的优点，经济的，但很容易保持一个简单的服务，低的速度和精度，该精度是不适合使用小型和中型机的旧数控机床的改造。
2.半闭环伺服系统
使用，如在饲料中安装的数控机床，电动机侧头部角度测量装置用于测量所述螺杆或螺杆旋转角度，将获得的位置反馈间接。
闭环，这个系统中，螺杆，不含坚果和表圈，你可以得到一个稳定的控制特性。而在高分辨率由于测量设备，你将能够获得精度和速度足够程度。大部分的数控机床，数控车床，铣床，加工中心等，是一个半闭环伺服系统。
3.闭环伺服系统数控机床
位置检测装置，直接表的位移量被测量，已被安装在这样的机器。供给的信号发出后，数控装置，移动伺服驱动阶段。图2.6所示。
图2.6闭环伺服系统
在这样的数控机床事业非常高的精度，结果，你将能够消除为了使工件目前生产传动件的精度误差的影响。许多机械传输链路，所以被包括在闭环控制回路，然而，组件，影响刚度和间隙的摩擦特性参数来直接伺服系统的调整，都是非线性。因此，设计的闭环伺服系统和调整是非常困难的。
2.2.3按功能水平分类
数控机床按功能水平可分为：经济型，普及型和高档型。有机床重要技术指标、功用、关键技术水平决定。包含下列内容：
1.CPU
分别对应为8位、16位32位以及64位。
2.分辨率和进给速度
分别为分辨率10μm，进给速度为6m/min～15m/min；分辨率1μm，进给速度为12m/min～24m/min；分辨率为0.1μm以下，进给速度为24m/min～100m/min以上。
3.多轴联动功能
分别为2～3轴联动；3～5轴联动或更多。
4.显示功能
分别为普通的数码显示功能；较全的CRT 显示功能；有三维动态图形显示功能。
5.通信功能
分别为无通信功能；有RS232C或直接数控等接口；有制造自动化协议(MAP)等高性能通信接口，并且能联网。
2.3数控机床的发展与作用
2.3.1数控机床的发展趋势
计算机，微电子，信息，自动化控制，具有高精度检测和机械制造技术，机床数控技术的快速发展，取得了很大进展。在最近几年中，数控这样的开发工具和新材料，主轴伺服及进给伺服，超高速切削技术，以及与一些相关的技术，如机械产品的发展而发展的都来请求更多和更优质我们将加快机床的发展。数控机床，当前高速度，高精度的过程中，在高复杂性和可靠的发展方向已经移动。在以下几个方面：
1. 高速高效高精度
2. 柔性化
3. 工艺复合化和多轴化
4. 实时智能化
5. 结构新型化
6. 编程技术自动化
7. 集成化
8. 开放式闭环控制模式
2.3.2数控机床在先进制造技术中的作用
自20世纪中期，人们被要求机器控制的广泛和深入的发展。数控车床参照计算机技术曲线控制加工数控技术的飞机的机翼复杂的模型，数控钻床其次是数控铣床，并启动机数控镗床，加工中心，车削中心，数控冲床，数控折弯机，其次是数控折弯机。高精度，高速度，高效率，保证了高度的灵活性现代制造业的发展方向，已成为重要的现代制造业的设备。
由于数控机床，CAD/ CAM技术，更高水平发展到一个更高的水平，实际以促进进一步发展。项目开发的问世，计算机技术和CAD/的特别快速发展为首的计算机辅助工艺设计的CAM技术（CAPP）数据库。相关信息将自动集成制造系统，自动化加工，产生了一种自动变速器。此两个接触数控技术的CAD / CAM链路，也可以导致的CAD / CAM桥进一步整合。
微电子技术的飞速发展，对高性能数控系统大大提高。在20世纪，功能不断自动交换工具数控机床的机床需要，（如托盘，表立场，你丰富，以满足包括水平转换）自动切换文物。和数控机床，以及更多的比赛，自动变速器，为了形成需要灵活的制造单元（柔性制造单元，FMC）之间，增加了工作托盘站（APC）或工件的自动转移。盘站(APC)或机器人传输工件，构成柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell，FMC)的需要；以及实现了由多台数控机床(含加工中心、车削中心)传送带、自动制导车辆(Automated Guide Vehicles，AGV)、工业机器人(robot)以及专用的起吊运送机等组成的柔性制造系统(FMS)的控制。此外，还有由加工中心、CNC 机床、专用机床或数控专用机床组成的柔性制造线(Flexible Manufacturing Line，FML)；或多条FMS 配备自动化立体仓库连接起来的柔性制造工厂(Flexible Manufacturing Factory，FMF)。
第三章 加工中心简介
3.1 加工中心的分类
从不同的方面对加工中心分类。
3.1.1 按主轴的布置方式分类
可以区分立式加工中心（盘式）和卧式加工中心（链式）。卧式加工中心，一般每边有可能来处理一个工件，具有一个转盘和数控刀架分度。此外，有可能比在使用更和调整铰接用于加工复杂的空间表面。普通立式加工中心仅加工顶面。垂直和水平两个主轴，通过将主轴的加工中心，可以调整立式和卧式加工中心的水平或垂直轴，它们可在工件5个表面处理。
3.1.2 按换刀方式分类
加工中心区分为用机械手和不用机械手换刀。该机械手换刀于刀库和主轴兼交换。由抓刀、拔刀、换刀、插刀和复位5个过程组成。不用机械手则通过刀库和主轴的运动来换刀具。
3.1.3 按刀具选择方式分类
有按顺序选刀和任意选刀两种方式。
3.1.4 按数控系统的功能水平分类
可分为高档（大型）、中档（中型）和低档（小型）加工中心三类。
3.2 加工中心的组成
不同形状作为一个整体，基座构件，主轴组件，控制系统的结构，它是一个自动换刀由辅助装置。组成了三十年以来加工中心的外观，在世界上，加工中心的类型一些主要的部分。
3.2.1 基础部件
床身是机床的基础部件之一，它的受力情况比较特殊。
床身，重量和滑架的运动。不仅承受工作站等运动部件的冲击，还要承受数控柜，操纵器和刀库或其他组分的重量和冲击。机床的精度收到床身抵抗破坏性的影响，所以可以加强床身稳定性来提高机床精度。其它的基础部件有立柱和工作台等。
3.2.2 主轴部件
由轴传动结构、主轴结构、刀具自动夹紧机构、主轴定向机构、主轴电动机等部分组成。
主轴结构设计时要注意合理地配置轴承。合理的轴承配置方式可以避免高速旋转下主轴发热对加工精度的影响。另外，还需对轴承进行预加负荷调整，从而提高轴承的接触刚度。主轴前端锥孔要采用专门淬火工艺，使其硬度达到60HRC以上。
采用拉刀结构形式的刀具自动夹紧机构一般由拉杆、蝶形弹簧、松刀液压缸和拉杆钢球等部分组成。需要一个压缩空气至杆孔中，在释放过程中间，在新的工具柄吹灰尘和污垢，并且从主轴孔吹气。
在主轴驱动使用交流变频电机时要结合主轴准停。一般是在带轮端部装有主轴定向用的发磁体和磁性传感器等电子定向元件，组成准停定向机构，以实现主轴快速定向。当发出主轴定向指令，只要状态的主轴线，以确定在基准点的磁传感器的头发磁体旋转对准基准孔，主轴是很容易立即调整取向力，具有结构简单，会很快停下来。
普通主轴电动机使用交流变频电动机或者伺服电动机。交流变频电动机在直流电动机基础上改善而来的。紧闭的结构既能防尘又有较快的转速。由于控制伺服单元采用大功率晶体管脉冲宽度调整方法，实现了宽范围的无级调速，使电动机具有高速制动和正、反转快速响应以及大功率输出时性能稳定等特点。
如果主轴驱动使用交流伺服电动机，那么就不需要考虑主轴的准停了。由于电动机的旋转编码器和交流伺服电动机本身是闭环控制，有可能实现精确停止，但非常高的定位精度，价格相对交流变频电机是昂贵的。
3.3 加工中心的特点
自动换刀装置是数控加工中心中显著特点。机床多个工件加工操作可在一定范围内进行。加工中心分别处理各部分的特性，各部分夹具后进行处理，数控自动选择另一个进程，改变工具可以用来控制机器。
自动控制主轴转速，进给速度和工作等辅助功能，它会改变工件加工自动钻孔，锪孔，铰孔，丝锥，刀具相对铣削等加工工序的连续表面的轨迹。处理中心被接通时，自动对焦，以避免操作人员的失误，能够完成各种处理，以显著提高加工效率和精度，处理和储存时间，虚拟机和压脚的工作周转时间，降低了测量和调节和良好的经济效益。
是否一个立式加工中心还是卧式加工中心，多步骤的过程来实现的，它都有一个自动换刀。 “机械收”在大多数加工中心 的自动换刀。编程加工中心，控制自动换刀程序，这种程序自带的制备方法的不同的加工中心换刀程序。
第四章 工作台进给驱动部件的设计
4.1工作台的设计
工作台是数控机床的重要部件，其形式尺寸往往体现了数控机床的规格和性能。数控铣床—般采用上表面带有T型槽矩形工作台。T形槽主要用来协助装夹工件，不同工作台的T型槽的深度和宽度不一定一样。通常情况下，混合物回流冷却剂通过数控铣床围绕一个表中的凹槽来排出。不升降铣床有十字型，立柱移动型，滑枕移动型。初选十字工作台型。
现在工作台用Ⅰ级铸铁，其硬度一般不低于HB170～240。并且要求时效处理。
立式数控铣床，工作台宽度尺寸系列有：250、320、400、500、630、800等，单位mm。而工作台长度尺寸则有：630、710、800、900、1000、1120、1250、1400、1600、1800、2000mm等
立式铣床台面通常都用T形槽形式。
根据设计任务书要求，工作台尺寸是800×350mm。
分配T型槽。根据工作台宽度为350mm，分配为3个T型槽。据《机械加工工艺设计实用手册》
T型槽宽度A=14mm，T型槽间距P=80mm，分配3个。
表5.1机床与通用机床附件配套时T形槽尺寸的选择（mm）
工作台宽度
125
160
200
250
320
400
500
630
T型槽宽度A
12
12
14
14
18
18
22
22
（10）
（10）
（12）
（12）
（14）
（14）
（18）
（18）
T型槽间距P
50
50
63
63
80
100
125
125
4.2滚珠丝杠副的计算、选用
4.2.1工作原理和特点
一定的滚珠数量放在螺纹轨道上，丝杆，螺母组成滚珠丝杠。（图4.1）螺母轨道珠，以防止球在工作过程中，用于从两个螺母剥夺，齿轮配备，使用循环的一个管道，球形成连续工作的循环路径，就会导致回球。
图4.1滚珠丝杆螺母副
滚珠丝杠副的优点是摩擦因数小。传动效率高，η可达0.92—0.96，所需传动转矩小；灵活性好，稳定性好，并力求简洁，定位准世代移动精度高；磨损小，寿命长，精度保持性好；旋转运动与直线运动可以相互转换。缺点是制造难度高，价格贵；无法自动固定需要另加固定机构。
4.2.2滚珠丝杠副的计算选用
由于滚珠丝杠系列是标准化生产的，所以血药计算后选取使用。选定进给传动用滚珠丝杠副时，应权衡下列几项内容：
1、机床定位精度与丝杠精度。
2、丝杠的刚性与转动惯量。
3、丝杠的临界转速。
4、丝杠的压曲载荷
5、丝杠寿命
滚珠丝杠副的承载能力用额定负载表示，其定义、计算和选用方法与滚动轴承基本相同。一般根据额定动载荷选用滚珠丝杠副，只有当n＜10r/min时按额定静负荷选用。对于细长承受压缩的滚珠丝杠副需作压杆稳定性计算；对转速高、支承距大的滚珠丝杠副需作临界转速的校核；对精度要求高的传动要进行刚度验算，转动惯量校核，对闭环控制系统还要进行谐振频率的验算。
1.切削要素
表4.2切削力、速度、时间比例
切削方式
纵向切削力Fa(N)
速度v(m/min)
时间比例q(%)
强力铣削
2000
0.6
15
一般铣削
1000
0.8
30
精细铣削
500
1
60
快移和钻镗定位
0
10
5
滚珠丝杠精度
由于本系统要求达到±0.012/300mm的定位精度，根据样本，对于1级（P1）精度丝杠，任意300mm内导程允差为0.006mm，2级（P2）精度丝杠的导程允差为0.008mm。设丝杠的任意300mm行程内的行程变量为定位精度的1/3～1/2，即0.004～0.006mm, 因此，取滚珠丝杠精度为P1级，即1级精度丝杠。
滚珠丝杠选择
1）选择铣刀直径
根据《金属机械加工手册》
表5-3 各种类型铣刀的应用范围
硬质合金立铣刀
粗铣及半精铣平面
铣槽
按靠模铣曲面表面
取d =20mm ，齿数z = 6
2）计算铣削用量
假设选择一零件进行工况分析如图：
①铣削深度 已知的数据
②铣削宽度 参考《金属切削加工技术》表3-1
取
③铣削进给量
以完成在每切割器的粗糙小进料的高速钢齿是限制处理系统刚性的量，考虑到工件的刚性和切割器的强度，研磨力，每其中的齿限制的表面粗糙度是进给量。
查《金属机械加工手册》表14-69
取
④铣削速度 v
参考《金属机械加工手册》第1113页表14-67
（4-1）
式中： ——系数，查表14-67取53；
t ——刀具耐用度，查《机械加工工艺手册》表2.4-72 取60；
——铣削宽度；
——每齿进给量；
d ——铣刀直径(mm)；
——铣削深度(mm)；
Z ——铣刀齿数；
V——切削速度(m/min)；
⑤计算铣刀转速
参考《金属机械加工手册》表10-106
（4-2）
⑥计算进给速度
（4-3）
⑦计算有效动力
查《金属机械加工手册》 表14-67 取
（4-4）
3) 计算铣削力
①铣刀上的切削力
参考《实用金属切削加工工艺手册》第164页
（4-5）
式中： ——铣削时的主切削力(N)；
——加工材料的影响系数（表13-16）； FC
B ——铣削宽度(mm)；
D ——铣刀直径(mm)；
表4-4
加工材料
系数
圆柱铣刀
端面铣刀
45钢
68
82
铸铁
30
50
青铜
22.5
37.5
②工件所受的切削力 参考《金属切削加工技术》表3-1
纵向切削力
（4-6）
取
横向切削力
（4-7）
取
2.滚珠丝杠副的计算
以Y向为例。已知条件：工作台重量：，工件最大重量，工作台最大行程：，摩擦系数：。各种切削方式的纵向切削力、速度v和时间比例q见表5-2。丝杠寿命10年，工作可靠性为95%。
1）工作台和工件夹具量
连接板的质量
X 轴丝杠底座质量
丝杠的最大载荷，为切削时的最大进给力加摩擦力，最小载荷即摩擦力。查《数控加工中心设计》，贴塑导轨的摩擦因数为0.005。
2）丝杠的最小载荷
（4-8）
3
3）丝杠最大载荷
（4-9）
4）轴向工作载荷
（4-10）
丝杠的最高转速为2000r/min，工作台的最小进给速度为1mm/min，
故丝杠的最低转速为0.1r/min，可取为0。
则平均转速为
（4-11）
故丝杠的工作寿命为
（4-12）
式中： L——工作寿命，以为为1个单位；
n——丝杠转速，r/min；
T——丝杠使用寿命，对数控机床可取T=15000h；
5）计算当量动载荷为
（4-13）
式中：——载荷性质系数，无冲击取1～1.2，一般情况取1.2～1.5,有较大冲击振动时取1.5～2.5，本例取。
——精度影响系数，对于1、2、3级精度的滚珠丝杠取，对于4、5级滚珠丝杠取，本例取。
查滚珠丝杠产品样本中与相近的额定动载荷，使得，设计符合要求。然后由此确定滚珠丝杠副的型号和尺寸。查滚珠丝杠产品样本《华森精密滚珠丝杠副》，选择内循环滚珠丝杠副FNZ2506型。
主要参数如下：
公称直径=25mm,导程=6mm,，则预紧力
（4-14）
只要轴向载荷值不达到或不超过预紧力的3倍，就不必对预紧力提出额外的要求，本例中丝杠最大载荷为1615.4N，远小于。
4.3 滚珠丝杠的计算和校核
滚珠丝杠的计算出强度计算外，刚度和稳定性计算与滑动丝杠计算相同。滚动丝杠不需要进行耐磨性计算。它的强度计算的原则与滚珠轴承相同。
参考《金属切削机床设计》第四章第九节，来进行滚珠丝杠的计算和校核。
4.3.1 静载强度的计算
当滚珠丝杠副在低速运转时（转速10≤n转/分），其破坏形式主要是在滚珠接触面上产生塑性变形，规定其塑性变形量不得超过滚珠直径的万分之一，产生这个塑性变形量的载荷称为滚珠丝杠副的最大静载荷。最大静载荷根据丝杠的直径、一圈内的钢球数、圈数、列数和接触角而定的。
按静载计算时，应满足下列计算式：
（4-15）
式中： P ――滚珠丝杠的轴向工作载荷，单位为N；
――动载荷系数；
Y轴方向滚珠丝杠的轴向工作载荷也就是Y轴方向移动所需要的牵引力，则Y轴方向滚珠丝杠的牵引力在前面的第三章中已经计算出来了。即：
Y轴方向滚珠丝杠的轴向工作载荷为：
动载荷系数查《金属切削机床设计》表4－21可知，但是为了安全起见，选用载荷性质选中等冲击，，则取。
查阅知Y轴的滚珠丝杠的额定静载荷为：。
下面分别进行Y轴方向滚珠丝杠的静载荷强度的计算：
Y轴方向滚珠丝杠静载荷强度的计算：
Y轴方向所选用的滚珠丝杠的静载荷强度满足要求。
4.3.2 疲劳强度的计算
当转速转转/分时，主要的破坏形式是疲劳点蚀。这时，应按疲劳强度计算，计算原则与滚珠轴承相同。
根据《机械设计》中的滚动轴承计算公式可以求出当量动载荷。
（4-16）
式中： P――滚珠丝杠副的轴向工作载荷，单位为N；
L――滚珠丝杠的寿命，以为1单位；
（4-17）
式中： C――循环次数，C=60nT；
T――滚珠丝杠的适用寿命，单位为h；
n――滚珠丝杠的转速，单位为mm/min;
由于轴向工作载荷P和要求的寿命L计算出的当量动载荷应小于丝杠最大额定动载荷。
（4-18）
查阅可知Y轴方向的滚珠丝杠的额定动载荷分别为：
（4-19）
首先应计算Y轴方向滚珠丝杠的当量动载荷，用第三章里面已经计算出来的n＝40.6r/min代入公式。查阅《现代数控机床》表5－12可知，数控机床滚珠丝杠副的预期工作寿命为1500h。则：
（4-20）
经过计算可以知道，滚珠丝杠的疲劳强度都是满足要求的，所以，初选的滚珠丝杠的型号就没有必要去改变了。X、Y轴方向滚珠丝杠选用FND2506型。
丝杠螺纹部分长度 等于工作台最大行程500mm加螺母长度100mm加两端余程50mm：
支撑跨距应略大于，取为。
两端固定，丝杠一般不会受压故不需进行压杆稳定性验算。
型号为FNZ2506型，公称直径为，，，额定动载荷，大于算出的值这种丝杠是可用的。该系列采用反向器实现滚动循环。
4.3.3滚珠丝杠副的支撑方式
滚珠丝杠的几种支承方式如图4.4所示。
图4.4滚珠丝杠在机床上的支承方式
图(a)为一端装推力轴承；
图(b)为一端装推力轴承，另一端装向心球轴承；、
图(c)为两端装止推轴承。
图(d)为两端装止推轴承及向心球轴承。
4.3.4润滑、防护和密封
①润滑。滚珠丝杠必须润滑，滚动轴承用的各种润滑剂原则上都可用。主轴用的各种润滑剂和润滑方式都可以用于精密滚珠丝杠。一般情况下采用锂基润滑脂，高速和需要严格控制温升时，可采用汽轮机油，循环润滑或喷雾润滑。
②防护和密封。有专业厂生产，应用较广。
密封圈使用是要格外小心避免螺旋式密封圈松动，否则密封圈将成为一个锁紧螺母，增大摩擦力矩，影响丝杠的正常运转。
螺母应在有效行程内运转。必要时，在行程的两端配置限位装置，以避免螺母部分而使滚珠失散。
4.4滚动轴承组合结构设计
4.4.1轴承的配置
机床传动轴一般采用双支承结构，各个支承由1～2个轴承组成，多数为1个轴承。
表4-5轴承配置基本方式
布置形式
特点
背对背（外圈宽边相对）
负载作用中心在轴承中心线之外，支承跨距大，悬臂长度小，刚度大。受热伸
长游隙增加、不易卡死
面对面（外圈窄边相对）
负载作用中心在轴承中心线之内，支承跨距小、结构简单，装拆方便，轴受拉伸易卡死，一般用于短承，注意间隙调整
串联
在同一侧的承载核心作用，这种安排是合适的用于轴向加载，向承载联合承诺和更需要
根据表中情况，采用背对背的形式。
4.4.2轴承的选择与校核
根据《机械工程及自动化简明手册》表D-7初选轴承采用的是两个推力球轴承（51204）
预负荷轴承的预负荷不应小于轴承最大载荷的1/3。在这轴承的最大载荷等于预拉伸力加最大外载荷的一半。
（4-21）
故符合要求
疲劳寿命的计算
轴承要求的动负荷可按下式计算
（4-22）
考虑到数控机床本身特点，上式中系数、、、均取1。进给力方向是可变的，轴承负荷取其平均值，P==3812N当量转速＝238r/min，故
如寿命为1500h，则。代入（5-22）式得
可以看出51204形轴承(推力球轴承)得额定动负荷大于轴承要求的动负荷。所以按上述方法可选择出两个深沟球轴承的型号为6004。
4.4.3轴承游隙的调整
有些轴承在装配后，内外圈就有一定的游隙。对于一端固定的支承形式，固定端的轴承承受双向轴向力，内外圈都要轴向固定，内圈选用轴上的螺母来调整，外圈用调整垫片来调整间隙。
4.5进给电机的选择
正确选择电动机的类型、型号及容量是机床设计的重要问题之一。通常选用三相交流异步电动机。同一类型的电动机又具有几种安装形式，应根据安装条件选定。
伺服电机的选用，应考虑三个要求：
1.最大切削负载转矩小于电机的额定转矩；
2.电机的转子惯量应与负载转矩契合；
3.快速移动时实际负载转矩不得超过交流伺服电机的保持转矩。
4.5.1最大切削负载转矩计算
最大切削负载转矩T可根据下式计算，即
（4-23）
滚珠丝杠螺母副的机械效率η=0.9，因滚珠丝杠预加载荷引起的附加摩擦力矩
（4-24）
查《角接触推力球轴承组配技术条件》，得单个轴承的摩擦力矩为0.0085Nm，故一对轴承的摩擦力矩。简支端轴承不预紧，其摩擦力矩可以忽略不计。交流伺服电机与丝杠直连，其传动比i=1。
4.5.2负载惯量计算
工件、夹具与工作台折算到电机轴上的惯量。
（4-25）
式中： v——工作台移动速度，m/s；
w——伺服电机的角速度，rad/s；
m——直线移动件工件、夹具和工作台的质量，kg。
丝杠加在电机轴上的惯量
丝杠公称直径为25mm,长度为800mm，丝杠材料钢的密度为
（4-26）
联轴器加上锁紧螺母等的惯量可直接查手册得到
负载总惯量
（4-27）
按照小型数控机床惯量匹配条件，1＜＜4，所选交流伺服电机的转子惯量应在6.24～24.94之间。
根据上述计算可初步选定电机。如选用交流伺服电机，可选TSB13202B交流伺服电机。
TSB13102B交流伺服电机的主要技术参数如下：
最高转速n：2000r/min
额定扭矩：9.545Nm
最大扭矩：28.645Nm
转子惯量：12.25kg·cm
转矩系数比：1.139N·m/A
机械时定数：6.59ms
4.5.3空载加速转矩计算
空载加速转矩为
（4-28）
空载加速时，主要克服的是惯性。总惯量
（4-29）
加速时间通常取的3～4倍
取 （4-30）
空载加速转矩不允许超过伺服电机的最大输出转矩。TSB13202B型交流伺服符合条件可以使用。
经计算，该电机符合加工要求。同理，以同样的计算方法算得Y向的电动机也选型号为TSB13202B伺服电机。电机与进给丝杠的联结采用直联的方式。
4.6导轨的设计
查阅知，在本设计中立柱Z向导轨采用矩形滑动导轨。
4.6.1导轨的额定寿命
以X向为例，已知：工作台质量m=1200N，负载F=10KN，有效行程L=1m,每分钟往复次数n=4,移动速度v＜15m/min.运动条件：常温，平稳无冲击和震动。选用GGA25直线滚动导轨副。试计算其预期寿命。
解：查表得，这种导轨的额定动、静载荷分别是
各项系数，，，，，按下面的计算公式得：
（4-31）
按下面计算公式得：
（4-32）
按年工作日为300天，二班工作制，每班8h,开机率为80%，则预期寿命年限为：
5.6.3导轨的精度要求
滑动导轨的精度要求
滑动导轨，不管是寿命类型的的导轨，导轨平面度通常取0.01～0.015mm，长方向直线度通常取为0.005～0.01mm；侧导向面的直线度为0.01～0.015mm，侧导向面之间的平行度为0.010～0.015mm，侧导向面对导轨底面的垂直度为0.005～0.010mm。
4.6.4导轨的材料
在这加工中心的床身的导轨是铸铁。铸铁是价格低，稳定性好和耐磨，易于铸造和切削加工的金属材料。
4.6.5导轨的润滑
减少摩擦，提高机械效率；减少磨损，延长寿命；降低温度，改善工作条件和防止生锈。导轨的润滑方法很多，最简单的润滑方法就是人工定期地直接在导轨上浇油。有的铣床在运动部件上装有手动或自动油泵，通过油泵来进行润滑。
结束语
立式加工中心工作台的设计基本完成了，我的大学也即将结束了。最后的毕业设计，让我了解到细节决定成败。在设计中往往是那不起眼的小错误，就会引起一连串的错误。量变引起质变。
面对即将踏入的社会，特别是在工作中，更需要我们对细节的掌握。不仅需要对细节的把握，还要注重理论和实践的结合。从实践中检验理论，在理论的基础上进行实践。
致 谢
这篇论文的完成，也代表的我学业的结束，迈向社会。再次感谢老师们的谆谆教导。特别是在沈导师的悉心指导，让我圆满完成了这次毕业设计。在此表示衷心的感谢。
在次期间，宿舍的小伙伴对我提供了极大的帮助，在此想他们表示感谢。
另外也感谢我的父母，感谢他们提供了一切，让我安心的完成了学业。在此衷心感谢！
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