摘要 数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。 本文的研究目标是针对XK5036铣床的特点，在满足生产的前提下，对原铣床做尽可能少的改动，利用数控系统控制铣床运动，实现工作台X、Y、Z的三坐标控制及任意三轴的联动控制，提高铣床的加工精度和自动化水平，完成铣床的数控化改造。 根据经济性原则和生产的需要，采用的总体方案为：拆除机床工作台X、 Y、 Z轴原进给系统。将滑动丝杠副更换为滚珠丝杠副，并改装减速齿轮箱、减速齿轮、步进电机。采用步进电机减速齿轮带动滚珠丝杠转动，并通过丝杠螺母副带动工作台转动。首先进行切削力的计算，然后根据切削力的大小计算丝杠的强度、刚度，再结合效率计算校核所选丝杠。选择合适的滚珠丝杠安装方式。之后进行齿轮传动机构设计，根据所选步进电机的步距角、脉冲当量，结合公式计算出减速比，选择合适的齿轮，根据所选齿轮的参数计算出齿轮的转动惯，再结合丝杠的转动惯量，算出总的转动惯量。最后进行转距的计算，计算负载和空载时的最大转矩，根据最大转矩选择匹配的步进电机。 关键词：铣床，数控，伺服电机，滚珠丝杠 目录 摘要II 目录III 第1章数控机床发展概述1 1.1国内数控机床现状1 1.2数控机床及其特点2 1.2.1数控机床与普通机床的区别2 1.2.2数控机床的适用范围3 1.3数控机床的工艺范围及加工精度3 1.4数控机床发展趋势4 第2章数控机床总体方案的制订及比较6 2.1总体方案设计的内容6 2.2数控铣床改造设计总体要求7 2.3数控铣床改造设计内容7 2.4改造后的数控铣床功能分析9 第3章确定切削用量及选择刀具10 3.1刀具选择10 3.2切削用量确定10 3.3切削三要素11 3.4加工精度和表面粗糙度11 3.5刀具材料14 第4章传动系统图设计15 4.1传动系统设计15 4.1.1参数的拟定15 4.1.2传动结构或结构网的选择15 4.1.3转速图拟定17 4.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制20 4.2传动件的估算与验算24 4.2.1传动轴的估算和验算24 4.2.2齿轮模数的估算与验算27 4.3展开图设计32 4.3.1结构实际的内容及技术要求32 4.3.2齿轮块的设计33 4.3.3传动轴设计35 4.3.4主轴组件设计38 4.4制动器设计43 4.5截面图设计44 4.5.1轴的空间布置44 4.5.2润滑45 4.5.3箱体设计的有关问题46 第5章主要部装图（垂直进给系统）的设计与计算47 5.1设计方案的确定47 5.2垂直(Z向)进给系统的设计48 5.3升降台自动平衡装置50 第6章硬件电路图的设计52 6.1微机控制系统组成及特点52 6.1.1微机控制系统的组成52 6.1.2微机数控系统的特点52 6.2微机控制系统设备介绍53 6.2.1主控制器CPU的选择53 6.2.2存储器电路的扩展54 6.2.3 I/O口电路的扩展55 6.2.4步进电机驱动电路55 6.2.5其它辅助电路设计56 6.3程序部分57 致谢62 参考文献63