基于伺服电机的小型五轴数控机床设计（附Solidworks模型、CAD图纸）

摘要

本文对基于伺服电机的小型五轴数控机床设计展开研究。研究目的在于设计出一款具备高精度、高稳定性以及高可靠性的小型五轴数控机床，从而能够完成小型零部件的加工任务，采取的研究方法主要有文献研究法、总体设计法、关键部件设计分析法等。先进行总体设计，确定设计原则和要求，接着分别对主轴系统、双摆转台、传动方案、控制系统进行设计并分析，最后通过零件图和装配图来检验设计是否可行。
成功设计出一款小型五轴数控机床，这款机床具备主轴结构，最高转速达24000r/min，双摆转台能够对工件进行多角度定位，传动方案选用同步带和滚珠丝杠相结合的系统，控制系统做到上位机与下位机共同工作，设计出来的小型五轴数控机床有着高精度，高效率以及较好的动态性能，给小型零部件加工给予了有效的解决办法。
[关键词] 伺服电机；五轴数控机床；小型化；机械结构；毕业设计

第1章绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本文主要工作 4
第2章小型五轴数控机床的总体设计 6
2.1 小型五轴数控机床的系统组成 6
2.2 机床结构设计的基本原则 7
2.3 机床设计的总体要求 8
2.4 方案对比 8
2.4.1 立式数控加工中心结构 9
2.4.2 龙门式数控加工中心结构 9
2.5 机床机械结构设计 10
2.6 本章小结 11
第3章主轴系统的设计 12
3.1 主轴电机的介绍 12
3.2 主轴电机的选型计算 12
3.3 主轴电机支座的设计 13
第4章小型五轴数控机床的双摆转台的设计 15
4.1 双摆转台的结构组成 15
4.2 双摆转台的工作原理 15
4.3 双摆转台的特点 15
第5章小型五轴数控机床的传动方案设计 16
5.1 小型五轴数控机床的XYZ轴传动选型 16
5.1.1 XY轴滚珠丝杠设计计算 16
5.1.2 Z轴滚珠丝杠选型与校核 20
5.2 伺服电机的选型计算 22
5.3 联轴器的选型 23
5.4 双摆转台传动方案的选择 24
5.5 传动装置运动与动力参数的计算 26
5.5.1 A轴传动带的设计计算 26
5.5.2 C轴传动带的设计计算 28
第6章小型五轴数控机床的控制系统 31
6.1 上位机 31
6.2 下位机 32
6.3 工作原理 33
第7章零件图和装配图 34
7.1 Y轴滑台的设计 34
7.2 立柱设计 34
7.3 装配总图 35
第8章总结与展望 37
[参考文献] 38
致谢 39