2.5.8  定位误差 12

2.6  滑动导轨设计 13

2.7  工作台基本尺寸的选择 16

2.8  丝杠尺寸确定 17

2.9  控制辅助设计 18

2.10 设计小结 18

3  滑动支承直线进给系统有限元建模与静动态分析 20

3.1  丝杠ANSYS分析 20

3.1.1  滚珠丝杠静力分析 20

3.1.2  丝杠模态分析 22

3.2  工作台模态分析 24

3.3  滑动进给系统底座模态分析 27

3.3.1  十字型筋板滑台底座模态分析 27

3.3.2  交叉型筋板滑台底座模态分析 31

3.3.3  对比总结 32

结论 34

致谢 35

参考文献 36

1  绪论

1.1  研究背景

机床产业经过60多年的快速发展，我国的数控技术和机床产业取得了长足的进步[1-2]，在2009年，我国的机床产量达到了世界第一，但是其中低端机床占有很大的比例，而高档数控机床大多依靠进口，并没有掌握高档数控机床的核心技术。出现这样的原因与以高速度、高精度、柔性化、智能化为特性的高档数控机床设计技术的缺失有关，因此我国要想成为制造强国，就必须“设计先行”。所以，我们首先要加强对机床的自行设计能力。数据表明，国内机床企业开发基型产品时需要16个月，其中设计时间占40%，而国外著名机床企业开发同类型的机床的周期只是国内的一半，设计时间占25%。通过比较可以看出，国内机床企业无论在总体开发周期上还是在设计时间上都与外国先进机床企业有较大的差距，这就要求国内的机床企业改变传统的研发模式，在设计开发阶段就对机床的静动态特性进行分析，缩短研发周期。源:自/优尔-·论,文'网·www.youerw.com/

为了发展我国的高档数控机床，温家宝总理于2008年12月24日主持召开了国务院常务会议，在此次会议上，与会人员审议并通过了十六个重大科技专项，其中“高档数控机床与基础制造装备”列为其中之一。截止2020年，此专项预达成总体目标：对国民经济发展有突出影响的造船业、发动机、工程机械、电力、汽车制造所需要的基础制造装备与高档数控机床国产化，力争80%为自主研发成果，且部分技术与产品处于国际领先地位。

要实现加工中心的高速度、高精度、柔性化、智能化等特等特点，首先要有一个高速，高精度的进给系统。本课题以数控加工中心滑动支撑直线进给系统的设计为工作重心，通过对进给系统的设计和精度校核来满足数控加工中心进给系统的高精度要求。

1.2  研究的目的

对滑动支承直线进给系统的设计主要在传动、滚珠丝杠及其支承、伺服电动机的选择、伺服系统的设计以及定位精度的校核。机床进给系统的基本设计方法在1994年由戴曙总结完成[3-5]。然而由于当时CAD技术的局限性，还没有办法对进给系统进行CAD建模分析。

本论文主要对《数控机床进给系统设计》一文中的机床进给系统设计方法进行研究，通过对机床进给系统的主要部件进行设计计算和选型，进行机床进给系统的设计。并运用有限元法对所设计的进给系统进行建模，分析设计的合理性，以及对比不同结构对机床固有频率的影响。