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數控技術和數控加工中心的誕生標志著生產和控制領域的一個嶄新時代的到來。數控加工中心作為初加工設備，主要用于材料切割下料。從適用行業及企業來晉，數控加工中心重點發展高速、精密數控加工中心和高速;"高精度數控加工中心及高速、高精度立臥式加工中心等。
1方案確定
本文以XKA575〇數控立式加工中心為例，工作臺的垂直方向進給傳
動系統，是由交流伺服電動機通過速比為1: 2的一對梯形齒形同步帶輪，將-動傳到軸，再將運動傳動至導程為6mm的滾珠絲杠，帶運動。垂直方向通過制動器帶動軸上的錐齒輪從而實現滾珠絲杠的減速和停止。橫向進給是由交流伺服電動機通過速比為1: 2的一對梯形齒形同步帶輪，將運動傳動至導程為5mm的滾珠絲杠從而帶動工作臺運動。根據XKA575〇數控立式加工中心的技術參數，加工中心外形尺寸(長X寬X高）、工作臺面積（寬X長）、工作臺縱向行程、滑枕橫向行程、工作臺垂直行程、主軸端面到工作臺面距離、主軸中心線到床身立導軌面距離、主軸轉速、工作臺的最大行程、進給速度、快速移動速度和電動機功率，確定了垂直進給的系統傳動方案和橫向進給的系統傳動方案。
2垂直進給傳動系統的設計
根據何服電機最大切削負載轉矩，不得超過電機的額定轉矩等選用要求，選擇垂直方向伺服電機為1FT5-102-0AA01，重量為31kg,慣性矩 J=Ul*10_4kg.m2 額定轉速 nN=1200r/min，靜扭矩 M0=27N.m。根據選用的電機參數，對加工中心垂直進給系統進行了傳動比的分配、滾珠絲杠的設計和安裝設計，垂直進給絲杠所受軸向載荷分析、滾珠絲杠尺寸計算、切削力計算、最大載荷Fmax計算、垂直方向導軌摩擦力計算、滾珠絲杠螺母副的軸向負載力計算和垂直方向導軌摩擦力計算，設計出絲杠的安裝及裝配圖。
通過對傳動系統的運動和運動參數計算、傳動系統的運動和運動參數計算，梯形同步帶參數計算，進行了梯形同步帶的設計。通過錐齒輪的參數選擇，按齒面接觸強度設計、幾何尺寸計算、按齒面接觸強度校核，按齒根抗彎強度校核進行了錐齒輪的設計，并對交流伺服電機進行了校核和傳動軸的設計。最后，進行軸承的校核和制動器的設計之后，將所有零件裝配，設計得到垂直進給系統三維傳動裝配圖，如圖1所示。
本節主要內容是垂直進給系統中各個零部件基本結構、基本尺寸
進行了詳細的設計、計算，并利用Pro/E對數控加工中心的結構進行三維建模。
此設計實現了 XKAOTO加工中心升降臺垂直進給系統的傳動路線，使用高效率的梯形同步帶和錐齒輪傳動，但是方案還是有待改善，可以使用聯軸器將傳動軸與交流伺服電機相連，實現更準確更有效的傳動。
3橫向進給傳動系統的設計
通過對橫向進給系統主切削力計箅、各切削分力計算、導軌摩擦力計算、滾珠絲桿螺母副的軸向負載力計算、絲杠導程及長度計算、作用在絲杠上的最大動負荷Ca計算、滾珠絲杠的穩壓校核、剛度的驗算和效率計算等參數計算，設計出滾珠絲桿螺母副的軸向載荷圖。
—最^進行了何服驅動電機的選擇和梯形同步帶的設計，設計出如圖2所示橫向進給傳動系統絲杠的三維裝配圖。本節主要內容是橫向進給系統中各個零部件的參數設計和校核，最后使用CAD與Pro/E制圖軟件畫出了零件圖和裝配圖，并對圖形進行了分析。缺點在于使fl]「梯形同步帶進行過渡傳動，可以直接將滾珠絲杠與交流伺服電機軸相連，提高傳動效率，同時降低成本，也使XKA5750的橫向進給的傳動更合理。
4結論
本次設計實現了 XKA加工中心升降臺的垂直進給和橫向進給傳動。創新之處是使用了滾珠絲杠副，摒棄了以往的滑動絲杠副的傳動，具有軸向剛度高、運動平穩、傳動精度高、不易磨損、使用壽命長等優點，但是由于滾珠絲杠不能自鎖，具有傳動的可逆性，所以在垂直傳動系統的設計中使用了制動器。垂直進給方向中可以不使用梯形同步帶，而使用聯軸器將傳動軸與交流何服電機相連，這個方案更經濟，效率更高。橫向進給方向中也可以去掉梯形同步帶部分，直接將滾^坌二與交流何服電機相連，同樣可以將交流何服電機改為步進電機更經濟，更合理，效率更高。
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