的公式，丝杠螺母副的传动效率为式中摩擦角螺旋升角则.刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起的导程的变化量式中.滚珠丝杠截面积则滚珠丝杠受扭矩引起的导程变化量很小，可忽略，即。所以导程变形总误差为查表知级精度丝杠允许的螺距误差长为，故刚度足够.稳定性验算由于机床原丝杠直径为，现选用的滚珠丝杠的直径为，支承方式不变，所以稳定性不存在问题齿轮及转矩的有关计算.有关齿轮的计算传动比故取.转动惯量计算工作台质量折算到电机轴上的转动惯量丝杠的转动惯量齿轮的转动惯量电机转动惯量很小可忽略。因此，总的转动惯量.所需转动力矩计算快速空载启动时所需力矩最大切削负载时所需力矩快速进给时所需力矩式中空载启动时折算到电机轴上的加速度力矩折算到电机轴上的摩擦力矩由于丝杠预紧所引起，折算到电机轴上的附加摩擦力矩切削时折算到电机轴上的加速度力矩折算到电机轴上的切削负载力矩。当时当时当时当.时预加载荷则所以，快速空载启动所需力矩切削时所需力矩快速进给时所需力矩由以上分析计算可知所需最大力矩发生在快速启动时.横向进给系统的设计计算横向进给系统的设计经济型数控改造的横向进给系统设计比较简单，般是步进电机经减速后驱动滚珠丝杠，使刀架横向运动。步进电机安装在大拖板上，用法兰盘将步进电机和机床大拖板连接起来，以保证其同轴度，提高传动精度。横向进给系统的计算由于横向进给系统的设计计算与纵向类似，所用到的公式不再详细说明，只计算结果。已知条件工作台重时间常数滚珠丝杠基本导程左旋行程脉冲当量.步距角.快速进给速度.切削力计算横向进给量为纵向的，取，则切削力约为纵向的在切断工件时.滚珠丝杠设计计算.强度计算对于燕尾型导轨取则寿命值最大动负载根据最大动负载的值，可选择滚珠丝杠的型号。例如，滚珠丝杠参照汉江机床厂的产品样本选取系列，滚珠丝杠公称直径为，型号为左，其额定负荷，所以强度够用。.效率计算螺旋升角，摩擦角则传动效率.刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起的导程的变化量滚珠丝杠受扭矩引起的导程变化量很小，可忽略，即所以，导程变形总误差为查表知级精度丝杠允许的螺距误差长为，故刚度足够。.稳定性计算由于选用滚珠丝杠的直径与原丝杠直径相同而支承方式由原来的端固定，端悬空，变为端固定，端径向支承，所以稳定性增强，故不再验算。.齿轮及转矩有关计算.有关齿轮计算.第对齿轮传动比故取.第二对齿轮传动比.转动惯量计算工作台质量折算到电机轴上的转动惯量丝杠转动惯量齿轮的转动惯量电机转动惯量很小可忽略，因此，总的转动惯量.所需转动力矩计算所以，快速空载启动所需转矩切削时所需力矩快速进给时所需的转矩从以上计算可知最大转矩发生在快速启动时，.步进电机的选择步进电机选用的基本原则合理选用步进电机是比较复杂的问题，需要根据电机在整个系统中的实际工作情况，经过分析后才能正确选择。现仅就选用步进电机最基本的原则介绍如下.步距角步距角应满足式中传动比系统对步进电机所驱动不见的最小转角。.精度步进电机的精度可用步距误差或积累误差衡量。积累误差是指转子从任意位置开始，经过任意步后，转子的实际转角与理论转角之差的最大值，用积累误差衡量精度比较使用。所选用的步进电机应满足式中步进电机的积累误差系统对步进电机驱动部分允许的角度误差。.转矩为了使步进电机正常运行不失步不越步，正常启动并满足对转速的要求，必须考虑.启动转矩般启动力矩选取为式中电动机启动力矩电动机静负载力矩。根据步进电机的相数和拍数，启动力矩选取如表所示。为步进电机的最大静转矩，是步进电机技术数据中给出的，如表所示。.在要求的运行频率范围内，电动机运行力矩应大于电动机的静载力矩与电动机转动惯量包括负载的转动惯量引起的惯性矩之和。表步进电机相数拍数启动力矩表运行方式相数拍数表反应式步进电机技术指标型号主要技术数据步距角最大静转矩，•最高空载启动频率，运行频率，相数电压，相电流，.启动频率由于步进电机启动频率随着负载力矩和转动惯量的增大而降低，因此相应负载力矩和转动惯量的极限启动频率应满足式中极限启动频率要求步进电机最高启动频率。步进电机的选择.纵向进给电机的确定为满足最小步距要求，电动机选用三相六拍工作方式，查表知.所以，步进电机最大静转矩为步进电机最高工作频率综合考虑，查表选用型直流步进电机，能满足使用要求。.横向进给步进电机的确定电动机仍选用三相六拍工作方式，查表知所以步进电机选择最大转矩为步进电机最高工作频率综合考虑，选用型直流步进电机，能满足使用要求。.本章小结本章主要介绍了纵向进给系统和横向进给系统的设计计算，滚珠丝杠的设计计算步进电机的选择。第章数控系统的硬件电路设计.绘制系统电气控制结构框图任何个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，其性能的好坏，直接影响整个系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效的运行。机床的数控系统的硬件电路概括起来由五部分组成。.处理单元.总线包括数据总线，地址总线和控制总线。.存储器包括制度可编程存储器和随机读写存储器。.输入输出接口电路。.外围设备，如键盘显示器及光电输入机等。其中是数控系统的核心，作用是进行数据运算处理和控制各部分电路协调工作。存储器用于存放系统软件，应用程序和运行所需要的各种数据。接口是系统和外界进行信息交换的桥梁。总线则是与存储器接口以及其他转换电路联接的纽带，是与部分电路进行信息交换和通讯的必由之路。数控系统硬件如图图数控系统硬件框图由于系列单片机在我国机床数控改造方面应用较普遍，其配套芯片价廉，普及性通用性强，制造和维修方便，完全可以满足我国经济型数控改造的需要。所以选用系列单片机为控制装置。.单片机控制系统设计系列单片机主要有三种型号的产品和。三种型号的引脚完全相同，仅在内部结构上有少数差异。片内无，适用于需扩展，可在现场修改和更新程序存储器的应用场合，其价格低，使用灵活，非常适合在我国使用。此次设计使用的是芯片。见图。单片机的基本特性.为位。.根地址总线与线共用,可直接寻址程序存储器，外部数据存储器。.根并行线分为个位口。.端口和片外存储器统编址，寻址灵活。.个位定时计数器。.片内有。.具有个全双工串行。.具有个中断源，配备两个中断优先级。.内部有时钟振荡器。.有个位布尔处理器，具有很强的布尔处理能力。芯片引脚功能芯片具有根引脚，功能分四类.电源线电源线有根。编程和正常操作时的电源，接。接电平。.晶振晶振根。振荡器的反向放大器接入，使用外部振荡器时必须接入。振荡器输入的反向放大器输入和内部时钟发生器的输入，当使用外部振荡器时用于输入外部振荡信号。.口口共有四个位口，根口线，功能如下.口双向位三态口，与地址总线低位分时工作。.口准双向通用，带上拉电路。在编程期间，用输入低位地址。.口准双向，带上拉电路。口可以作为通用的并行使用，又可作为外部存储器的地址总线高位。当访问片外存储器时，由口输出高位地址码。.口准双向双动功能口，其使用方法同口，带上拉电路。第功能作为通用口。第二功能串行输入口串行输出口外部中断输入线外部中断输入线定时计数器外部计数脉冲输入线定时计数数控系统硬件如图图数控系统硬件框图由于系列单片机在我国机床数控改造方面应用较普遍，其配套芯片价廉，普及性通用性强，制造和维修方便，完全可以满足我国经济型数控改造的需要。所以选用系列单片机为控制装置。.单片机控制系统设计系列单片机主要有三种型号的产品和。三种型号的引脚完全相同，仅在内部结构上有少数差异。片内无，适用于需扩展，可在现场修改和更新程序存储器的应用场合，其价格低，使用灵活，非常适合在我国使用。此次设计使用的是芯片。复杂的问题，需要根据电机在整个系统中的实际工作情况，经过分析后才能正确选择。现仅就选用步进电机最基本的原则介绍如下.步距角步距角应满足式中传动比系统对步进电机所驱动不见的最小转角。.精度步进电机的精度可用步距误差或积累误差衡量。积累误差是指转子从任意位置开始，经过任意步后，转子的实际转角与理论转角之差的最大值，用积累误差衡量精度比较使用。所选用的步进电机应满足式中步进电机的积累误差系统对步进电机驱动部分允许的角度误差。.转矩为了使步进电机正常运行不失步不越步，正常启动并满足对转速的要求，必须考虑.启动转矩般启动力矩选取为式中电动机启动力矩电动机静负载力矩。根据步进电机的相数和拍数，启动力矩选取如表所示。为步进电机的最大静转矩，是步进电机技术数据中给出的，如表所示。.在要求的运行频率范围内，电动机运行力矩应大于电动机的静载力矩与电动机转动惯量包括负载的转动惯量引起的惯性矩之和。表步进电机相数拍数启动力矩表运行方式相数拍数表反应式步进电机技术指标型号主要技术数据步距角最大静转矩，•最高空载启动频率，运行频率，相数电压，相电流，.启动频率由于步进电机启动频率随着负载力矩和转动惯量的增大而降低，因此相应负载力矩和转动惯量的极限启动频率应满足式中极限启动频率要求步进电机最高启动频率。步进电机的选择.纵向进给电机的确定为满足最小步距要求，电动机选用三相六拍工作方式，查表知.所以，步进电机最大静转矩为步进电机最高工作频率综合考虑，查表选用型直流步进电机，能满足使用要求。,车床,数控,改造,设计,毕业设计,全套,图纸,下载介绍普通车床的数控改造，因为我国多年积累了大部分的普通机床，自动化程度低，想要短期内大量更换新机床，是不现实的。为了节省资金，提高生产效率，所以要对普通车床进行数控改造。采用系列单片机控制经济型数控机床，用步进电机

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