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，用累积误差衡量精度比较实用，所选用的步进电动机应满足式中，步进电动机的累积误差。

系统对步进电动机驱动部分允许的角度误差。

转矩为了使步进电动机正常运转不失步，不越步正常启动并满足对转速的要求，必须考虑以下条件起动力矩。

般选取为式中，电动机起动力矩电动机静负载力矩根据步进电动机的相数和拍数，启动力矩选取如表所示，表中为步进电动机的最大静载矩，是步进电动机技术数据中给出的。

运行方式相数拍数表步进电动机相数拍数启动力矩表在要求的运行频率范围内，电动机运行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。

启动频率由于步进电动机的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韶关学院届毕业论文第页共页式中，极限启动频率，要求步进电动机最高启动频率。

步进电动机的选折纵向进给系统步进电机的确定，未找到引用源。

，未找到引用源。

为满足最小步距要求，电动机选用三相六拍工作方式，查表知所以步进电动机最大静转矩为，未找到引用源。

，未找到引用源。

步进电动机最高工作频率，未找到引用源。

，未找到引用源。

综合考虑，查步进电机技术数据表选用型直流电动机，能满足使用要求。

横向进给系统步进电机的确定，未找到引用源。

，未找到引用源。

，未找到引用源。

电动机仍选用三相六拍工作方式，查表知所以步进电动机最大静转矩为，未找到引用源。

，未找到引用源。

，未找到引用源。

步进电动机最高工作频率，未找到引用源。

，未找到引用源。

，未找到引用源。

为了便于设计和采购，仍选用型直流电动机，能满足使用要求。

韶关学院届毕业论文第页共页主轴交流伺服电机主轴的变速范围主轴能实现的最高转速与最低转速之比称为变速范围，即，数控机床的工艺范围宽，切削速度与刀具，工件直径变化很大，所以主轴变速范围很宽。

由于则，未找到引用源。

这里为电动机的额定转速，该机床主轴要求的恒功率调速范围为韶关学院届毕业论文第页共页主轴电机的功率是初选主轴电机的型号选主轴电机的型号为系列交流主轴驱动系统型号为，连续负载，间隙负载，短时负载，额定负载，最大转速，额定转矩，惯性矩晶体管变频器型号为主轴电机的校核电动机恒恒功率调速范围所以所选电动机型号的调速范围满足主轴所要求的调速范围。

微机控制系统硬件电路设计控制系统的功能要求向和向进给伺服运动控制自动回转刀架控制螺纹加工控制行程控制键盘及显示面板管理其他功能光电隔离功率放大报警急停复位。

硬件电路的组成韶关学院届毕业论文第页共页后面所画大图采用系列单片机组成的控制系统硬件电路原理图。

电路的组成如下采用芯片扩展程序存储器两片，片扩展可编程接口芯片两片地址锁存器，译码器个个键盘电路，显示电路光电隔离电路，功率放大功率越程报警电路，急停电路，复位电路面板管理电路。

设计说明采用芯片，由于片内无程序存储器，数据存储器也只有字节，因此，扩展外部程序存储器两片，数据存储器片。

的口也不能满足输入输出口的要求，本系统也扩展了两片可编程接口芯片。

采用三八译码器的输出作为片选信号。

和的片选信号分别接到译码器的，的输入分别接的。

由于和芯片都是，需要根地址线，低位接芯片的输出。

接芯片的，地址锁存器在选通信号在高电平时直接传送口低位地址，当在高电平变低电平的下降沿时，低位地址锁存器，此时，口可用来向片外传送读写数据。

接口芯片与外设的联接及设计说明如下实例机械工业出版社机床设计手册编写组编机床设计手册第，三，四册械工业出版社明兴祖主编数控加工技术化学工业出版社胡占齐，杨莉主编机床数控技术机械工业出版社王先逵主编机械制造工艺学机械工业出版社邱宣怀主编机械设计高等教育出版社黄调，赵松年主编机电体化技术基础及应用机械工业出版社机械制造技术基础华中科技大学出版社切削用量简明手册机械工业出版社输出的指令脉冲通过光电隔离电路和功率放大电路直接驱动纵向和横向步进电机的共八相绕组。

在本系统中采用软件环形分配器方式，虽然运行速度慢些，但可以省去两个硬件环形分配器，电路比较简单，由于步进电机的每相绕组需和个接口相连，以便与控制寄存器中指定相位对应，因此，占用的口数量较多。

的作为显示器位选信号，显示器的段选信号则由的发出，的是键盘扫描输入。

行程限位报警信号，分别通过的，，，提出中断请求，根据不同的中断口可以直接识别行程的方向，此时相应的红灯报警。

小的接自动回转刀架四方刀架，自动回转刀架需要换刀时，由发出换位信号，经交流控制箱控制刀架电机回转，到达指定的刀位。

刀架夹紧后，即发出回答信号，表示已完成换刀过程，可以进行切削加工。

换刀回答信号经的输入计算机，控制刀架开始进给。

韶关学院届毕业论文第页共页接控制面板上的控制开关，设有编辑空运行自动手工手工回零等选着方式。

接控制面板上的按钮开关，设有启动暂停单段运行连续运行急停等操作功能。

加工螺纹时，与车床主轴相连的光电脉冲发生器会发出螺纹加工信号和零位螺纹信号，螺纹加工信号送入的，通过设置不同的时间常数，可以改变主轴每转时的纵向进给量，从而加工出不同螺距的螺纹，零位螺纹信号送入的，用来防止多次走刀时螺纹乱扣。

系统各芯片采用全地址译码，各存储器及接口芯片地址编码见表操作面板设计方案之见图芯片接引脚地址选择线片内地址单元字节地址编码表芯片地址编码韶关学院届毕业论文第页共页图车床改造的结构特点滚珠丝杆滚珠丝杆必须采用三点支承形式。

步进电动机的布置可放在丝杠的任端，由于拆韶关学院届毕业论文第页共页除了进给箱，可在原安装进给箱处布置步进电动机和减速齿轮，也可在滚珠丝杆的左端设计个专用轴承支承座，而在丝杠托架处布置步进电动机和减速箱。

导轨副为减少运动部件移动时的摩擦阻力，尤其是减少静摩擦阻力，滑板和刀架移动部件的导轨可粘贴摩擦系数低的聚四氟乙烯软带安装电动卡盘为了提高经济型数控机床的加工效率，还可考虑用电动三爪自定心卡盘装置，这种装置也可与数控装置的信号电路相配合，实现自动夹紧松开，提高加工过程的自动化程。

脉冲发生器改造后的简易数控车床需要自动化加工螺纹时，可以在主轴后端同轴安装或者异轴安装个主轴脉冲发生器，作为主轴位置的信号反馈元件，目的是用来检测主轴转角的位置，并且将其变化情况输送给数控装置，使其能按照所加工螺纹的螺距值进行处理。

安装调整中应注意的问题滚珠丝杠螺母副的选择韶关学院届毕业论文第页共页滚珠丝杠螺母副的制造精度要求高，加工工艺比较复杂。

都是由专业工厂按系列化进行生产。

因此在进行设备改造时，要按厂家生产标准进行选择。

选择合适以后再决定被改造设备的其他相关部分的结构和尺寸。

滚珠丝杠螺母副的调整利用螺母的间隙调整装置调整丝杠副间隙时，应使调整后产生的预紧力为丝杠副最大负载的为宜。

在实际调整中，可以把车床处于最大工作负载，使丝杠内部仍不产生间隙或者间隙量小于，而且运转灵活，并以此作为螺母间隙调整装置预紧的判断标准。

联轴器的安装传动丝杠轴线上各联轴套上的锥销孔座按十字分布方式进行配做。

这是因为同联轴套上分布的锥孔都由同方向加工时，往往会引起轴线的直线度误差增大，从而使安装在丝杠上各零件间的同轴度误差增大，产生传动附加载荷，影响丝杠副的传动性能。

主轴脉冲发生器的安装主轴脉冲发生器的的引出轴按比例无间隙柔性连接传动，连接后应保证两者都有很好的同步性，安装中要注意主轴脉冲发生器是玻璃件，不能随意敲打碰撞，使用中车床主轴转速不能超过脉冲发生器的最高许用转速。

结论这次课题设计总计费时个多月，刚开始时不知从何下手，在老师的指导下到图书韶关学院届毕业论文第页共页馆查阅相关资料。

有关数控上的资料翻了数次，有参考了相关设计资料，终于知道了该怎么做。

接下来塞选出系列有价值的资料，与同组同学不断的讨论向老师请教，终于完成了设计。

在做设计的过程中，不但复习了所学过的知识点，还学到了新的知识，同时将所学到的知识充分的运用起来，做到了学以致用，还学会了查资料，除此之外，我还懂得了团结合作的重要性，知道了集体的力量，当然，在此过程中也有许多不足之处，例如知识的不全面，所学的还没有全部掌握，思维的狭隘等，让我在毕业前上了生动形象的课。

同时，做设计也是磨练决心与毅力的过程，面对复杂冗长的数据，打印长篇的论文，我也想过放弃，但想到它的意义我就又坚持了下来。

做完了后，有种豁然开朗的感觉，内心激动无比，经过了这次设计以后，我有信心，我也坚信只要努力坚持，我们就能走好人生的每步。

参考文献韶关学院届毕业论文第页共页吴振彪主编机电综合设计指导中国人民大学社余英良主编机床数控改造设计与刚度验算滚珠丝杠副的轴向变形将引起导程发生变化，从而影响其定位精度和运动平稳性，滚珠丝杠副的轴向变形包括丝杠的拉压变形，丝杠和螺母之间滚道的接触变形，丝杠的扭转变形引起的纵向变形以及螺母座的变形和滚珠丝杠轴承的轴向接触变形。

丝杠的拉压变形量，，滚珠与螺纹滚道间的接触变形量采用有预紧的方式，因此用公式，未找到引用源。

，未找到引用源。

在这里丝杠的总变形量，查表知级精度丝杠允许的螺距误差为，故所选丝杠合格。

压杆稳定性验算滚珠丝杠通常属于受轴向力的细长杆，若轴向工作负载过大，将使丝杠失去稳定而产生纵向屈曲，即失稳。

失稳时的临界载荷为韶关学院届毕业论文第页共页式中为丝杠材料弹性模量，对钢