统的控制精度是保证机床加工精度的关键。

因此，它在数控系统中处于重要位置。

如提高数控系统的最小分辨率，使用高精度的步进电机，采用高速高精度插补算法，提高轨迹生成精度增强位置环控制能力增加补偿功能等。

提高使用方便性。

提高数控编程的方便性，是提高数控系统使用方便性的关键。

因此，数控系统除提供全屏幕编辑进行手工编程外，还应该配置自动编程系统，从而大大提高数控编程的速度和智能化程度，大大方便普通用户的使用。

另外，因为现代工人都比较熟悉个人计算机，数控系统在操作方面应采用标准计算机键盘或与其兼容的薄膜键盘等输入设备，也可用软盘移动磁盘串行通讯网络系统等输入零件程序。

此外，数控系统中应设置仿真功能，便于用户在加工前检查零件程序的正确性。

数控系统硬件结构系统由工控硬件平台数控操作面板包括显示器，键盘数控接口板卡工板，板和驱动执行机构等组成。

硬件平台包括工控电源无源母板工控主板和软盘驱动器硬盘驱动器等。

数控操作面板上有液晶显示器和薄膜键盘等。

数控接口板卡是计算机与外部执行装置间进行信息交换和转换的通道，对内通过无源母板与工控主板相连，对外通过屏蔽电缆与驱动执行装置相连接。

该系统的驱动执行环节包括四个子系统进给轴控制与驱动子系统主轴控制与驱动子系统开关量控制系统。

主轴控制与驱动子系统的功能包括两方面主轴转速的调速控制，以满足宽范围切削速度的要求主轴转角的精确控制，以满足加工螺纹时的主轴与进给轴的联动控制和换刀时的主轴精确定位控制要求。

开关量控制系统完成机床的逻辑顺序运动控制，如主轴起停控制刀具交换工件装夹冷却开关行程保护等任务。

开关量控制系统与其它模块相配合，共同完成机床工作过程的控制。

数控系统软件结构数控系统软件为实时多任务系统，系统中的各任务在数控实时操作系统控制下协调进行。

数控实时操作系统。

它是数控系统软件中的核心子系统，它对系统中的资源进行统管理，对各任务进行动态调度，协调各模块的高效运行，并辅助完成各任务间的通讯和信息交换。

信息预处理。

该模块完成输入信息译码，完成轨迹插补前的坐标转换和刀补运算。

轨迹插补。

它是数控系统的核心模块，其任务是根据信息预处理给出的希望轨迹和从检测装置获得的实际轨迹信息，实时生成机床各坐标轴的移动指令，并完成机床运动的加减速控制。

运动控制。

该模块是数控系统的另核心模块，它根据插补运算结果，通过高速算法对机床各坐标轴进行高精度位置控制，并完成主轴转速与转角的控制任务。

加工仿真模块。

该模块以动画方式对数控加工过程进行动态仿真，从而在加工前检验参数输入正确性和机床运动合理性第三章进给伺服系统传动计算机床主要技术参数如表需说明书图纸等完整设计请加叩叩亲，由于些原因，没有上传完整的毕业设计完整的应包括毕业设计说明书相关图纸中英文文献及翻译等，此文档也稍微删除了部分内容目录及些关键内容如需要的朋友，请联系我的叩扣，数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要此处删除约字，需完整说明书联系。

横向齿轮参数的计算摸数取。

计算如下纵向取小圆齿数为，小齿轮大齿轮横向取小圆齿数为小齿轮大齿轮步进电机的计算和选用转动惯量的计算齿轮轴丝杠等圆柱体惯量计算对于钢材式中圆柱体质量圆柱体直径圆柱体长度钢材的密度对于齿轮可取分度圆直径，取齿轮宽度对于丝杠可近似取丝杠公称直径滚珠直径，取丝杠长度。

具体计算如下纵向式步进电机。

首先根据最大静转距初选电机型号从表中查出，当步进电机为三相六拍时，起纵向起按此最大静转矩产步进电机型号表三相可查出，型最大静转矩转矩为，大于所需静转矩，可作为初选型号。

但必须进步考核步进电机起动矩频特性和运行矩频特性。

步进电机起动频率最高工作频率从电机表中查出，型步进电机的空载起动频率为，运行频率为，满足要求。

横向起按此最大静转矩产步进电机型号表三相可查出，型最大静转矩转矩为，大于所需静转矩，可作为初选型号。

但必须进步考核步进电机起动矩频特性和运行矩频特性。

步进电机起动频率最高工作频率从电机表中查出，型步进电机的空载起动频率为，运行频率为，满足要求。

机的具体型号选取。

结论本文论述了型车床的数字化改造的方法和原理，通过计算和论证，设计了车床改造后的传动机构，提高了车床的加工精度，并利用单片机，实现车床电气控制的方案，并为改造后的车床编制了控制程序。

从车床数控改造，得到如下结论改造后的数控车床采用开环控制系统直接通过驱动装置控制步进电机的运转，控制方便结构简单价格便宜，高精度的步进电机作为驱动装置，经过计算采用丝杠作为传动部件提高车床的加工精度。

数字控制系统硬件部分使用作为主控器，进行外部存贮器扩展，与三相电机直连，结构简单，控制达到要求。

为改造后的车床编制了控制程序，包括直线和圆弧两种基本插补方式，可以完成车床的多种加工要求。

总之，通过此课题的设计研究，本人收获甚大本人对机床，特别是车床有了深刻地了解，对车床的工作原理组成结构等方面的知识有了个系统而全面地认识系统学习了数控机床的相关知识，阅读了大量关于系统系统的说明书及相关资料，为今后从事控制系统的设计工作奠定了基础学习了些网络知识，训练了综合运用知识和电脑绘图的能力，锻炼了实践操作能力。

本次设计改造的经验，使我对机械产生了更加浓厚的兴趣，同时对机械这门学科也有了比较具体的认识，这必将对我以后的学习和工作带来很大的好处。

参考文献蔡春源雷天觉任兴机，等机电液设计手册北京机械工业出版社，徐炳松，张秀艳，张茵麦，等画法几何及机械制图北京高等教育出版社，刘杰机电体化技术基础与产品设计沈阳东北大学出版社王仁德，赵春雨，张耀满机床数控技术沈阳东北大学出版社蔡光起，原所先，高航机械制造技术基础沈阳东北大学出版社，宋宏远，杨天怡单片微型计算机原理及应用重庆重庆大学出版社吕京建，韩长风单片微机与系统设计天津能源出版社，，，丛福建基于通用机车床数控系统的研究与开发东南大学王赓易用型数控系统的研究与实现西安交通大学郑子文超精密机床伺服控制技术研究国防科学技术大学纪海慧新代高速精密数控车床建模与设计动态研究东南大学致谢本文是在导师王仁德教教授的悉心指导下完成的。

导师渊博的学识严谨的治学态度和丝不苟的科研作风给本人留下了深刻的印象，使本人受益匪浅，在此谨向导师表示崇高的敬意和衷心的致谢感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再次演绎了团结合作的童话，把个庞大的，从来没有上小大丝杠横向小大丝杠丝杠传动时折算到电机轴上的总传动惯量步进电机经对齿轮降速后传到丝杠，此传动系统折算到电机轴上的转动惯量为式中。

丝杠的导程件的重量工作台及工件等移动部丝杠的转动惯量大齿轮的转动惯量小齿轮的转动惯量动惯量上的转传动系统折算到电机轴具体计算如下纵向横向电机力矩的计算电机的负载力矩在各种工况下是不同的，下面分快速空载起动时所需力矩快速进给时所需力矩最大切削负载时所需力矩等几部分介绍其计算方法。

快速空载起动时所需力矩起起式中。

矩电机轴上的附加摩擦力由于丝杠预紧时折算到力矩折算到电机轴上的摩擦轴上的加速力矩空载起动时折算到电机快速空载起动力矩起快速进给时所需力矩快快因此对运动部件已起动，固不包含，显然起快。

最大切削负载时所需力矩切切式中。

负载力矩折算到电机轴上的切削在采用丝杠螺母副传动时，上述各种力矩可用下式计算式中。

时间最大进给速度所需要的运动部件从停止加速到步进电机的步距角脉冲当量电机最大转速电机最大角加速度上的总等效转动惯量传动系统折算到电机轴摩擦力矩式中。

取传动链总效率，般可计算齿轮降速比，按导轨摩擦系数运动部件总重量引力处摩擦力的计算，其计算如计算牵，进行切削加工时空载快速起动时垂直