横切端面主切削力ˊ可取纵颈为级，甚至更高。

在力学性能上由于主轴在工作时，应力集中在主轴心部，而车床主轴采用空心形状大大减小了应力的集中，使轴的刚度有很大提高。

主轴支撑是主轴组件的重要组成部分，主轴支撑是指主轴轴承支撑座及其相关零件的组合体，其中核心元件是轴承。

滚动轴承的主要优点是适应转速和载荷变动的范围大能在零间隙或负间隙条件下稳定运转，具有教高的旋转精度和刚度轴承润滑容易，维修供应方便，摩擦因数小等。

主轴悬伸量的确定。

主轴悬伸量是指主轴前支撑径向支反力的作用点到主轴前端面之间的距离，它对主轴组件刚度影响较大。

根据分析和试验，缩短伸量可以显著提高主轴组件的刚度和抗振性。

因此，设计时在满足结构要求的前提下，尽量缩短悬伸量。

前轴径后轴径根据结构定悬伸长求轴承刚度主轴最大输出转矩床身上最大加工直径约为最大回转直径即故半径为故总切削力为先暂取初值为即暂取的初值为前后支撑支反力和分别为取前后支撑刚度为求悬体跨距初算时可假设主轴当量外径为前后轴颈的平均值，即故惯性矩为则查下图得值与原假设值相近，符合要求。

五数控系统驱动的电路设计硬件电路的基本组成任何个数控系统都由硬件和软件两部分组成。

硬件组成系统的基础，其性能的好坏，直接影响到系统的工作性能。

有了硬件，软件才能有效地运行，是可工作的控制系统。

机床数控系统的硬件电路概括起来由以下四部分组成。

中央处理器。

总线，包括数据总线地址总线和控制总线。

存储器，包括只读可编存储器和随机读写存储器。

输入输出接口电路。

其中是数控系统的核心，是控制其它各部分协调工作的“大脑”，其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监控程序和运行中所需的各种数据。

接口是系统与外界进行信息交换的桥梁。

三总线则是与存储器接口以及其它转换电路联接的纽带，是与外界进行信息交换和通讯的必由之路。

数控系统硬件框图如下所示。

根据总体方案及机械结构的控制要求，确定硬件电路基本组成如下图所示系统的构成及工作原理该系统是由机和自行开发的数控控制板两级控制组成，其组成如图所示。

主要功能部件有数控控制板。

考虑到经济型数控改造的特点，数控板没有采用常见的总线插卡，而是结合本课题的具体情自行开发块以单片机为核心的数控控制板。

它主要成实性任务，如机床状态检测紧急情况处理细插补运算脉冲分配等。

机利用标准并行打印口与进行通信，将预处理后的数控加工信息通过数控控制板完成对机床的控这种结构省去了打开机箱的麻接口光电隔离功率放大器步进电机外设外设设键盘显示器及其它烦，方便安装和维护。

为提靠性和处理速度，采用硬件环形分配器产生脉冲控机的运转。

为增强系统的抗干扰能力，输入输出信号要经电隔离。

驱动电路。

采用离低压驱动方式，自行设计步进电机驱动电路板。

接口硬件设计机的标准并行打印口是个具有个引脚，个端址的控制接口。

本系统只需把机插补后的数据快速的下传，而上传的只是机床的少量状态信息，机床的动作主要由来控制完成。

这种情况很适合打印机接口的通信特点。

利用打印机接口在和数控控制板之间通信，不需增加额外硬件，只要把并行打的个端口根据数控加工的需要重新定义即可利用，尤其适于经济型数控改造。

数控控制板的有关组成电路如图所示。

二控制系统的功能和存储器采用芯片芯片內部具有字节数据存储器，地址为佳，用作工作寄存器。

堆栈，软件标志和数据缓冲器，对内部有较为有效的操作指令。

另加有字节的特殊功能寄存器，地址为。

是用于对片内各功能模块进行管理，控制，监视等。

芯片内部虽然没有程序存储器，只有字节，在组成该系统时不够用。

现外接片芯片来扩展的存储器。

是个无的。

单片机的不能满足设计要求，不能够成完整的计算机。

外接两片，片作为系统存储器，片作为加工程序存储器。

的输入输出口线不多，不能满足设计要求，现外接两片芯片以扩展口。

芯片的和接口用来传送外部存储器的地址和数据。

口传送高位地址，口传送低位地址和数据，故要采用地址锁存器，锁存底位。

作为选通信号，当为高电平，锁存器的输入和输出透明，既输入的低位存储器地址在输出端出现。

此时不需锁存。

当从高电平变为低电平，出现下降沿时，低位地址存入地址锁存器重中，的输出不再随输入变化，即地质被锁存。

这样口就可以传送读写的树据。

芯片的口和送出的口共同组成它的地址，和芯片都是，需要根地址线。

低接芯片的输出，接芯片的，系统采用全地译码，两片芯片片选信号分别接译码器的和，系统复位以后从开始执行。

芯片的片选信号接的。

单片机扩展系统允许程序存储器和数据存储器编址即地址重叠。

在本次设计并没有地址重叠。

芯片的控制信号接的引脚，作为外部程序存储器的选通信号。

读写控制信号和分部接芯片的和。

以实现对外部数据存储器的读写。

由于芯片内部无，故要选外部程序存储器，且其必须接地。

接口电路二隔离电路和功率放大电路在步进电机驱动电路中，脉冲信号经功率放大电路后控制步进电机励磁绕组。

由于步进电机需要的驱动电压较高，电流较大几安到几十安，如果将输出信号与功率放大器直接相联，将会起强电干扰。

轻则影响计算机程序的正常工作，重则导至计算机和接口电路损坏。

所以般在接口电路与功率放大电路之间接上隔离电路，采用的光电隔离电路。

功率放大电路分为单电源和双电源型。

单电源型线路简单，效率不高，所以选双电源型。

双电源型采用高低压供电电路。

在功率放大器导通初始，均导通，并使脉冲变压器的副边产生定宽度的脉冲电流，使导通。

高压电源通告为步进电机相绕组供电，使其电流上升沿变逗。

经过时间后脉冲电流消失，使截止，高电压电源与绕组之间被切断，通过为绕组供电，提供所需的额定电流。

通过调节脉冲变压器的磁芯和可改变高压供电的时间宽度。

以上是从原理上分析说明，由于我国步进电机的功率放大器已由生产厂家生产出系列化产品。

在设计数控机床电路时只需根据步进电机的容量大小进行选择。

前面已选型电机，因此只须根据步进电机来选择功放电路，所以不再进行计算六润滑系统的改造油气润滑方式这种润滑方式不同于油雾润滑方式，油气润滑是用压缩空气把小油滴送进轴承空隙中，油量大小可达最佳值。

压缩空气有散热作用，润滑油可回收，不污染周围空气。

油气润滑原理图如下图根据轴承供油量的要求，定时器的循环时间可从定时，两位两通气阀每定时开通次，压缩空气进入注油器，把少量油带入混合市，经节流阀的压缩空气，经混合室把油带入塑料管道内，油液沿管道壁被风吹入轴承内，此时形成小油滴状七毕业设计体会通过毕业设计，使我对机床数控系统这门课程进步加深了理解。

对于各方面知识之间的相互联系有了实际的体会。

同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有相当距离，还需在今后进步学习和实践。

本设计由于时间紧和对知识的掌握程度的限制，在设计上不很周详，许多应考虑进去的方面，可能没在设计上体现。

在这次设计过程中，我得到徐秀芬老师的精心指导和各方面的帮助，才使设计得以顺利进行，借此我深表谢意。

参考文献刘文信，孙学礼机床数控技术北京机械工业出版杜，上海交通大学，华南工学皖沈阳机电学院，等数控机床上海上海科学技术出版杜刘又午，杜君文数字控制机床北京机械工业出版社，王炳实机床电气控制北京机床工业出版社，王也仿可编程控制器应用技术北京机床工业出版社，余英良机床数控改造设计与实例版北京机械工业出版社，王润孝，秦现生机床数控原理与系统西安西北工业大学出版社，李华单片机实用接口技术北京北京航空天大学出版社，李圣怡等环境下软硬件接口设计长沙科技大学出版社毕业设计题目车床主传动变速箱的数控改造设计系别机电工程学院班级姓名指导教师职称工程师日期年月日目录前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„设计任务及要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„车床主传动变速箱结构分析„„„„„„„„„„„二数控车床头箱结构分析„„„„„„„„„„„„„„主传动系统进给传动系统自动回转刀架机床尾座三伺服系统及步进电动机的设计和计算„„„„„„„„„伺服系统结构改造设计方案进给伺服机构机械部分的设计计算四同步带传动设计„„„„„„„„„„„„„„„同步齿形带的选择和校核主轴组件的设计五数控系统驱动的电路设计„„„„„„„„„„„硬件电路的基本组成控制系统的功能六润滑系统的改造„„„„„„„„„„„„„„„体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献前言本次毕业设计主要是对机床机械及显示器接口及光电隔离电路步进电机功率放大电路等组成。

系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。

机械传动方式为实现机床所要求的分辨率，采用步进