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（终稿）CA6132普通车床的数控改造进给系统设计（全套完整有CAD）

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步进电动机最高工作频率.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步进电动机最高工作频率.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。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.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，式中，η丝杠未预紧时的效率，取.预加载荷，般为最大轴向载荷的，即则所以，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齿轮及转矩的有关计算有关齿轮计算，由前面的条件可知工作台重量根据图纸粗略计算滚珠丝杠的导程步距角.脉冲当量.快速进给速度所以,变速箱内齿轮的传动比.齿轮的有关参数选取如下模数齿宽压力角转动惯量计算工作台质量折算到步进电动机轴上的转动惯量丝杠的转动惯量.齿轮的转动惯量.电动机转动惯量很小,可忽略。因此，折算到步进电机轴上的总的转动惯量所需转动力矩计算.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绘制进给伺服系统的机械装配图在完成滚珠丝杠螺母副和步进电机的计算选型，完成齿轮传动比计算后可以着手绘制进给伺服系统的机械装配图。在绘制机械装配图时，除了从总体上考虑机床布局情况以及伺服进给机构与原机床的联系外，还应认真的考虑与具体结构设计有关的些问题。.丝杠的拉压变形量滚珠与螺纹滚道间的接触变形量.在这里丝杠的总变形量查表知级精度允许的螺距误差为.，故所选丝杠合格滚珠丝杠螺母副的精度等级数控机床根据定位精度的要求通常选用级精度的滚珠丝杠，级度丝杠的行程公差数值如表所示项目符号有效行程精度等级目标行程公差行程变动量公差任意内行程变动量内行程变动量表滚珠丝杠行程公差滚珠丝杠加工工艺基于滚珠丝杠是纵向进给的关键零件，它的传动精度将直接影响机床的切削精度，因此对所加工零部件的精度有很大的影响。为了达到所需的传动精度，丝杠在制造过程中必须采用特定的工艺方法，以下就丝杠的工艺进行分析。丝杠属于轴类零件，其加工方法可以参照轴类零件加工方法。毛坯选择铸件，加工工艺过程如下确定毛坯加工余量根据切削加工简明手册上的说明，径向加工余量为，轴向加工余量为基准选择加工丝杠的过程中要用到两个定位基准，分别为端面中心孔和外圆表面。在加工外时，如轴颈丝杠螺纹选择中心孔作为定位基准，在校直中心孔时选择外圆表面作为定位基准。表丝杠加工工艺过程工序号工序名称工序内容定位基准下料锯棒料热处理正火，校直径向圆跳动.粗车车两端面,打中心孔,外圆表面精车各段外圆,各留.加工余量中心孔工序号工序名称工序内容定位基准校直冷校直到径向圆跳动.修正孔修正中心孔外圆表面半精车半精车各外圆,各留磨余量.车槽至尺寸槽深加磨余量粗车螺纹,留加工余量中心孔铣键槽在轴颈装齿轮处铣出键槽中心孔校直用反向锤击法敲打螺纹小径处进行校直,径向圆跳动.热处理低温时效修正孔修正中心孔外圆表面半精车螺纹半精车螺纹,每侧面留.加工余量中心孔校直冷校直到径向圆跳动.齿轮有关计算纵向齿轮及转矩的有关计算有关齿轮计算，由前面的条件可知工作台重量根据图纸粗略计算滚珠丝杠的导程步距角.脉冲当量.快速进给速度所以,变速箱内齿轮的传动比.齿轮的有关参数选取如下相连。刀架拆除原刀架，改装自动回转四方刀架总成。.进给伺服系统机械部分的计算与选型进给伺服系统机械部分的计算与选型内容包括确定脉冲当量计算切削力滚珠丝杠螺母副的设计计算与选型齿轮传动计算步进电机的计算和选型等。计算简图如图所示确定系统的脉冲当量脉冲当量是指个进给脉冲使机床执行部件产生的进给量,它是衡量数控机床加工精度的个基本参数。因此,脉冲当量应根据机床精度的要求来确定。对经济型数控机床来说，常采用的脉冲当量为.和.,在的技术参数中，要求纵向脉冲当量为.。横向脉冲当量为.。纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择与校核步骤最大工作荷载计算滚珠丝杠的工作载荷是指滚珠丝杠副的在驱动工作台时滚珠丝杠所承受的轴向力，也叫做进给牵引力。它包括滚珠丝杠的走到抗力及与移动体重力和作用在导轨上的其他切削分力相关的摩擦力。由于原普通车床的纵向导轨是三角形导轨，则用公式计算工作载荷的大小。车削抗力分析车削外圆时的切削抗力有﹑﹑，主切削力与主切削速度方向致垂直向下，是计算机床主轴电机切削功率的主要依据。切深抗力与纵向进给度,可取最高进给速度的为丝杠的基本导程，查资料得为运转状态系数，因为此时有冲击振动，所以取纵向.纵向纵向.则初选滚珠丝杠副的尺寸规格，相应的额定动载荷不得小于最大载荷因此有另外例如滚珠丝杠副有可能在静态或低速运转下工作并受载，那么还需考虑其另种失效形式滚珠接触面上的塑性变形。即要考虑滚珠丝杠的额定静载荷是否充分地超过了滚珠丝杠的工作载荷,般使.初选滚珠丝杠为外循环，因为内循环较外循环丝杠贵，并且较难安装。考虑到简易经济改装，所化程度低。要想在近几年用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金还是中国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，普通机床的数控化改造大有可为，它适合中国的经济水平生产水平和教育水平，已成为中国设备技术改造的主要方向之。机床数控化改造的优点改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率适应多品种小批量零件生产自动化程度提高专业性强加工精度高生产效率高降低对工人的操作水平的要求数控改造费用低经济性好数控改造的周期短，可满足生产急需。因此，我们必须走数控改造之路。普通车床如，等是金属切削加工最常用的类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱纵溜箱横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的能独立运动的进给伺服系统刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适应小批量多品种复杂零件的加工。