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（图纸+论文）用微机数控系统改造C6132型车床的设计（全套完整）

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，通用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主要方向之。十几年来，随着科学技术的发展，经济型数控技术也在不断进步，数控系统产品不断改进完善，并且有了阶段性的突破，使新的经济型数控系统功能更强，可靠性更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。由于这项技术的发展增强了经济型数控的活力，根据我国国情，该技术在今后段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。对于原有老的经济型数控车床，特别是年代末期改造的设备，由于种种原因闲置的很多，浪费很大在用的设备使用至今也十几年了，同样面临进步改造的问题通过改造可以提高原有装备的技术水平，大大提高生产效率，创造更大的经济效益。是金属切削机床加工中比较常用的类机床。属于经济型数控车床的改造，主要针对进给系统进行数控化改造，利用数控系统对纵横向进给系统进行开环控制，驱动元件采用步进电动机，车床通过步进电动机带动滚珠丝杠转动。当工件随主轴回转时，通过刀架的纵向和横向移动，能加工出内外圆柱面，圆锥面，端面，螺纹面等，借助于拆下，六角螺钉和滚珠丝杆在轴向留有足够的空间，但此空间也不宜留得过大，以免加大箱体尺寸，双片齿轮采用三个开槽螺钉紧固。螺丝刀需从箱体左面孔中伸入拆去端盖。Ⅵ型步进电机轴为平键，为防止运转过程中齿轮从电机上松动滑出，在齿轮的轮毂上装顶丝，电机轴上钻小窝并用铅丝在顶丝口处与齿轮轮毂缠住以防松。纵向进给伺服系统机械部分计算与校核.计算切削主切削力按经验公式估算走刀方向的切削分力车床身上加工最大直径.走刀方向的切削力垂直走刀方向的切削力.滚珠丝杆螺母副的计算和造型计算进给牵引力纵向进给选为综合导轨。参考表.，.两表机床设计手册.查书综合作业指导书在正常情况下考虑颠复力矩影响的实验系数，综合导轨取.滑动导轨磨擦系数溜板及刀架重力查综合作业指导书表，取.计算最大动负载参考机床设计手册.选用滚珠丝杆导轨式中寿命，以转为单位丝杆转速为最大切削条件下进给速度，可取最高进给速度的取丝杆导程初选为使用寿命,对于数控机床取运转系数，查表般取.滚珠丝杆螺母副的选型查阅附录表，可采用外循环垫片调隙双螺母珠丝杆副，列.圈，其额定功动负载为，精度等级按表综合作业指导书表选为级。传功效率计算式中螺旋升角，.磨擦角取滚动磨擦系数刚度验算先画出此纵向进给滚珠丝杠支承方式草图如图所示，最大牵引力.。支承间距，丝杆螺母及轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向负荷。图纵向进给滚珠丝杠支承方式.丝杠的拉伸或压缩变形量查综合作业指导书图，根据查出可算出由于两端均采用向心推力球轴承，且丝杆进行了预拉伸，故其拉压刚度可以提高倍。其实际变形量为.滚珠与螺纹滚道间接触变形查综合作业指导书表，系列列.圈滚珠和螺纹滚道接触变形量.因进行预紧.支承滚珠丝杆轴承的轴向接触变形采用型推力球轴承滚动体直径.,滚动体数量,注意此公式中单位应为因施加预紧力，故根据以上计算定位精度.可以满足要求，考虑此经济型数按车床有可能使用较大的切削用量，应该先稍大转矩的步进电机，以留有定的余量，另方面，与国内同类型机床进行类比，决定采用步进电机，但从表中看出步进电机最高空载起动频率为，不能满足的要求，此项指标可暂不考虑，可以采用软件开降速程序来解决。校核步进电机转矩前面所初步电机的转矩计算，均为估算，初迭之后，应该进行校核计算。Ⅰ等效转动惯量计算计算简图见图，总体图上还画出此车床上加工螺纹的部件光电编码器在数控车床上，利用光电编码器装在主轴或主轴箱中与主轴保持定传动比的伸出轴上，当主轴旋转圈时，光电编码器就发出定数量的脉冲，输入到计算机中，经过计算机的运算控制步进电机，带动滚珠丝杆，使刀架进给定的螺距。而附录中光电编码器用弯板装在主轴箱左端面，通过弹性联轴器与主轴箱中伸出轴相连。因伸出轴不可能与弹性联轴器孔的尺寸完全致，故还要设计个中间过渡套。控制面板上有数码显示，按键各种指示灯及开关，注意设计时要与硬件电路图致。进给伺服系统的装配图经过计算，已知横向进给系统采用型步进电机。经过二对齿轮减速，齿轮齿数。齿轮模数,滚珠丝杆直径为,滚珠丝杆螺母选用的是外循环沟槽式垫片调隙。进行应保证足够应考虑以上问题Ⅰ设计应保证足够的行程，经济型数控车床，在床面上加工最大尺寸为，横向进给行程至少为，图中设计了两对减速齿轮，减小了齿轮箱体的高度，使横向拖板运动时，防尘盖不致和箱体上盖干涉，从图中可以看出横向拖板最大运动距离为，另外还需注意从横向拖板装刀架的中心到主轴中心的距离必须大于等于行程与方刀架见方及刀头伸出度之和，设计时应注意，主轴中心与床身中心并不重合，车床此尺寸为。车床刀架见方为，刀头伸出长度为左右。Ⅱ滚珠丝杆与横向导程的平行度应小于.，为达到此要求，可在镗床上对床鞍两边的装轴承孔在次装卡中镗出。Ⅲ为保证滚珠丝杆转动轻快灵活，无阻滞现象，必须使滚珠螺母与两端轴承同轴。在本设计中，滚珠螺母与横向拖板之间装有垫片，通过水平面内滚珠螺母，在垂直面内与两端支承同轴，在通过内六角螺钉的过孔，调整水平面内滚珠螺母与两端支承同轴，调整好以后，打入定位销。Ⅳ滚珠丝杆左右各采用对径向轴承，在右端又采用对止推轴承，以承受轴向力。当丝杆受到向右的轴向力时，通过丝杆台阶传给止推轴承动圈，经钢珠传给止推轴承不动圈，再通过挡圈，对径向轴承的外圈传给法兰盘再传到床鞍上。丝杆受到向左的轴向力通过丝杆右端的圆螺母传给止推轴承的动圈钢珠，经不动圈传给法兰盘床鞍，此处必注意丝杆所受的轴向力必须传到床鞍等固定体上。另外，要注意止推轴承不动圈和轴颈之间必须画出间隙。Ⅴ双片消隙齿轮的中间开有三个月牙形的槽放入压簧，并用三个内六角螺钉固定断面和断面，这种消隙齿轮的装配顺序首先将双片齿轮相对转过个齿距，使双片齿轮的齿对齐，弹簧受压，上紧螺钉，装入箱体后将螺钉松开，弹簧将双片齿轮沿周向错开，以消除与齿轮的间隙，此时在将螺钉上紧因而在设计时，箱壁上要留有可伸入六角扳手的孔，弹簧两端用削扁的销子压住此设计中应注意箱体中留足够的扳手空间，双片齿轮用二个六角螺钉固紧，六角扳手可以齿轮箱体上端面伸入端给速度的取丝杆导程初选为使用寿命,对于数控机床取运转系数，查表般取滚珠丝杆螺母副的选型查阅综合作业指导书附表，可采用外循环垫片调整紧的双螺母滚珠丝杆副，列.圈，其额定动负载为,精度等级按表选为级。传动效率计算式中螺旋升角，摩擦角取滚动摩擦系数刚度验算横向进给丝杆支承方式图所示，最大牵引力.,支承间距，因丝杆长度较短，不需预紧螺母及轴承预紧。计算如下Ⅰ丝杆的拉伸或压缩变形量查阅综合作业指导书图,根据.,查出可算出图横向进给丝杆支承方式Ⅱ滚珠与螺纹滚道间接触变形量查图得系列列.圈滚珠和螺纹滚道接触变形量因进行了预紧Ⅲ支承滚珠丝杆的轴承的轴向接触变形采用推力球轴承查阅机床设计手册.表.滚动体直径.,数量综合以上几项变形量之和定位精度稳定性校核计算临界负载式中材料弹性模量截面惯性矩丝杆两轴承端距离丝杆支承方式系数，从表.中查出，端固定，端简支为.般,所以此滚珠丝杆不会产生失稳。横向滚珠丝杆副的几何参数其参数如表表滚珠丝杠几何参数参数名称符号关系式螺纹滚道公称直径导程接触角钢球直径.滚道法面半径.偏心距.螺纹升角螺杆外径.内径.接触直径.螺母螺纹直径.内径齿轮传动比计算已确定横向脉冲当量，滚珠直径导程,初选步进电动机步距角可计算传动比考虑到结构上的原因不使大齿轮直径太大，以免影响到横向溜板有行程，故此处可采用两级齿轮降速。因进给运动齿轮受力不大，模数取，有关参数参照表表传动齿轮几何参数齿数分度圆齿顶圆齿根圆齿宽中心距.横向步进电机计算和选型初选步进电机计算步进电机负载转矩查阅综合作业指导书页式中脉冲当量，取进给牵引力步距角，初选双拍制为电机丝杆传动效率为齿轮轴承丝杆效率之积分别为估算步进电机起动转矩根据负载转矩除以定的安全系数来估算步进电机起动转矩.般横向进给伺服系统取计算最大静转矩查表如取五相十拍，则计算步进电机运行频率和最高启动频率式中最大切削进给速度最大快移速度脉冲当量，取初选步进电机型号根据估算出的最大静转矩在表中查出最大静转矩为.可以满足经济型数控机床有可能使用较大的切削用量，应该选用稍大转矩的步进电机，以留有定余量，另方面与国内同类型机床进行类比的要求。决定采用，但从综合作业指导书页查出，步进电机最高空载启动频率为,满足空载时.的要求。校核步进电机转矩前面所述初选步进电机的转矩计算，均为估算，初选后，应该进行校核计算。微机,数控系统,改造车床,设计,毕业设计,全套,图纸,下载摘要数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛。数控机床的发展，方面是全功能高性能另方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，结构简单，系统的定位精度较高。普通车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，由光杆或丝杆带动纵溜板横溜板的移动。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造成为微机控制的，能独立运动的进给系统，刀架改造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。由于切削过程中切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动运行，调节和更换，再加上纵向和横向联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复查的回转零件，并能实现多工序自动加工车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适合小批量多品种复查零件的加工。车床改造属于经济型数控车床的改造，主要针对进给系统进行数控化改造，利用数控系统对纵横向进给系统进行开环控制，驱动元件采用步进电动机，车床通过步进电动机带动滚珠丝杠转动。关键词微机控制伺服系统回转刀架自动车削计算机系统机械传动方式.系统运动方式的确定.伺服系统的选择.执行机构传动方式的确定.计算机的选择.总体方案框图绘制横向进给伺服系统机械部分计算与校核.计算切削力.滚珠丝杆螺母副的设计计算选型计算进给牵引力计算最大动负载滚珠丝杆螺母副的选型传动效率计算刚度验算稳定性校核横向滚珠丝杆副的几何参数.齿轮传动比计算.横向步进电机计算和选型初选步进电机校核步进电机转矩.横向进给伺服系统机械部分