毕业论文：普通铣床数控改造化设计 ㊣ 精品文档 值得下载

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这种轴承即可承受径向载荷，又可承受轴向载荷。

这种球轴承为点接触，刚度较低。

为了提高刚度和承载能力，常采用多联组配的办法。

有三种基本组配方式，分别为背对背，面对面和同向组配，背靠背和面对面组配都能受双向轴向载荷同向组配只能承受单向轴向载荷。

背对背比面对面安装的轴承具有较高的抗颠覆力矩的能力。

运转时，轴承的外圈的散热条件比内圈好，因此，内圈的温度将高于外圈，径向膨胀的结果将使轴承的过盈加大。

轴向膨胀对与背靠背组配将使过盈减少，于是，可以补偿部分径向膨胀而对于面对面组配，将使过盈进步加大。

基于上述分析，主轴受到弯距，又属高速运转，因此主轴轴承必须采用背靠背组配。

④角接触角轴承的间隙调整和预紧主轴轴承的内部间隙，必须能够调整，多数轴承，还应在过盈状态下工作，使滚动体和导轨之间有定的预变形，这就是轴承的预紧。

轴承预紧后，内部无间隙，滚动体从各个方向支承主轴，有利于提高运动精度。

滚动体的直径不可能绝对相等，滚道也不可能绝对正圆，因而在预紧前只有部分滚导体与滚道接触。

预紧后，滚导体和滚道都有了定的变形，参加工作的滚动体将增多，各滚动体的受力将更加均匀。

这些都有利提高轴承的精度刚度和寿命。

如主轴产生振动，则由于各个方面都有滚动体支承，可以提高抗振性。

但是，预紧后发热较多，温升较高而且较大的预紧力将使寿命下降，故预紧要适量。

角接触角轴承在轴向力的作用下，使内外圈产生轴向错位实现预紧，衡量预紧力大小的是轴向预紧力，简称预紧力，单位为。

多联角接角球轴承是根据预紧力组配的。

轴承厂规定了轻预紧中预紧和重预紧三级预紧。

订货时可指定预紧级别。

轴承厂在内圈背靠背组配或外圈面对面组配的端面根据预紧力磨去。

装配时挤紧，便可得到预定的预紧力。

如果两个轴承间需要隔开定的距离，可在两轴承之间加入厚度相同的内外隔套。

在轴向载荷的作用下，不受力侧轴承的滚动体与滚道不能脱离接触。

而满足这个条件的最小预紧力，双联组配为最大轴向载荷的。

承载能力和寿命主轴轴承通常载荷相对较轻。

些特殊重载主轴外轴承的承载能力是没有问题的。

主轴轴承的寿命，主要不是取决于疲劳点蚀，而是由于磨损而降低精度。

通常，如轴承精度为级，经使用磨损后跳动精度降为级，这个轴承就认为应该更换了。

虽然还未达到其疲劳寿命，但这种精度寿命目前还难以估计。

主轴组件的动态特性通常，主轴组件的固有频率很高，但是，高速主轴，特别是带内装式电动机高速主轴，电动机转子是个集中质量，将使固有频率下降，有可能发生共振。

改善动态特性，可采取下列措施是主轴组件的固有频率避开激振力频率。

通常使固有频率高于激振频率的以上。

如果发生共振的那阶模态属于主轴在弹性基础上轴承的刚体振动的第阶平移和第二阶摇摆模态，则应提高轴承的刚度。

如果属于主轴的弯曲振动，则应提高主轴的刚度，如加粗直径。

激振力可能来自主轴组件的不平衡，这时激振频率等于主轴转速乘以。

也可能来自断续切削，这时激振频率还应乘以刀齿数。

增大阻尼。

如前所述，降低模态，常是主轴的刚度振动。

这时主轴轴承，特别是前轴承的阻尼对主轴组件的抗振性影响很大。

如果要求得到很光的加工表面，滚动轴承适当预紧可以增大阻尼，但过大的预紧反而使阻尼减少，故选择预紧时还因考虑阻尼因素。

采用消振装置。

主轴轴承的润滑滚动轴承在接触区的压强很高，在这么高的压强下，接触区产生变形，是块小面积的接触而不是条线或个点的接触润滑剂在高压下被压缩，粘度升高了。

因此，才能在滚动体与滚道的接触区，形成定厚度的油膜，把两者隔开，滚道体与滚道的接触面积很小，所以，滚动轴承所需的润滑剂很少的。

当然，也可用脂润滑，还有用油气润滑的。

脂润滑滚动轴承能用脂润滑是它的突出优点之。

脂润滑不需要供油管路和系统，没有漏油问题。

如果脂的选择合适洁净密封良好，不使灰尘油切削液等进入，寿命是很长的。

次充填可用到大修，不需补充，也不要加脂孔。

脂润滑可选用锂基脂，如号常用于球轴承。

油气润滑如果值较大时，还需对轴承进行冷却。

如果用油兼作润滑和冷却，则由于油的搅拌作用，温升反而会增加。

最好用油润滑，用空气冷却。

油雾润滑能达到这个目的，但是易污染环境。

比较好的方法是油气润滑在吹向轴承的空气中定期地注入油，油并不雾化，用后可回收，不污染环境。

油用于润滑，空气用于冷却。

主轴系统计算带传动的设计计算三角带的选用应保证有效地传递最大功率不打滑并有足够的使用寿命定的疲劳强度。

带传动设计计算的主要内容包括确定带的型号基准长度和根数确定带轮的材料结构尺寸确定传动中心距及作用在轴上的力等。

确定计算功率式中工况系数工作情况系口均为输入方式。

三态的地址数据总线。

与单片机的低位地址数据总线口相连。

单片机与之间的地址数据命令与状态信息都是通过这个总线口传送的。

读选通信号，低电平有效。

写选通信号，低电平有效。

片选信号线，低电平有效。

的存储器和口选择。

当时，则选择的片内，上地址为中单元的地址当时，选择的口，定时计数器，命令状态寄存器地址锁存信号。

内部设有地址锁存器，在的下降沿将单片机口输出的低位地址信息及，的状态都锁存到内部锁存器。

因此，口输出的低位地址信号不需外接锁存器。

位通用口，其输入输出的流向可由程序控制。

位通用口，功能同口。

有两个作用，既可作为通用的口，也可作为口和口的控制信号线，这些可通过程序控制。

内部定时计数器信号输入端。

内部定时计数器信号输出端。

电源集成芯片引脚图步进电机驱动电路步进电机是种用脉冲信号控制的电动机。

在负载能力及动态特性范围内，电动机的角位移仅与控制脉冲成正比。

在多数情况下，用步进电机作为执行元件的数控系统不需要或转换，可采用较为简单的开环控制，因而成为经济性数控机床最主要的种伺服驱动元件。

计算机接口在控制系统中，步进电机的接口电路至关重要，没有它将无法实现微机对步进电机的控制。

如前所述，系列单片机含有个并行输入输出口，其中口可以提供给用户使用，作为步进电机及其它控制对象的接口。

也可采用或等可编程并行输入输出接口芯片设计扩展接口电路，来控制步进电机即其它外部设备。

本系统即采用的口作为步进电机的控制端口。

脉冲分配器脉冲分配器又叫做环形分配器，是驱动步进电机必不可少的环节。

步进电机的控制方式由环形分配器实现，其作用是将数控装置送来的系列脉冲指令按定的分配方式和顺序输送给步进电机的各项绕组，实现电机的正或反转。

在数控系统中使用较多的是集成脉冲分配器和软件脉冲分配器。

而在本系统中使用的是软件脉冲分配，通过编程来达到脉冲分配的目的，从而控制步进电机的各项绕组。

隔离电路在步进电机驱动电路中，脉冲分配器输出的信号经放大后控制步进电机的励磁绕组。

由于步进电机需要的驱动电压较高几十伏，电流也较大，如果将输出信号直接与功率放大器相联，将会引起强电器干扰，轻则影响计算机程序的正常进行，重则导致计算机和接口电路的损坏。

所以般在接口电路与功率放大器之间都要加上隔离电路，实现电气隔离，通常使用最多的是光电耦合器。

图为光电耦合器与步进电机的接口电路。

光电隔离与步进电机接口电路图其它辅助电路设计的时钟电路单片机的时钟可以有两种方式产生内部方式和外部方式。

内部方式利用芯片内部振荡电路，在引脚上外接定时元件，如图所示。

晶体可在之间任选，耦合电容在之间，对时钟有微调作用。

采用外部时钟方式，可把直接接地，接外部时钟源。

的复位电路单片机的复位都是靠外部电路实现，在时钟电路工作后，只要在引脚上保持以上的高电平，单片机便实现状态复位，之后便从单元开始执行程序。

般数控系统都采用上电与按钮复位组合。

石英晶体时钟电路复位电路图时钟电路和复位电路程序部分保护现场送步数给送控制码指针取控制码控制码为转输出控制码调延时子程序指针指向下个控制码步数未完，继续恢复现场取反向控制码正向转动控制码反向转动控制码地址指针偏移量程序开始设计数器为工作方式，定时器设初值为设初值为设时间常数地址指针初值为设地址偏移量初值为从中读时间常数送时间常数至定时器中开中断允许允许定时器中断启动定时器开始算中断允许范围定时器中断入口地址送时间常数到定时器中修改地址偏移量指针调子程序，使电机进给步判断是否为，为则转恒速判断是否为，为则转入减速判断是否为为，减速结束，关中断中断返回不为，则←不为，则←，结论由于数控机床的精密要求，所以在设计的时候不得不考虑它的刚度要求及抗振性要求，这使得在设计床身的时候就要考虑到它所承受的各种外力的情况，在这方面，我针对床身的材料厚度及其机构几方面进行了设计。

在传动方面为适应其加工范围工艺要求加工精度及自动化要求等方面，对主轴进行了设计使其具有较高的热稳定性，并能保证配合精度，并且还对轴及其它相关零件进行了计算。

在进给伺服系统的设计中，因其要求定位精度高跟踪指令信号的响应快系统的稳定好等，首先对其进行了分析并根据其要求完成这方面的设计。

在设计微机控制系统时，在选取主控制器及存储器时通过对本系统的考虑，在从性能价格比上选取了合适的硬件结构，在电路设计方面以达到简洁明了实用为目的，做出了设计。

在选取电机时，以丝杠的最大负载及不影响电路的正常工作。

最后根据所加工的工件形状针对刀具及工作平台设计了相应的工作程序。

参考文献戴曙金属切削机床北京机械工业出版社彭文生，李志明，黄华梁主编机械设计北京高等教育出版社吴宗泽，罗圣国主编机械设计课程设计手册北京高等教育出版社成大先主编机械设计手册北京机械工业出版社成大先主编第卷机械设计图册北京化学工业出版社文怀兴主编数控铣床设计北京化学工业出版社机电体化技术手册编委会编写第卷机电体化技术手册北京机械工业出版社王洪主编数控加工程序编制北京机械工业出版社，致谢紧张的毕业设计就要结束了。

回首这几个月的毕业设计生活，虽然辛苦，但看到自己能顺利的完成毕业设计还时感到由衷的高兴。

要想自己的设计从头至尾，每个细节，每步计算都明明白白，做到心中有数。

并不是件简单的事情。

不下番苦功夫，不花大力气是不可能做到这点的。

但只要你用心做了，成功总是伴随你左右的。

通过这次设计，我不敢说获得了丰富的知识，但起码也小有收获。

这使我在拿到个题目时不再担心害怕，因为在我的脑中已形成了种思考问题解决问题的思路。

当然，今后我们工作在个集体中做的只是个工作中的部分，所以我们要学会配合，学会虚心