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机的输出转矩大于所负载需的转矩。

所以应先计算机机械系统的负载转矩，并使用电机的输出转矩有定余量，以保证可靠运行。

通用，为步进电机最大静态转矩，为负载转矩。

其次应使步进电机的步距角与机械系统匹配，以得到机床所需的脉冲当量。

最后应使被选电机与机械系统的负载惯量及机床要求的启动频率相匹配，并有定余量，还应使其最高工作频率能满足机床移动部件快速移动的要求。

步进进电机的计算和选型纵向进给步进电机初选步进电机计算步进电机负载转矩二〇二年五月二十日星期脉冲当量取进给牵引力取。

步距角，初选双拍制为电机丝杆的传动效率，为齿轮轴承丝杆效率之积，分别为和。

算步进电机启动转矩根据负载转矩除以定的安全系数来估算步式中的均为绝对值。

以下为第象限逐点比较法直线插补的程序框图。

表直线插补计算公式和进给方向线型进给方向进给方向偏差公式时←时←表直线插补计算公式和进给方向二〇二年五月二十日星期位置判别坐标进给偏差计算终点判别图第象限直线插补程序框图其他辅助电路此控制系统中设有越界报警和急停处理电路。

方向的越界和急停信号经或门引入的。

，中断源，同时又接到的口，采用硬件申请中断软件查询的方法，这样无论哪个方向越界都会引起中断，在中断服务程序中通过软件查询的办法，便可确定是哪个方向越界，当等方向越界，则相应的红灯亮报警。

另外，还有上电和按钮相结合的复位电路光隔离电路和功率放大电路等。

机床的加工程序编制开始初始化走步走步←←←结束二〇二年五月二十日星期如下图所示，在图中零件外圆不加工，要求编制精加工程序。

图外圆程序如下二〇二年五月二十日星期参考文献二〇二年五月二十日星期周鹏翔刘振魁主编，工程制图第二版高等教育出版社，年月唐增宝刘元俊主编，机械设计课程设计修订版，华中理工大学出版社年月机械设计手册编写组编，机床设计手册，机械工业出版社年月机械设计手册编写组编。

机床设计手册，机械工业出版社年月东北大学机械零件设计手册编写组编，机床零件设计手册第三版，金工业出版社，年月华东纺织工学院哈尔滨工业大学天津大学主编机床设计图册，上海科学技术出版社，年月雷晓玲主编综合作业指导书，机械工业出版社，年月石光源周积义彭福荫主编机械制图第三版，高等教育出版社，年月张建钢胡大泽主编数控技术武汉华中科技大学出版社，年月，上海机械专科学校顾维邦主编金属切削机床概论。

北京机械工业出版社文的顺利完成。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意，最后我还要感谢含辛茹苦培养我长大的父母，谢谢你们，二〇二年五月二十日星期湖南工学院届毕业设计论文课题任务书系机械工程系专业机械制造与自动化指导教师肖志信学生姓名李业敏课题名称型卧式车床数控改造设计内容及任务设计依据在原有车床基础上进行数控化改造，主要是滚珠丝杠副步进电动机数控系统的选择设计。

根据切削力大小计算滚珠丝杠副应承受的最大动载荷，从而选择滚珠丝杠副由减速齿轮及滚珠丝杠的转动惯量，求得步进电动机的转动惯量转矩，据此选择步进电动机依据机床的受控动作，设计数控系统，将机械行动的进给和手动控制的刀架转位改成由单片机控制的自动进给和刀架的自动转位，实现自动加工。

主要技术参数开环控制，两轴联动纵向脉冲当量脉冲，横向脉冲当量。

脉冲国际数控标准格式代码编程故障自诊断功能，能与机通信。

二〇二年五月二十日星期拟达到的要求或技术指标工作要求车床坐标机械伺服机构的设计计算及装配图数控系统框图及硬件接线图的绘制环形分配程序和直线插补子程序的框图设计与程序编写。

图纸要求两张以上纸，表达清楚，无明显结构，打印。

写作要求设计说明书要求叙述清楚，打印。

技术指标通过对型卧式车床数控改造的设计，了解型卧式车床的工作原理，型卧式车床的性能。

通过在文献查找中能跟好的充实自己，了解到了我国型卧式车床的发展状况，查找文献完成了参考性的设计，本次型卧式车床的设计达到了专科的设计要求。

进度安排起止日期工作内容备注查找与设计相关资料等做准备工作阅读各种相关资料与指导教师交流，确定设计方向做纲领性工作为设计列好设计提纲按提纲进行设计，并做好设计思路分析与教师交流，检查设计并进行修正，设计资料检查并准备答辩毕业答辩二〇二年五月二十日星期主要参考资料周鹏翔刘振魁主编。

工程制图第二版高等教育出版社，年月唐增宝刘元俊主编。

机械设计课程设计修订版，华中理工大学出版社年月机械设计手册编写组编。

，机床设计手册，机械工业出版社年月机械设计手册编写组编。

，机床设计手册，机械工业出版社年月东北大学机械零件设计手册编写组编。

，机床零件设计手册第三版，金工业出版社，年月华东纺织工学院哈尔滨工业大学天津大学主编机床设计图册，上海科学技术出版社，年月雷晓玲主编综合作业指导书，机械工业出版社，年月石光源周积义彭福荫主编机械制图第三版，高等教育出版社，年月教研室意见年月日系主管领导意见年月日湖南工学院届毕业设计论文指导教师评阅表系机械工程学院专业机械制造与自动化学生姓名李业敏学号班级机专专业机械制造与自动化指导教师姓名肖志信课题名称型卧式车床数控改造设计二〇二年五月二十日星期评语包括以下方面，学习态度工作量完成情况材料的完整性和规范性检索和利用文献能力计算机应用能力学术水平或设计水平综合运用知识能力和创新能力在毕业设计过程中，积极主动与指导老师联系，根据阶段要求，按时提交相关文档。

选题与本专业方向相关，符合要求。

选题难度较高，工作量较大。

文献综述的阅读量和相关性符合请求，文献综述能清楚表达原文献的相关观点。

文献翻译的英文文献与本专业相关，翻译量符合要求，译文能表达原文的含义。

设计文档结构合理，层次清楚，对业务的阐述清晰，逻辑结构合理，功能达到了常规业务的要求，格式规范，较好地运用了所学理论和有关专业知识技术知识。

设计的软件能够正常运行，界面设计合理，功能达到了任务书提出的要求。

在设计思路和实现上，有些自己的想法，并得到了初步的实现。

但若要应用于实际以上分析计算可知所需最大力矩发生在快速启动时横向进给系统的设计与计算横向进给系统的设计般步进电机经减速后驱动滚珠丝杠，使刀架横向运动。

步进电机安装在大拖板上，用法兰盘将步进电机和机床大拖板连接起来，以保证其同轴，提高传动精度。

二〇二年五月二十日星期图二对齿轮副减速横向进给系统的设计计算由于横向进给系统的设计计算与纵向进给系统的设计计算类似，所用到的公式不再详细说明，只计算结果。

已知条件工作台质量根据图纸粗略计算时间常数滚珠丝杠基本导程左旋行程脉冲当量步距角快速进给速度切削力计算横向进给量纵向的，取则切削力约为纵向的在切断工件时二〇二年五月二十日星期滚珠丝杠设计计算强度计算对于燕尾型导轨由数控技术可知，导轨车床丝杠的轴向力式中取则强度计算寿命值最大动负载查表得运转系数硬度系数则根据最大动负荷的值，可选则滚珠丝杠的型号。

所以，滚珠丝杠的型号为齿轮传动比计算进给齿轮箱传比计算效率计算根据机械原理的公式，丝杠螺母副的传动效率为式中摩擦角螺旋升角则二〇二年五月二十日星期刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起的导程的变化量式中滚珠丝杠截面积则滚珠丝杠受扭矩引起的导程的变化量很少，可以忽略。

即。

所以导程变形总误差为查表知级精度丝杠允许的螺距误差长为故刚度足够。

齿轮及转矩的有关计算有关齿轮计算传动比故取转动惯量计算二〇二年五月二十日星期工作台质量折算到电机轴上的转动惯量丝杠的转动惯量齿轮的转动惯量电动机转动惯量很少，可以忽略因此，总的转动惯量所需转动力矩计算快速空载启动时所需力矩最大切削负载时所需力矩快速进给时所需力矩当时主当时二〇二年五月二十日星期所以，快速空载启动所需转矩切削时所需力矩快速进给时所需转矩由以上分析计算可知所需最大力矩发生在快速启动时步进电机选择首先必须保证步进电