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Φ460mm的数控车床总体设计及纵向进给设计设计.doc
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任务书 φ460mm的数控车床总体设计及纵向进给设计.doc
1、机床及其特点数字控制机床简称数控机床，这是种将数字计算机技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂精密小批量多品种的零件加工问题，是种柔性高效能的自动化机床，是典型的机电体化产品。数控机床般由下列几个部分组成主机，它是数控机床的主题，包括机床身立柱主轴进给机构等机械部件，是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置，是数控机床的核心，相当于人的大脑，它包括硬件印刷电路板显示器键盒纸带阅读机等以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储数据的变换插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置，它是数控机床执行机构的驱动部件，包括。
2、伺服进给系统的改造设计数控系统的硬件电路设计.总体方案的确定第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则选择数控车削用刀具.设置刀点和换刀点.确定切削用量确定主轴转速确定进给速度确定背吃刀量第章传动系统图的设计.主传动系统主要技术指标的确定动力参数的确定主运动调速范围的确定主轴计算转速的确定.变速主传动系统的设计确定传动方案转速图的拟定拟定传动变速系统图第章纵向进给系统设计.纵向滚珠丝杠副的选用确定系统的脉冲当量车削力的计算滚珠丝杠螺母副的设计计算和选型.步进电机的选用脉冲量的选择等效负载转矩计算等效转动惯量的计算步进电动机型号的选择.齿轮传动间隙的调整第章电气控制部分的设计.单片机的选择.步进电机的驱动环形脉冲分配器的选择功率放大器的选用.步进电机的微机控制结论致谢参考文献第章数控机床发展概述.数。
3、加工精度要求高的零件，甚至可以以铣代磨。.表面粗糙度要求高的回转体零件数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均匀的零件。使用恒线速切削功能，就可选用最佳速度来切削锥面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又致。数控车床还适合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位选用较大的进给量，要求小的部位选用小的进给量。.轮廓形状特别复杂和难于控制尺寸的回转体零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，部分车床数控装置还有些非圆曲线和平面曲线插补功能，所以可以加工形状特别复杂或难于控制尺寸的的回转体零件。.数控机床的发展趋势数控机床最早是从美国开始研制的。年，美国帕森斯公司在研制加工直升机桨叶轮廓用检查样板的加工机床任务时，提出了研制数控机床的初始设想。年，帕森斯公司与麻省理工学院伺服机构实验室合作，开始从事数控。
4、这种新型机床具有适应性强加工精度高加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机自动控制伺服驱动精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后机床控制的发展方向。.数控机床的工艺范围及加工精度数控车床是种高精度高效率的自动化机床，也是使用数量最多的数控机床，约占数控机床总数的。它主要用于精度要求高表面粗糙度好轮廓形状复杂的轴类盘类等回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成园柱面圆锥面圆弧面和各种螺纹的切削加工，并能进行切槽钻孔扩孔铰孔等加工。由于数控车床具有加工精度高能作直线和圆弧插补功能，有些数控车床还具有非圆曲线插补功能以及加工过程中具有自动变速功能等特点，所以它的工艺范围要比普通车床要宽得多。.精度要求高的回转体零件由于数控车床刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以。
5、轴驱动系统伺服驱动系统主轴电机及伺服电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位直线平面曲线和空间曲线以及曲面的加工。辅助装置，指数控机床的些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却排屑润滑照明监测等。它包括液压和气动装置排屑装置交换工作台数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制存储等。与数控机床相比，数控机床有如下特点加工精度高，具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件加工零件改变时，般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间机床本身的精度高刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高般为数控机床的倍机床自动化程度高，可以减轻劳动强度对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。。
6、代表着数控机床今后的发展趋势。第章数控机床总体方案的制订及比较.总体方案设计内容数控机床可以较好的解决形状复杂精密多品种及中小批零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率，随着制造技术向自动化柔性化方向的发展，当前机床的数控化率已经成为衡量个国家制造工业水平的重要标志。本设计任务是对的数控车床总体设计。利用单片机对纵横向进给系统进行控制，纵向向脉冲当量为.脉冲，横向向脉冲当量为.脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副。.总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。机械部分的改造设计为了实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动丝杠。为了保证定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。同时，为了。
7、.数控机床的经济分析数控机床能缩短生产准备时间，增加切屑加工时间的比率使用数控机床进行生产，加工的零件精度高，产品质量稳定,从而有效的提高了产品在市场上的竞争力数控机床具有广泛的适应性和较大的灵活性，因此能够完成很多数控机床很难完成或者根本不能加工的具有复杂型面要求高精度的零件的加工许多数控机床如加工中心具有自动换刀功能，使零件次装夹之后就能够完成多个加工部位的加工，实现了机多用，大大节省了设备和厂房面积生产者可以对生产成本进行预算，并对生产进度进行合理的安排，以达到提高经济效益的目的应用数控机床进行生产，减轻了工人的劳动强度，提高了工人工作的环境质量，增加了工人的生产积极性，促进了生产，提高了生产效率。随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需频繁改型，数控机床已不能适应这些要求，数控机床应运而生。
8、提高传动刚度和消除间隙，采用有预加负载荷的结构。传动齿轮也要采用消除齿侧间隙的结构。此设计过程主要是纵向进给和横向进给的改造，关键是步进电机和滚珠丝杠的选用。车床简易传动系统如图图车床传动系统.小刀架.横向步进电动机.横向滚珠丝杆.大拖板.纵向滚珠丝杆.纵向步进电动机伺服进给系统的改造设计数控机床的伺服进给系统有开环半闭环和闭环之分。因为开环控制具有结构简单设计制造容易控制精度较好容易调试价格便宜使用维修方便等优点。所以，本设计决定采用开环控制系统。数控系统的硬件电路设计任何个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效地运行。在设计的数控装置中，的选择是关键，选择应考虑以下要素.时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关.可扩展存储器。
9、机床及其特点数字控制机床简称数控机床，这是种将数字计算机技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂精密小批量多品种的零件加工问题，是种柔性高效能的自动化机床，是典型的机电体化产品。数控机床般由下列几个部分组成主机，它是数控机床的主题，包括机床身立柱主轴进给机构等机械部件，是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置，是数控机床的核心，相当于人的大脑，它包括硬件印刷电路板显示器键盒纸带阅读机等以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储数据的变换插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置，它是数控机床执行机构的驱动部件，包括。
10、容量与数控功能的强弱相关.口扩展的能力与对外设控制的能力相关。在我国，普通机床数控改造方面应用较普遍的是和系列单片机，主要是因为它们的配套芯片便宜，普及性通用性强，制造和维修方便，完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计以芯片为核心，增加存储器扩展电路接口和面板操作开关组成的控制系统。.总体方案的确定经总体设计方案的论证后，车床的纵向轴和横向轴进给运动采用步进电机驱动。将原来机床的普通丝杠改为滚珠丝杠以减小摩擦力。并将单片机组成的微机作为数控装置的核心，由接口环形分配器与功率放大器起控制步进电机转动，经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向横向进给运动。为实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动丝杆，为保证定的传动精度和平稳性，尽量减少摩擦力，选用滚珠丝杆螺母副。同时，为提高传动刚度和消除间隙，。
11、加工精度要求高的零件，甚至可以以铣代磨。.表面粗糙度要求高的回转体零件数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均匀的零件。使用恒线速切削功能，就可选用最佳速度来切削锥面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又致。数控车床还适合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位选用较大的进给量，要求小的部位选用小的进给量。.轮廓形状特别复杂和难于控制尺寸的回转体零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，部分车床数控装置还有些非圆曲线和平面曲线插补功能，所以可以加工形状特别复杂或难于控制尺寸的的回转体零件。.数控机床的发展趋势数控机床最早是从美国开始研制的。年，美国帕森斯公司在研制加工直升机桨叶轮廓用检查样板的加工机床任务时，提出了研制数控机床的初始设想。年，帕森斯公司与麻省理工学院伺服机构实验室合作，开始从事数控。
12、统。第四代数控从年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统。第五代数控从年开始采用微型电子计算机控制的系统。目前，第五代微机数控系统基本上取代了以往的数控数控系统，形成了现代数控系统。它采用微型处理器及大规模或超大规模集成电路，具有很强的程序存储能力和控制功能。这些控制功能是由系列控制程序来实现的。这些数控系统的通用性很强，几乎只需改变软件，就可以适应不同类型机床的控制要求，具有很大的柔性。随着集成电路规模的日益扩大，光缆通信技术应用于数控装置中，使其体积日益缩小，价格逐年下降，可靠性显著提高，功能也更加完善。近年来，微电子和计算机技术的日益成熟，它的成果正在不断渗透到机械制造的各个领域中，先后出现了计算机直接数控系统，柔性制造系统和计算机集成制造系统。所有这些高级的自动化生产系统均是以数控机床为基础，它。
参考资料：
φ460mm的数控车床总体设计及纵向进给设计