TOP22【毕业设计】CA6140型普通车床设计说明书.doc文档免费在线阅读

二横向进给系流步进电机的确定电动机选用三相六拍工作方式查手册得步进电机的最高工作频率综合考虑，查表选用型直流步进电机，能够满足使用要求。

三型直流步进电机主要技术参数电机型号相数步驱角电压相电流最大转矩最高空载启动率运行频率转子转动惯量线圈电阻分配方式重量外径长度轴径三相六拍参考价原型号四型直流步进电机主要技术参数电机型号相数步驱角电压相电流最大转矩最高空载启动率运行频率转子转动惯量线圈电阻分配方式重量外径长度轴径三相六拍参考价原型号第三章经济型数控系统选型用数控机床工工件时，首先应丝杠的计算强度的计算对于燕尾型导轨其中寿命值最大动负载其中运载系数硬定系数脉冲当量快速进给速度切削力的计算横向进给量约为纵向的，取则横向切削约为纵向切削力纵在切断工件时纵滚珠机安装在大拖板上，用法兰盘将步进电机和机床大拖板连接起来，以保证其同轴度，提高传动精度。

横向进给系统的设计计算，已知条件工作台重量时间常量行程步驱角度最大力矩发生快速启动时快速二横向进给系统的设计与计算横向进给系统的设计经济数控车床改造的横向进给系统般是步进电机经减速后驱动滚珠丝杠，使刀架横向运动步进电速空载启动所需力矩快空切削时所需力矩切快速进给时所需力矩快速由以上计算可得所需ŋ当ŋ时，预加荷所以，快当ŋ，时，度力矩。

折算到电机轴上的切削负载力矩。

其中公式十五当时，公式十四式中空载启动时折算到电机轴上的加速度力矩。

折算到电机轴上的磨擦力矩。

由于丝杠预紧所引起，折算到电机轴上的附加摩擦力矩。

切削时折算到电机轴上的加速㎝㎝所需转动力矩的计算快速空载启动时所需力矩公式十二最大切削负载时所需力矩公式十三快速进给时所需力矩㎝齿轮的转动惯量㎝㎝由于电机的传动惯量很小，般可忽略不记所以总的传动惯量为总根据齿轮圆周速度和对噪音的要求确定齿轮精度等级侧隙分别为小齿轮大齿轮传动惯量的选择工作台质量折算到电机轴上的转动惯量兀㎝丝杠的转动惯量数，模数，啮合角为，小齿轮齿宽为，大齿轮齿宽。

齿轮传动精度计算齿轮圆周速度般机器，没有特殊要求，从降低成本，减小结构尺寸和易于取材的原则出发，决定小齿轮选用钢调质，齿面硬定为。

大齿轮选用正火，齿面硬度。

传动比其中表示步驱角，表示脉冲当量取齿因此，丝杠的刚度符合要求。

即刚度足够。

④稳定性验算由于原机床杠径为，现选用的滚珠丝杠为，支承方式不变。

所以，稳定性不成问题，无需验算。

齿轮及转矩的相关计算此齿轮为普通减速器的齿轮且减速器为公式九其中㎝㎝滚珠丝杠横截面积为滚珠丝杠外径㎝则查机床设计手册，级精度丝杠允许的螺距误差螺丝长度为，公式八由机床设计手册得般为取即摩擦角，螺旋升角中径处则η刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起的导程变化量公式八由机床设计手册得般为取即摩擦角，螺旋升角中径处则η刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起的导程变化量公式九其中㎝㎝滚珠丝杠横截面积为滚珠丝杠外径㎝则查机床设计手册，级精度丝杠允许的螺距误差螺丝长度为，因此，丝杠的刚度符合要求。

即刚度足够。

④稳定性验算由于原机床杠径为，现选用的滚珠丝杠为，支承方式不变。

所以，稳定性不成问题，无需验算。

齿轮及转矩的相关计算此齿轮为普通减速器的齿轮且减速器为般机器，没有特殊要求，从降低成本，减小结构尺寸和易于取材的原则出发，决定小齿轮选用钢调质，齿面硬定为。

大齿轮选用正火，齿面硬度。

传动比其中表示步驱角，表示脉冲当量取齿数，模数，啮合角为，小齿轮齿宽为，大齿轮齿宽。

齿轮传动精度计算齿轮圆周速度根据齿轮圆周速度和对噪音的要求确定齿轮精度等级侧隙分别为小齿轮大齿轮传动惯量的选择工作台质量折算到电机轴上的转动惯量兀㎝丝杠的转动惯量㎝齿轮的转动惯量㎝㎝由于电机的传动惯量很小，般可忽略不记所以总的传动惯量为总㎝㎝所需转动力矩的计算快速空载启动时所需力矩公式十二最大切削负载时所需力矩公式十三快速进给时所需力矩公式十四式中空载启动时折算到电机轴上的加速度力矩。

折算到电机轴上的磨擦力矩。

由于丝杠预紧所引起，折算到电机轴上的附加摩擦力矩。

切削时折算到电机轴上的加速度力矩。

折算到电机轴上的切削负载力矩。

其中公式十五当时，当ŋ，时，ŋ当ŋ时，预加荷所以，快速空载启动所需力矩快空切削时所需力矩切快速进给时所需力矩快速由以上计算可得所需最大力矩发生快速启动时快速二横向进给系统的设计与计算横向进给系统的设计经济数控车床改造的横向进给系统般是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，以保证其同轴度，提高传动精度。

横向进给系统的设计计算，已知条件工作台重量时间常量行程步驱角度脉冲当量快速进给速度切削力的计算横向进给量约为纵向的，取则横向切削约为纵向切削力纵在切断工件时纵滚珠丝杠的计算强度的计算对于燕尾型导轨其中寿命值最大动负载其中运载系数硬定系数根据最大动负载荷的值，可选择滚珠丝杠的型号，其公称直径为，型号为左，额定动负载荷为，所以强度够用。

效率计算ŋ螺纹升角磨擦角ŋ刚度验算滚珠丝杠受工作负载，引起的导程变化量其中为滚珠丝杠的外径㎝因为滚珠丝杠受扭矩引起的导程变化化量很小，可忽略不计，即，即导程变化总误差为查表知级精度丝杠允许的螺矩误差在之内为，所以刚度足够。

稳定性验算由于选用滚珠丝杠的直径与原丝杠直径相等，而支承方式由原来的端固定，端悬空变为端矩，般启动力矩选取为式中电机启动力矩电机静负载力矩在要求在运行频率范围内，电机运行力矩应大于电动机的静载力矩与电动机的转动惯量包含负载的转动惯量引起的惯性矩之和。

四启动频率由于步进电机的启动频率随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其中极限启动频率要求步进电机最高启动频率二步进电机的选型纵向进给系流步进电机的确定取参数为为了满足最小步距要求，电动机选用三相六拍工作方式。

查手册得知，所以步进电机最大静转矩为综合考虑，查表选用型直流步进电机能满足使用要求。

二横向进给系流步进电机的确定电动机选用三相六拍工作方式查手册得步进电机的最高工作频率综合考虑，查表选用型直流步进电机，能够满足使用要求。

三型直流步进电机主要技术参数电机型号相数步驱角电压相电流最大转矩最高空载启动率运行频率转子转动惯量线圈电阻分配方式重量外径长度轴径三相六拍参考价原型号四型直流步进电机主要技术参数电机型号相数步驱角电压相电流最大转矩最高空载启动率运行频率转子转动惯量线圈电阻分配方式重量外径长度轴径三相六拍参考价原型号第三章经济型数控系统选型用数控机床工工件时，首先应编制零件加工程序。

这是数控机床的工作指令。

将加工程序输入数控装置，再由数控装置控制机床主动的变速启动停止进给运动的方向速度和位移量，以及刀具选择交换，工件装夹和冷却润滑的开关等动作，使刀具与被加工零件以及其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序运行轨迹和运行参数进行工作，从而达到加工出符含合要求零件的目的。

数控车床改造后联动轴数为二轴联动且传动精度要求比较高，主要有系统和两种系统。

经过实际比较分析，系统的核心是系列的单片微机，其采用国际标准数控代码编程，能自动完成车削端面内外圆倒角等功能，并配有完备的功能。

该系统尔采用模块化设计，内部有计算机等四种模块。

更换维修方便快速。

系统结构简单，集成度高，工艺先进，性能稳定，可维修性很大。

根据实际生产需要，以及数控系统的要求，经过实际比较分析，选用系列。

其中又以型系统应用最广功能较强操作使用更方便。

所以，决定使用型数控系统。

主要性能参数如下生产厂家南京微分电机厂江南机床数控工程公司型号用户容量设定单位，控制轴数联动轴数二轴编程尺寸快速向功能功能，功能步进电机工作电源控制精度步功耗环境温度相对湿度外形尺寸系流重量第四章电动刀架的选型自动转位刀架的设计是普通机床，数控改造的关键。

它要求刀架要具有抬起回转下降定位和压紧这系功能。

尽管其结构复杂，各方面要求不，但它保持了原本床工件最大回转直径的条件下，提供选用的多把刀的可能性。

电动刀架的安装较方便，只要将原车床上的刀架拆下将电动刀架装即可但要注意两点电动刀台的两侧面应与车床的横向进给方向平行。

电动刀台与系统的连线建议如下安装沿横向工作台右侧面先走线到车床后面，再沿车床后导轨下方拉出的铁丝滑线，走线到系统。

其好处在于避免走线杂乱无章，而使得加工时切屑冷却液以及其它杂物磕碰电动刀架系统。

综合各方面因素，选用常州武进机床数控设备厂生产的型系列四工位自动刀架。

机床型号刀位数电机功率电机转速夹紧力切体尺寸下刀体尺型刀架技术指标配车床型号重复定位精度工作可靠性次换刀时间秒秒秒第五章编制零件工序及数控程序实例机床改造参数的选择车床纵向运动由向步进电动机控制型直流步进电动机配套丝杠螺距为泳冲当量改造后的泳冲当量二车床横向运动由向步时电动机控制型步进电动机配套丝杠螺距为脉冲当量改造后的脉冲当量二程序设计数控机床参数及约定脉冲当量向横向为向纵向为坐标原点为点加工起点为点安装方法零件装夹于床头主轴与尾座顶尖之间。

采用专用芯轴方式定位。

使用方法专用组合车刀切刀加工工序说明此工序为精车加工，零件外部形状尺寸全部成型。

零件各部分尺寸预留精车余量二编程参数说明加工编程中以球头车刀圆心与加工起点相重合外圆处侄角计算，见图。

因为所以走刀路线工