TOP21【毕业设计】普通机床数控改造设计说明书ZY.doc文档免费在线阅读

齿轮传动比计算横向进给齿轮箱传动比计算。

已确定横向进给脉冲当量，滚珠丝杠导程。

初选步支承滚珠丝杠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由于两端均采用的推力球轴承，且丝杠又进行了预拉伸，鼓起拉压刚度可以提高陪。

其实际变形量为滚珠与螺纹滚道间接触变形查出圈滚珠和螺纹滚道接触变形量因此进行了预紧，刚度验算最大牵引力为。

支承间距丝杠螺母轴承均预紧，预紧为最大轴向负荷的。

丝杠的拉伸或压缩变形量根据，，，可算出滚珠丝杠螺母副的选型号采用外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝杠副传动效率计算式中螺旋升角，摩擦角取滚动摩擦系数给速度，可取最大进给速度的，此处使用寿命，按运转系数，按般运转而寿命，以转为单位矩影响的实验系数，综合导轨取滑动导轨摩擦系数溜板及刀架重力计算最大动负载式中滚珠丝杠导程，初选最大切削力下的进丝杠副支撑形式选两端固定也满足条件，即各项性能均符合题目要求，可选用。

纵向进给丝杠计算进给牵引力纵向进给为综合性导轨式中考虑颠复力率验算滚珠丝杠副的传动效率为ηη要求在之间，所以该丝杠合格。

经上所述计算验证，滚珠丝杠副支撑形式为端固定端游动，满足条件。

因此滚珠杠在工作长度上的弹性变形引起的导程误差为通常要求丝杠的导程误差应小于其传动精度的。

即所以其刚度可满足要求。

效按最不利的情况时则丝惯性矩。

∏，为丝杠切变模量，对钢，为转矩。

，为摩擦角，其正切值为摩擦系数，为平均工作负载，取摩擦系数为，则工作负载和转矩共同作用下引起每个导程的变形量为或其中为丝杠截面积，为丝杠极所以丝杠工作时不会发生共振。

此外滚珠丝杠副还受值的限制，通常要求即所以丝杠副工作稳定。

刚度验算滚珠丝杠在安全系数高速长丝杠工作时可能发生共振，因此需验算其不会发生共振的最高转速临界转速，需求丝杠的最大转速数，其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数，丝杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷。

因为取时数，其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数，丝杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷。

因为取时安全系数高速长丝杠工作时可能发生共振，因此需验算其不会发生共振的最高转速临界转速，需求丝杠的最大转速所以丝杠工作时不会发生共振。

此外滚珠丝杠副还受值的限制，通常要求即所以丝杠副工作稳定。

刚度验算滚珠丝杠在工作负载和转矩共同作用下引起每个导程的变形量为或其中为丝杠截面积，为丝杠极惯性矩。

∏，为丝杠切变模量，对钢，为转矩。

，为摩擦角，其正切值为摩擦系数，为平均工作负载，取摩擦系数为，则按最不利的情况时则丝杠在工作长度上的弹性变形引起的导程误差为通常要求丝杠的导程误差应小于其传动精度的。

即所以其刚度可满足要求。

效率验算滚珠丝杠副的传动效率为ηη要求在之间，所以该丝杠合格。

经上所述计算验证，滚珠丝杠副支撑形式为端固定端游动，满足条件。

因此滚珠丝杠副支撑形式选两端固定也满足条件，即各项性能均符合题目要求，可选用。

纵向进给丝杠计算进给牵引力纵向进给为综合性导轨式中考虑颠复力矩影响的实验系数，综合导轨取滑动导轨摩擦系数溜板及刀架重力计算最大动负载式中滚珠丝杠导程，初选最大切削力下的进给速度，可取最大进给速度的，此处使用寿命，按运转系数，按般运转而寿命，以转为单位滚珠丝杠螺母副的选型号采用外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝杠副传动效率计算式中螺旋升角，摩擦角取滚动摩擦系数刚度验算最大牵引力为。

支承间距丝杠螺母轴承均预紧，预紧为最大轴向负荷的。

丝杠的拉伸或压缩变形量根据，，，可算出由于两端均采用的推力球轴承，且丝杠又进行了预拉伸，鼓起拉压刚度可以提高陪。

其实际变形量为滚珠与螺纹滚道间接触变形查出圈滚珠和螺纹滚道接触变形量因此进行了预紧，支承滚珠丝杠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定位精度稳定性校核滚珠丝杠两端推力轴承，不会产生失稳现象不需作稳定性校核。

齿轮传动比计算横向进给齿轮箱传动比计算。

已确定横向进给脉冲当量，滚珠丝杠导程。

初选步进电机步距角э，可计算出传动比考虑到结构上的原因，不使大齿轮直径太大，免影响到横向溜板的有效行程，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。

纵向进给齿轮箱传动比计算已确定纵向进给脉冲当量滚珠丝杠导程，初选步进电机步距角。

可计算出传动比可选定齿齿数为或，或表传动齿轮几何齿数分度圆齿顶圆齿根圆齿宽中心距进给步进电机的计算和选择横向步进电机计算简图如图所示，横向进给计算图丝图横向进给计算图传动系统计算到电机轨上的总体转动惯量可由下式计算参考同类型机床初选反应式步进电机，其转子转动惯量是代入上式考虑各步进电机与传动系统惯量是匹配问题初选步进电机相数为满足的要求说明惯量匹配比较合理步进电机负载能力效验电机力矩计算步进电机上的总惯量是。

空载启动时，电动机轴上的惯性转矩为η∆п∆п电动机轴上的当量摩擦转矩пηпηп设滚动丝杠螺母副的预紧力为最大轴向载荷的，则因预紧力而引起的，计算到电机轴上的附加摩擦转矩为пηηпηηп指向数据存放首地址取控制字送口步进电动机的控制电路如图所示第页共页图步进电动机的控制电路如图所示，步进电机的驱动脉冲由型单片机编程实现，并通过的端口的脚发出，然后再驱动电动机的五相。

由于步进电动机所需的驱动电流较大，所以驱动步进电动机的各相支路均通过复合管驱动。

同时考虑到到步进电动机各相电动机驱动电流较大，驱动电流的通断会造成电磁干扰的反窜，从而影响单片机的正常工作，因此在输出通道上加入了光电隔离器，以割断步进电动机的电流驱动和型单片机控制电路之间的电联系。

另外，在步进电动机的各相绕组上串接第页共页限流电阻，以防止过大的电流流过绕组。

在电动机绕组的两端并联了个二极管主要用于在复合管从导通转入截止的瞬间，吸收绕组中的反电动势以避免产生电磁干扰影响其它电路的工作并击穿复合管。

通过的口读取起停以及正反转控制信号。

通过芯片的口扩展的开关向系统发出步进的起停及正反转命令。

若闭合，表示允许电动机启动，否则电动机停止若闭合，表示控制电机正转即顺时针方向，否则电动机为反转。

单片机复位电路的设计复位是单片机的初始化操作。

单片机在启动运行时，都需要先复位，其作用是使和系统中其他部件都处于个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

因而，复位是个很重要的操作方式。

但单片机本身是不能进行复位的，必须配合相应的外部电路才能实现。

复位信号的产生整个复位电路包括芯片内外两部分。

外部电路产生的复位信号通过复位引脚进入片内的斯密特触发器抑制噪声作用再与片内复位电路相连。

复位电路每个机器周期对斯密特触发器的输出采样次。

当引脚端保持两个机器周期以上的高电平时，进入复位状态。

复位时，和成输入状态，即，片内不受复位影响。

复位后，口输出高电平且使这些双向口皆处于输入状态，同时内部专用寄存器清。

此时，单片机从起始地址开始从新执行程序。

所以，单片机运行出错或进入死循环时，可使其复位后重新运行。

外部复位电路设计单片机的外部复位电路有上电自动复位和按键手动复位两种。

上电复位利用电容器充电来实现。

上电瞬间，电路充电，引脚端出现正脉冲。

只要引脚端保持以上高电平，就能使单片机有效复位。

按键手动复位又分为按键电平复位和按键脉冲复位。

按键电平复位相当于按复位键后复位端通过电阻与接通按键脉冲复位利用微分电路产生正脉冲。

在这里选用了按键电平复位，在应用中，芯片也需要复位，可以将它们的复位端相连接复位电路。

复位电路设计如下图第页共页图按键电平复位图单片机复位电路报警电路设计为了防止工作台的向和向在工作过程中有越界，设计中设置了越位报警电路。

越位报警指示电路采用四个限位开关，旦越界，立即停止工作台移动。

这里采用中断方式，利用的外部中断。

只要个开关闭合，即工作台的向或向有越界，便能产生中断信号。

为了报警，设置了两个发光二极管灯，个红灯用于越界报警，另个为绿灯，工作正常时亮，两灯均由的控制。

越界报