【毕业论文】数控十字滑台设计毕业毕业设计说明书文档35页

使用寿命长滚珠是在淬硬的滚道上作滚动运动，磨损极小，长期使用后仍能保持其精度，因而受命长，具有很高的可靠性。

其寿命般比滑动丝杠要高倍。

不能自锁特别是垂直安装的丝杠，当运动停止后，螺母将在重力作用下下滑，故常需设置制动装置。

制造工艺复杂滚珠丝杠和螺母等零件加工精度表面粗糙度要求高，制造成本高。

算由于床用的是滚珠丝杠，摩擦阻力矩很小，可以忽略不计。

正压力应包括主切削力及工作台之动力矩，设工作台重量为，故可算出其摩擦阻力为摩等效转动惯量计算其中齿轮传动比，步距角，螺距，脉冲当量模数齿宽压力角为若将齿轮看作近似的圆柱体，齿轮材料为钢，则齿轮的转动惯量分别为根据类比的方法，滚珠系直径选择为材料为钢，则系杠的转动惯量可近似算出为查手册预选电机为查得的电机转子轴的转动惯量为，拆算到电动机轴上的总转动惯量为查手册预选电机为查得的电机转子轴的转动惯量为，拆算到电动机轴上的总转动惯量为丝杠摩擦阻力矩的计的圆柱体，齿轮材料为钢，则齿轮的转动惯量分别为根据其中齿轮传动比，步距角，螺距，脉冲当量模数齿宽压力角为若将齿轮看作近似部分内容简介力摩擦阻力铣床工作台与导轨间的相对运动为滑动摩擦，取摩擦系数。

摩擦力等于正压力乘摩擦系数。

正压力应包括主切削力及工作台之动力矩，设工作台重量为，故可算出其摩擦阻力为摩等效转动惯量计算其中齿轮传动比，步距角，螺距，脉冲当量模数齿宽压力角为若将齿轮看作近似的圆柱体，齿轮材料为钢，则齿轮的转动惯量分别为根据类比的方法，滚珠系直径选择为材料为钢，则系杠的转动惯量可近似算出为查手册预选电机为查得的电机转子轴的转动惯量为，拆算到电动机轴上的总转动惯量为丝杠摩擦阻力矩的计算由于床用的是滚珠丝杠，摩擦阻力矩很小，可以忽略不计。

等效负载转矩的计算纵摩溜起动惯性阻力矩的计算以最不利条件下的快速起动计算，设起动加速式制动减速的时间，由于步进电机的角速度则角加速度为则惯−步进电机输出轴总的负载转矩的计算惯步进电机的匹配选择考虑到机械传动系统的效率为，安全系数取，此时的负载总转矩由预选的步进电机型号为三相六拍，步距角，其最大静转矩，为保证正常的起动与停止，步进电机的起动转矩必须大于或等于由下表可以查出之比值。

电机相数运行拍数则可算出，因为比大，所以选择合适。

滚珠丝杠的选择与校核工作原理及结构丝杠和螺母的螺纹滚道间置有滚珠，当丝杠或螺母转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生的滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的旋转槽两端设有回程引导装置。

滚珠丝杠副的特点刚度好通过给螺母组件内施加预压来获得较高的系统刚度，可满足各种机械传动要求，无爬行现象，始终保持传动高效率，效率高达，耗费的能量仅为滑动丝杠的。

传动具有可逆性既可将回转运动变为直线运动，又可将直线运动变为回转运动，且逆传递可保持运动的平稳性和灵敏性。

传动精度高经过淬硬并精磨螺纹滚道后的滚珠丝杠副本身就具有很高的制造精度，又由于摩擦小，丝杠副工作时温升和热变形小，容易获得较高的传动精度。

使用寿命长滚珠是在淬硬的滚道上作滚动运动，磨损极小，长期使用后仍能保持其精度，因而受命长，具有很高的可靠性。

其寿命般比滑动丝杠要高倍。

不能自锁特别是垂直安装的丝杠，当运动停止后，螺母将在重力作用下下滑，故常需设置制动装置。

制造工艺复杂滚珠丝杠和螺母等零件加工精度表面粗糙度要求高，制造成本高。

滚珠丝杠的选择，般是根据机床原来丝杠的大小，按类比法来选择直径，因此必须进行以下项目的校核。

承载能力的校核式中滚珠丝杠寿命系数载荷系数，中等冲击使用寿命时间硬度系数纵摩则查表可知道满足要求。

压杆稳定性验算式中实际承受载荷的能力压杆稳定的支承系数，双推双推时为，单推单推时为，又推简支时为，双推自由式为刚的弹性模量丝杆稳定安全系数，般取，垂直安装取小值由上例，取由上例，取取，系杠长度则刚度验算丝杠的刚度是要保证第导程的变形量在允许的范围内，起变形计算公式为式中丝杠最小截面积扭距，系数符号同上式中的正号用于拉伸，负号用于压缩若都为拉伸，有如下计算结果设，则满足使用要求所以，我们的电机选择型号丝杠选。

图滚珠丝杠螺母副即螺纹调隙式的滚珠丝杠螺母副，其个螺母的外端有凸缘而另个螺母的外端没有凸缘而制有螺纹，它伸出在套筒外，并用两个圆螺母固定着。

旋转圆螺母时，即可消除间隙，并产生预紧拉力，调整好后再用另个圆螺母把它锁紧。

这种结构的特点是结构紧凑，调整方便，虽轴向位移不太精确，但应用较广泛。

齿轮的校核计算所选齿轮参数如下模数齿宽压力角为小齿轮用，调质处理，硬度为，平均为。

大齿轮用钢，调质处理，硬度为，平均取。

齿间载荷分布系数齿向载荷分布系数查表得，再进行遍行扫描就可获取最后放开键的行值和列值了。

求键值求键值必须选先求关键字，求关键字必须知道行值和列值求行号行序号和行值的关可以从键盘电路中看出把被按按键的行值右移到全时得到的移位次数减必为行序号。

求键字由键值表可以看到，把行序号移到高四位并和列值低四位相加便可得到相应关键字。

求键值被按按键的键值是查表次数减。

被按按键的类型判别在键值表中，数字键的键值必小于，功能键的键值大于的。

因此，用被按按键的键值是大于或是小于来判断按键的类型。

键盘按键分布图键盘扫描程序流程图求键值子程序流程图。

键盘按键分布图关键字键值行值列值按键键盘扫描程序流程图关显示全送口有键按下列值延时抖动窜键标志送对口进行扫描被按键列值不等于在本行窜键标志加窜键不等于列值行值行值左移位扫完遍返回监控图求键值子程序流程图行序号初值送行值右依位行值行序号加行序号左移四位和列值低四位相加得关键字查到关键字键值送键值记数器加送图显示子程序键盘扫描子程序求键值子程序步进电机接口电路由于该数控改造机床采用步进电机控制，步进电机是否转动是由控制绕组输入脉冲的个数来控制，每步的角度和方向是由三相控制绕组中的通电方式决定的，因此，步进电机的控制是要求单片机和软件产生按上述规律变化的序脉冲，然后通过接口和驱动放大电路来驱动步进电机控制绕组工作。

由于采用三相六拍步进电动机，其工作方式为控制模型表轴电机轴电机节拍正转反转通电相控制模型二进制十六进制十六进制二进制控制模型通电相反转正转节拍图放轴步进电机要走的步数放轴步进电机要走的步数放轴步进电机转向标志。

若要正转，则中放否则，放。

放轴步进电机转向标志。

若要正转，则中放否则，放。

放轴步进电机正转模型。

放轴步进电机正转模型结束标志。

放轴步进电机反转模型。

放轴步进电机正转模型结束标志。

放轴步进电机正转模型。

放轴步进电机正转模型结束标志。

放轴步进电机反转模型。

放轴步进电机正转模型结束标志。

步进电机驱动程序总结本数控十字滑台主要是针对中小型零件的加工，要求自动化程度和精度较高而设计的，所以在整体结构上较为紧凑而且轻巧，这样的设计可以保证它作为部件而达到安装拆卸方便的要求。

机械传动方面，设计时仍采用的传统方式。

轴配备对减速齿轮，选滚珠螺母副，轴承支撑。

结构虽然简单，但可以满足强度各方面的要求，而且所有零部件价格便宜订购方便，这样就减小了生产的难度。

由于在设计要求中明确指出此工作台为数控装置，有的数控操作和控制系统，这就对工作台运动的控制提出了要求，在设计时优先选择步进电机作为动力源，采用单片机控制，这样就能满足设计所提出的要求。

该数控十字滑台可灵活用于铣床和钻床的数控改造，而且改造简单方便，技术难度不大，可广泛应用。

参考文献吉林工业大学等主编金属切削机床设计上海科技出版社年月出版李庆余张佳主编机械制造装备设计机械工业出版社年梁景凯主编机电体化技术与系统机械工业出版社年陈宁施高义机械设计课程设计浙江大学出版社年戴暑主编金属切削机床设计机械工业出版社年赵松年张李鹏机电体化机械系统设计机械工业出版社年机械设计编委会机械设计手册新版机械工业出版社年狄瑞绅潘晓弘等编机械制造工程浙江大学出版社年邱宣怀主编机械设计第四版高等教育出版社年黄茂林主编机械原理重庆大学出版社年邹慧军主编机械原理课程设计手册高等教育出版社年司徒忠主编机械工程专业英语武汉理工大学出版社年胡汉才主编单片机原理及其接口技术清华大学出版社电子科技大学教育学院函授部机电体化工程专业毕业设计指导书唐增全何永然刘安俊主编机械设计课程设计第二版华中科技大学出版社年齿轮手册编委会齿轮手册上册机械工业出版社年月致谢首先衷心感谢赵小林刘学敏张桂菊三位老师，论文的选题研究的方向和设计内容都得到两位老师的精心指导与热情的帮助。

两位老师严谨细致的作风，丰富的理论知识给了我很深的启迪，使我受益匪浅。

感谢张桂菊老师，我的论文是在您的悉心指导和严格要求下完成的，我的每点进步和提高都得益于老师的指导鼓励影响和支持感谢葛动员老师对单片机和控制方面的指导和帮助。