型车床用微机数控系统改造的设计摘要刀架改造为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于切削过程中切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动运行，调节和更换，再加上纵向和横向联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复查的回转零件，并能实现多工序自动加工车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适合小批量多品种复查零件的加工。毕业设计是学生在校学习阶段的最后个教学环节，也是学生完成工程师基本训练的重要环节。其目的是培养学生综合运用所学的专业和基础理论知识，独立解决本专业般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。毕业设计说明书不只反映了设计的思想内容，方法和步骤，而且还反映了学生的文理修养和作风。本说明书介绍了此次设计的任务，将普通卧式车床改造为经济型数控车床有关经济型数控车床改造总体方案确定及框图进给伺服系统机械部分设计计算及校核数控系统硬件电路的设计加工程序编制。设计方案.总体方案的确定系统的运动方式与伺服系统的选择由于改造后的经济型数控车床应具有定位直线插补顺圆和逆圆插补暂停循环加工公英制螺纹加工等功能，故应选择连续控制系统。考虑到属于经济型数控机床加工精度要求不高，为了简化结构降低成本，采用步进电机开环控制系统。计算机系统根据机床要求，采用位微机。由于系列单片机具有集成度高，可靠性好功能强速度快抗干扰能力强性能价格比高等特点，决定采用系列的单片机扩展系统。控制系统由微机部分键盘及显示器接口及光隔离电路步进电机功率放大电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。机械传动方式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。为了保证定的传动精度跟平稳性，尽量减少摩擦力。选用滚珠丝杆螺母副。同时，为了提高传动刚度和消除间隙，采用有预加负荷的结构。齿轮传动也要采用消除齿侧间隙的结构。.系统运动方式的确定数控系统运动方式可分为点位控制系统点位直线系统和连续控制系统。.伺服系统的选择伺服系统可分为开环控制系统半闭环控制和闭环控制系统。开环控制系统中，没有反馈电路，不带检测装置，指令信号是单方向送的。指令发出后，不再反馈回来，故称开环控制。开环系统主要由步进电机驱动。闭环控制系统具有装在机床移动部件上的检测反馈元件，用来检测实际位移量，能补偿系统的误差，因而伺服控制精度高。闭环系统多采用直流伺服电机或位流伺服电机驱动。半闭环控制系统与闭环系统不同，不直接检测工作台的位移量，而是用检测元件出驱动轴的转角，再间接推算出工作台实际的位移量，也有反馈回路，其性能介于开环系统和闭环系统之间。.执行机构传动方式的确定为确保数控系统的传动精度和工作平稳性，在设计机械传动装置时，通常提出低摩低惯量高刚度无间隙高谐振以及有适宜尼比的要求。在设计中应考虑以下几点Ⅰ尽量采用低磨擦的传动和导向元件。如采用滚珠丝杠螺母传动副滚动导轨贴塑导轨等。Ⅱ尽量消除传动间隙。例如采用间隙齿轮等。Ⅲ提高系统刚度。缩短传动链可以提高系统的传动刚度，减小传动链误差。可采用预紧的方法提高系统刚度。例如采用预加负载导轨和滚珠丝杠副等。.计算机的选择微机数控系统由存储器扩展电路接口电路伺服电机驱动电路检测电路等几部分组成。.总体方案框图绘制图总体方案框图横向进给伺服系统机械部分计算与校核.计算切削力根据数控机床精度要求确定脉冲当量.横切端面查综合作业指导书页式中车床床身上加工最大直径横切端面时主切削力可取纵切时的式中走刀方向的切削力垂直走刀方向的切削力.滚珠丝杆螺母副的设计计算选型计算进给牵引力横向导轨为燕尾形，参考机床设计手册.表查阅综合作业指导书页式中切削分力移动部件的重量表查得横向溜板及刀架重力滑动导轨摩擦系数，随导轨形式而不同考虑颠复力矩影响的实验系数取.计算最大动负载选用滚珠丝杆导轨参考机床设计手册.查阅综合作业指导书页式中寿命，以转为单位丝杆转速为最大切削条件下进给速度，可取最高进给速度的取丝杆导程初选为使用寿命,对于数控机床取运转系数，查表般取滚珠丝杆螺母副的选型查阅综合作业指导书附表，可采用外循环垫片调整紧的双螺母滚珠丝杆副，列.圈，其额定动负载为,精度等级按表选为级。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横向进给丝杆支承方式图所示，最大牵引力.,支承间距，因丝杆长度较短，不需预紧螺母及轴承预紧。计算如下Ⅰ丝杆的拉伸或压缩变形量查阅综合作业指导书图,根据.,查出可算出图横向进给丝杆支承方式Ⅱ滚珠与螺纹滚道间接触变形量查图得系列列.圈滚