车削中心主传动及进给传动结构及控制系统设计摘要速度为轴的行程为，轴的最快移动速度为。课题工作量要求设计说明书份不少有.字英文资料翻译万个英文字符图纸的总工作量不少于张图纸进给系统装配图轴和轴，图幅不小于主传动系统装配图份，图幅不小于控制系统图份及零件图份。第章车床数控设计步骤对于车床的经济型数控，在考虑总体设计方案时，应遵循的原则是在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能的少，以降低成本。.车床的数控概述数控机床工作原理及组成数控机床工作原理数控机床加工零件时，首先应编制零件的加工程序，这是数控机床的工作指令。将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变化起停，进给运动的方向速度和位移量以及其它如刀具选择交换工件夹紧松开和冷却润滑的开关等动作，使刀具与工件及其它辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序轨迹和参数进行工作，从而加工出符合要求的零件。数控机床的组成数控机床主要由控制介质数控装置伺服系统和机床本体等四部分组成，其组成框图如图图数控机床的组成图设计内容及任务普通车床的数控设计内容包括总体方案的确定和验证机械部分的设计计算包括向纵向向横向进给系统的设计与计算主运动自动变速原理及后的机床传动系统图的设计机床调速电动机控制电路的设计。本设计任务是对卧式车床进行数控化，实现微机对车床的数控化控制。利用微机对车床的向纵向向横向进给系统进行数字控制，并要达到向纵向最小运动单位为.脉冲，向横向最小运动单位.脉冲，主运动要实现自动变速，刀架要成自动控制的自动转位刀架，要能自动的切削螺纹。数控部分的设计数控系统运动方式的确定数控系统按其运动轨迹可分为点位控制系统连续控制系统。点位控制系统只要求控制刀具从点移到另外点的位置，而对于运动轨迹原则上不加控制。连续控制系统能对两个或两个以上坐标方向的位移进行严格的不间断的控制。由于车床要加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用连续控制系统。伺服进给系统的设计数控机床的伺服进给系统按有无位置检测和反馈可分为开环伺服系统半闭环伺服系统闭环伺服系统。闭环控制方案的优点是可以达到高的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差，消除间隙干扰对加工精度的影响。但他结构复杂技术难度大调式和维修困难造价高。半闭环控制系统由于调速范围宽，过载能力强，又采用反馈控制，因此性能远优于以直流伺服电动机驱动的开环控制系统。但是，采用半闭环控制其调式比开环要复杂，设计上也要有其自身的特点，技术难度较大。开环控制系统中没有位置控制器及反馈线路，因此开环系统的精度较差，但其结构简单，易于调整，所以常用于精度要求不高的场合。经过上序比较，由于所的车床的目标加工精度要求不高，所以决定采用开环控制系统。数控系统的硬件电路设计数控系统都是由硬件和软件两部分组成，硬件是控制系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。数控装置的设计方案通常有可以全部自己设计制作可以采用单板机或模块或工控机改制可以选用现成的数控装置作少量的适应化改动跟据本次设计的要求采用第种设计方案。机械部分的设计主传动部分的设计将原机床的主轴电动机换成变频调速电动机，无级调速部分由变频器控制。将原机床的主轴手动变速换成有电磁离合器控制的主轴变速机构。后使其主运动和进给运动分离，主轴电动机的作用只是带动主轴旋转。进给机构的将原机床的挂轮机构进给箱溜板箱滑动丝杠光杠等全部拆除。向纵向向横向进给以直流伺服电动机作为驱动元件经级齿轮减速后，由滚珠丝杠传动。.可行性论证根据自动化制造系统，可行性论证使用户建造自动化制造系统项目前所进行的技术和经济性分析报告，是上级主管部门审定和批准立项的基本依据。同样，在进行普通车床的经济型数控之前进行合理的科学的可行性论证是必要的。根据传统的论证方法，普通车床的经济型数控的可行性论证应围绕以下几个方面进行，即企业生产经营现状及存在的问题分析，企业生产经营目标，的基础条件目标技术方案投资概算效益分析，后车床的实施计划，结论等。由于本设计仅作为大学本科生的毕业设计，故在此，设计者仅对的投资概算作简要的可行性论证。本设计是对普通车床进行经济型数控。在设计中，采用自己设置的数控装置，加上两台伺服电机，两套滚珠丝杠副和相配的传动部分以及齿轮副，台变频调速电动机，四个电磁离合器以及主传动部分的齿轮副。这样设备费用和旧设备费用总计不会超过万元。因此，对普通车床作经济型数控适合我国国情，是国内企业提高车床的自动化能力和精密程度的有效选择。它具有定的典型性和实用性。第章数控方案确定.系统的运动方式与伺服系统的选择由于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，采用直流伺服电机开环控制系统。.计算机系统根据机床要求，采用位单片机。选择市场上常用的单片机。由是继™系列产品等之后凌阳点击此处添加图片说明科技推出的又款位结构的微控制器。与不同的是，在存储器资源方面考虑到用户的较少资源的需求以及便于程序调试等功能，里只内嵌字的闪存。较高的处理速度使™能够非常容易地快速地处理复杂的数字信号。因此，与相比，以™为核心的微控制器是适用于数字语音识别应用领域产品的种最经济的选择。控制系统由微机部分键盘及显示器接口及光隔离电路直流伺服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，采用直流伺服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。.运动方式的确定数按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。由于车床要加工复杂轮廓零件，所以本次设计采用连续控制系统。.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。经过比较，由于车床加工精度要求不高，所以决定采用开环控制系统。.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。尽量消除传动间隙。例如采用隙齿轮等。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。.微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。.总体方案框图为实现机床所要求的分辨率，采用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，采用预加负荷的结构。齿轮传动也要采用消除齿轮间隙的结构。系统总体方案框图如下图总体方案框图第章机械部分设计与计算含电机计算与选择.向横向进给伺服系统机械部分计算与校核实例计算切削力轴方向的脉冲当量为.脉冲，最大切削阻力为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与选型计算牵引力向横向进给选为三角型或综合导轨参考机床设计手册.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向横向溜板及刀架重力滑动导轨摩擦系数，随导轨形式而不同取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