（答辩稿）Φ600mm的数控车床总体设计及横向进给设计（CAD图纸+DOC论文）

控制方式的选择系统可分为开环控制系统半闭环控制系统和闭环控制系统。

经济型数控机床普遍采用开环伺服系统。

开环控制系统中，没有检测反馈装置，数控装置发出的信号的流程是单向的，也正是由于信号的单向流程，它对机床移动部件的实际位置不做检测，所以机床加工精度要求不太高，其精度主要取决于伺服系统的性能。

开环伺服系统主要由步进电机驱动。

这类机床工作比较稳定，反应迅速，调试和维修都比较简单。

.总体方案确定系统的运动方式伺服系统的选择由于改造后的经济型数控机床应具备定位，直线插补，顺逆圆弧插补，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。

考虑达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。

数控系统根据机床要求，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，抗干扰性强，具有很高的性能价格比等特点，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电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系统总体方案框图.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，在进行数控车床的经济型数控设计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，数控车床的经济型数控设计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，设计的基础条件目标技术方案投资概算效益分析，设计后车床的实施计划，结论等。

由于本设计仅作为大学本科生的毕业设计，故在此，设计者仅对设计的投资概算作简要的可行性论证。

本设计设计是对数控车床进行经济型数控设计。

在设计设计中，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。

这样设备设计费用和旧设备费用总计不会超过万元。

因此，对数控车床作经济型数控设计适合我国国情，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。

第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切关系。

在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。

般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定.选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度制造和磨刀成本来选择。

复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。

对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，般取。

对于装刀换刀和调刀比较复杂的多刀机床组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。

车间内工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。

大件精加工时，为保证至少完成次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。

与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。

数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料如高速钢超细粒度硬质合金并使用可转位刀片。

选择数控车削用刀具在数控加工中，车削平面零件内外轮廓及车削平面常用平底立车刀，该刀具有关参数的经验数据如下是车刀半径应小于零件内轮廓面的最小曲率半径，般取。

二是零件的加工高度即直径为，编程时取刀具半径为.。

对于些立体型面和变斜式中切削速度，单位为动，由刀具的耐用度决定主轴转速，单位为，工件直径或刀具直径，单位为。

计算的主轴转速，最后要选取机床有的或较接近的转速。

，电动机直接驱动主轴不能满足恒功率变速要求，因此需要串联个有级变速箱，以满足主轴的恒功率调速范围。

取，则对于数控车床，为了加工端面时满足恒线速度切削的要求，应使转速有些重复，故取故前面传动比分配可取。

各轴计算转速各轴输入功率各轴输入转矩将以上计算结果整理后列于表.，供以后计算选择，供以后计算使用表.各轴的传动参数参数轴轴电机轴轴传动轴轴中间传动轴轴主轴计算转输入功率转矩.传动比，转速图由电机的转速范围包括恒功率变速范围和各轴传动比，作数控车床的转速图，见图.图.转速图.同步带传动的设计和选定如无特殊说明，本小节公式均出自资料带传动是由带和带轮组成传递运动和动力的传动。

根据工作原理可分为两类摩擦带传动和啮合带传动。

摩擦带传动是机床主要传动方式之，常见的有平带传动和同步带传动啮合传动只有同步带种。

普通同步带传动是常见的带传动形式，其结构为承载层为绳芯或胶帘的数控车床总体设计及横向进给设计摘要任务妹妹，数控车床，总体，整体，设计，横向，进给十毕业设计，全套，图纸，下载，目录摘要目录第章绪论.数控机床及其特点.数控机床的工艺范围及加工精度数控机床加工工艺分析数控加工工艺的设计分析加工工艺路线编程原点的选择.模拟仿真技术.数控机床的精度影响及分析间隙误差的影响度的反向误差控制.数控机床的经济分析控制系统的选择选择设计对象要适宜机床的机械设计范围要适当辅助设计要合适.数控机床的发展趋向个性化的发展趋势个性化是市场适应性发展趋势开放性是体系结构的发展趋势第章数控机床总体方案的制订及比较.总体方案设计内容系统运动方式的确定控制方式的选择.总体方案确定系统的运动方式伺服系统的选择数控系统机械传动方式.可行性论证第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则选择数控车削用刀具.设置刀点和换刀点.确定切削用量确定主轴转速确定进给速度确定背吃刀量第章传动系统图的设计.主传动系统的设计要求.总体设计拟定传动方案选择电机主运动调速范围的确定计算各轴计算转速功率和转矩转速图.同步带传动的设计和选定.轴系部件的结构设计轴结构设计轴结构设计电磁摩擦离合器的计算和选择第章横向进给伺服进给结构设计.已知技术参数.确定脉冲当量.切削力的计算.滚珠丝杠的计算及选择滚珠丝杠导程的确定确定丝杠的等效转速估计工作台质量及工作台承重确定丝杠的等效负载确定丝杠所受的最大动载荷选择滚珠丝杠型号.校核临界压缩负荷临界转速丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率丝杠扭转刚度传动精度计算伺服电机计算电机的选择第章单片机控制应用系统电路设计.硬件电路设计数控系统的硬件结构数控系统硬件电路的功能.关于各线路元件之间线路连接.关于电路原理图的些说明总结参考文献致谢第章绪论.数控机床及其特点数控机床与机床的区别数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。

它是种高效能自动或半自动机床，与机床相比，具有以下明显特点.适合于复杂异形零件的加工数控机床可以完成机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航造船模具等加工业中得到广泛应用。

.加工精度高.加工稳定可靠实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工致性好，质量稳定可靠。

.高柔性加工对象改变时，般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。

在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统。

.高生产率数控机床本身的精度高刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，般为机床的倍，对些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。

.劳动条件好机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。

.有利于管理现代化采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。

.投资大，使用费用高.生产准备工作复杂由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定程序编制等。

.维修困难数控机床是典型的机电体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要求很高。

.数控机床的适用范围由于数控机床的上述特点，适用于数控加工的零件有•批量小而又多次重复生产的零件•几何形状复杂的零件•贵重零件加工•需要全部检验的零件•试制件。

对以上零件采用数控加工，才能最大限度地发挥出数控加工的优势。

.数控机床的工艺范围及加工精度数控机床综合了精密机械电子电力拖动自动控制自动检测故障诊断和计算机等多方面的技术，是典型的高精度高效率及高柔性的机电体化产品，近年来我国的数控机床技术正处在突飞猛进的阶段，在数控机床的使用过程中，加工工艺和精度分析对于机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响，本文结合笔者多年的操作经验，研究了数控加工工艺的主要步骤和精度研究中容易出现的问题以及解决方法。

数控机床加工工艺分析数控机床是是种装有程序控制系统的自动化机床。

该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，其数控加工工艺以自动化和高速精密性为主。

高速精密复合智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，数控机床的在机械加工中的作用更为突出。

数控加工工艺是伴随着数控机床的产生发展而不断创新的种应用技术，所谓数控加工工艺就是用数控机床加工零件的种工艺方法。

随着我国数控机床用户的不断增加，数控加工工艺在应用的领域的重要性日益突出，数控加工工艺以改善加工性能和提高加工效率为主要发展方向，并将二者融合到控制程序之中，运用自动化控制系统的规范处理方式，融合多种加工方法，以达到工序集中的复合加工方式为目的，提供更高水平的加工技术，从而进步推动数控技术在制造业中应用与发展。

数控加工技术的地位如此重要就必须首先了解数控加工工艺的主要特点和技术原则要求数控加工的工艺内容要按照零件加工的要求进行工步细化，所以