的数控车床总体设计及四方回转刀架设计摘要螺母的旋合纹间较大的相对滑动。主要的失效形式是螺纹磨损。因此滑动螺旋的基本尺寸即螺杆直径和螺母高度，通常是根据耐磨性条件确定的。对于受力较大的传动螺旋，还应校核螺杆的危险截面以及螺母纹牙的强度，以防止发生塑性变形和断裂。对于精密传动螺纹还应该校核螺杆的刚度。耐磨性校核图刀盘齿形图作用于螺杆的轴向力主要是刀盘重力。螺纹的承压面积指螺纹工作投影到垂直于轴向力的平面上的面积为,螺纹中径螺纹工作高度，螺纹螺距为,螺母高度,螺纹的工作圈数.则螺纹工作面的耐磨性条件为.强度计算空心轴工作时，承受轴向力和扭矩的作用，螺杆切应力的作用。螺杆危险截面上既有压缩应力，又有切应力。在校核时根据第四强度理论，求出危险截面的应力。.,故强度满足要求。其它参数的确定由于机床丝杆螺母的主要失效形式是磨损，以及切削细长螺纹时时刀具磨损使丝杠产生表面缺陷和较大的内应力，所以选择丝杆材料及热处理，应从高的耐磨性，良好的加工性能及长期的尺寸稳定性来进行考虑。选择合金钢,级精度，淬硬，热处理使之具有相当的耐磨性。螺母材料选用铸锌铅青铜,虽然非常耐磨，但成本太高已经能满足要求。自锁性能校核根据要求，要求具有自锁能力，所以必须对蜗轮蜗杆的自锁情况进行验算。所需用到的公式式中表示螺旋升角，表示导程，表示牙型角代入数据计算得到螺纹升角约为.，通常使用值小于这个度数。式中表示当量摩擦角，表示螺旋副的摩擦系数，查表，取第章机床硬件电路图设计.控制系统总体方案的拟定机电体化控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成.控制系统的控制对象主要包括各种机床,如车床铣床磨床等等.控制系统的基本组成如下图所示.总控制系统硬件电路设计单片机的设计系列单片机的设计系列单片机的所有产品都含有除程序存贮器外的基本硬件，都是在的基本上改变部分资源程序存贮器数据存贮器口定时计数器及些其他特殊部件。在控制系统设计中，我们采用的是，可寻址字节程序存贮器和字节数据存贮器。内部没有程序存贮器，必须外接程序存贮器。采用条引脚的双列直插式封装，引脚和功能分为三部分。.电源及时钟引脚此部分引脚包括电源引脚及时钟引脚。电源引脚接入单片机的工作电源。脚接电源。脚接地。时钟引脚脚外接晶体时与片内的反相放大器构成个振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。脚接外部晶体的个引脚。在单片机内部，它是个反相放大器的输入端。当采用外接晶体振荡器时，此引脚应接地。脚接外部晶体的另端，在单片机内部接至反相放大器的输出端。若采用外部振荡器时，该引脚接受振荡器的信号，即把信号直接接至内部时钟发生器的输入端。.控制引脚它包括等。此类引脚提供控制信号，有些引脚具有复用功能。脚当振荡器运行时，在此引脚加上两个机器周期的高电平将使单片机复位。复位后应使此引脚电平为.的低电平，以保证单片机正常工作。掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持内部中的数据不丢失。当下降到低于规定值，而在其规定的电压范围内.时，就向内部提供备用电源。脚当单片机访问外部存贮器时，地址锁存允许输出脉冲的下降沿用于锁存位地址的低位。即使不访问外部存贮器，端仍有周期性正脉冲输出，其频率为振荡器频率的。但是，每当访问外部数据存贮器时，在两个机器周期中只出现次，即丢失个脉冲。端可以驱动个负载。脚此输出为单片机内访问外部程序存贮器的读选通信号。在从外部程序存贮器指令或常数期间，每个机器周期两次有效。但在此期间，每当访问外部数据存贮器时，这两次有效的信号不出现。同样可以驱动个负载。脚当端保持高电平时，单片机访问的是内部程序存贮器，但当值超过值时，将自动转向执行外部程序存贮器内的程序。当端保持低电平时，则不管是否有内部程序存贮器而只访问外部程序存贮器。对来说，因其无内部程序存贮器。所以该引脚必须接地，即此时只能访问外部程序存贮器。.输入输出引脚输入输出口引脚包括口口口和口。口为双向为三态口，当作为口使用时，可直接连接外部设备。它是地址总线低位及数据总线分时复用口，可驱动个负载。般作为扩展时地址数据总线口使用。口为位准双向口，它的每位都可以分别定义为输入线或的数控车床总体设计及四方回转刀架设计摘要扩展随着数控机床技术进步，复合加工技术日趋成熟，包括铣车复合车铣复合车镗钻齿轮加工等复合，车磨复合，成形复合加工特种复合加工等，复合加工的精度和效率大大提高。“台机床就是个加工厂”“次装卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展正呈现多样化的态势。．数控机床的智能化技术有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。如自动调整干涉防碰撞功能断电后工件自动退出安全区断电保护功能加工零件检测和自动补偿学习功能高精度加工零件智能化参数选用功能加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。．机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活功能进步扩展柔性线进步缩短效率更高。机器人与加工中心车铣复合机床磨床齿轮加工机床工具磨床电加工机床锯床冲压机床激光加工机床水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。．精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级.提升到目前的微米级.，有些品种已达到.左右。超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到.左右，形状精度可达.左右。采用光电化学等能源的特种加工精度可达到纳米级.。通过机床结构设计优化机床零部件的超精加工和精密装配采用高精度的全闭环控制及温度振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差表面粗糙度等，从而进入亚微米纳米级超精加工时代。．功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度高精度大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴力矩电机直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。第章数控机床总体方案的制订及比较.总体方案设计内容接到个数控装置的设计任务以后，必须首先拟定总体方案，绘制系统总体框图，才能决定各种设计参数和结构，然后再分别对机械部分和电气部分进行设计。机床数控系统总体方案的拟定包括以下内容系统运动方式的确定伺服系统的选择执行机构的结构及传动方式的确定，计算机系统的选择等内容。般应根据设计任务和要求提出数个总体方案，进行综合分析比较和论证，最后确定个可行的总体方案。系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统点位直线控制系统和连续控制系统。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