（全日制本科毕设）Φ500mm的数控车床总体设计及横向进给设计（全套图纸CAD哟）

三纵向及横向滚珠丝杠副几何参数其几何参数见表表及滚珠丝杠几何参数名称符号螺纹滚道公称直径导程接触角钢球直径滚道法面半径偏心距螺纹升角螺杆丝杠外径.丝杠内径螺杆接触直径螺母螺母螺纹直径螺母内径.齿轮进给齿轮箱传动比计算横向进给齿轮箱传动比计算已确定纵向进给脉冲当量，滚珠丝杠导程，初选步进电机步距角，可计算出传动比可选定齿轮数为因进给运动齿轮受力不大，模数取。

有关参数参照表。

表传动齿轮几何参数所处位置纵向横向齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽中心距.步进电机的计算和选型等效转动惯量计算传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量可由下式计算式中指步进电机转子转动惯量指齿轮的转动惯量指滚珠丝杠转动惯量指工件及工作台重量指丝杠导程参考同类型机床，初选反应式步进电机，其转子转动惯量。

分别表示齿轮的分度圆直径和齿宽分别表示齿轮的分度圆直径和齿宽分别表示纵向滚珠丝杠的公称直径和支承间距把这些数据代入上式电机力矩计算机床在不同的工况下，其所需转矩不同，下面分别按个阶段计算快速空载起动力矩在快速空载起动阶段，加速度所占的比例较大，具体计算公式如下以上式中指空载起动时折算到电机轴上的加速度力矩指折算到电机轴上的摩擦力矩指丝杠预紧时折算到电机轴上的附加摩擦力矩指传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量指电机最大角加速度指电机最大转速指运动部件最大进给速度指脉冲当量指步进电机步距角指运动部件从停止起动到最大快进速度所需时间，这里是指导程的摩擦力，指垂直方向的切削力指工件及工作台重量指导轨摩擦系数，指运动部件的总重量指齿轮降速比按计算指传动链总效率，般可取指滚珠丝杠预加负载，般取，为进给轴向力指滚珠丝杠导程指滚珠丝杠未加预紧时的传动效率，般取。

将以前计算所得数据代入则快速移动时所需力矩最大切削负载时所需力矩从上面计算可以看出，和三种工况下，以快速空载起动所需力矩最大，以此项作为初选步进电机的依据。

由表得当步进电机为三相六拍时则。

表步进电机起动转距与最大静转距关系步进电机相数三相四相五相六相拍数.按此最大静转距从表中查出，型最大静转距为.，大于所需最大静转距，可作为初选型号，但还必须进步考核步进电机起动矩频特性和运动矩频特性。

计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率可查出型步进电机允许的最高空载启动频率为运行频率为，再从图查出步进电机起动矩频特性和运行矩频特性。

从图中看出，当步进电机起动时，远远不能满足此机床所要求的空载起动力矩.，直接使用则会出现失步，所以必须采用升降速控制用软件实现，半起动频率降到，起动力矩可提高到.，然后在电路上再采用高低压驱动电路，还可以将步进电机输出力矩扩大倍左右。

当快速运动和切削进给时，型步进电机运行矩频则完全可以满足要求。

图型步进电机起动矩频特性和运行矩频特性第章微机数控系统的设计.微机数控系统的设计纲要硬件电路设计硬件是组成系统的基础，也是软件编程的前提，数控系统硬件设计包括以下几部分内容绘制系统电气控制的结构框图据总体方案及机械结构的控制要求，确定硬件电路的总体方案，绘制电气控制结构图。

机床硬件电路由五部分组成主控制器，即中央处理单元总线，包括数据总线地址总线和控制总线存储器，包括程序存储器和数据存储器接口，即输入输出接口电路外围设备，如键盘显示器等。

机床数控系统硬件框图如图所示图机床数控系统硬件框图开环系统选择中央处理单元的类型根据设计要求，系统的主采用单片机。

存储器扩展电路设计存储器扩展包括数据存储器和程序存储器扩展两部分。

选择作程序存储器时，应考虑速度应与时钟匹配容量适中。

接口电路设计设计内容包括据外部要求选用接口芯片，步进电机伺服控制电路，键盘显示部分以及其他辅助电路设计如复位掉电保护等。

这部分设计要求考虑系统的驱动能力。

驱动能力不足时，系统工作不可靠。

在存储器扩展和接口电路中，均涉及到地址译码问题。

软件电路设计软件是硬件的补充。

确定硬件电路后，根据系统功能要求设计软件。

软件设计步骤软件设计步骤分为以下几步据软件要求实现的功能，制定出软件技术要求将整个软件模块化，确定个模块的编制要求，包括个模块功能，入口参数，出口参数据硬件资源，合理分配好存储单元分别对个模块编程，并调试连接各模块，进行统调试及优化固化到程序存储器中。

数控系统中常用的软件模块软件实现环形分配器插补运算模块自动升降速控制模块等。

.单片机及其扩展单片机的简介芯片引脚及片外总线结构芯片引脚功能芯片有个引脚，引脚配置见图图芯片引脚各引脚按功能可分为三部分口线，共个位口控制口线，电源及时钟