X6132铣床数控改造设计（全套完整有CAD）

如果刚度不足，可改变丝杠支承方式或重选滚珠丝杠副型号。

.各类机床滚珠丝杠副的推荐精等级，本次改造垂向滚珠丝杠传动精度级，取传动精度故有如下关系式.故可靠性好，稳定性好。

.关于滚珠丝扛副的性能分析在升降台铣床的垂向运动中，普遍存在着工作台运动时摇动力过大的问题。

因此，操作进刀不便，丝杠螺母副易磨损，电磁离合器易烧坏。

解决这问题的根本措施是将滑动丝杠改为滚珠丝杠副，提高机械传动效率，当采用滚珠丝杠副后，其矛盾就转化为滚珠丝杠副逆运转的自锁上。

垂向升降丝杠副的受力情况如下图所示图升降滚珠丝杠受载示意图及传动系统图采用滚珠丝杠后，因摩擦角小于螺旋升角而不能自锁，在自重作用下丝杠副产生逆转，升降台自动下降。

为防止其逆转，必须满足自锁条件方程式中向下分力，•••。

为防逆转所需的附加摩擦力，但在丝杠向上摇动时却又不应增加阻力。

这就是垂向滚珠丝杠副防逆转机构设计的基本出发点。

在机构中般用超越离合器实现单向加载的目的。

假若在丝杠传动系统中附加单向摩擦载荷，此时，向上驱动力矩上基本不变，而下由下式确定下若使，则下，摇臂的手摇力下。

但在实际使用中总调整到使其在不同载荷的变化状态下，有较好的自锁可靠性，但值又不宜过大，否则造成向下摇动力下过大以及超越离合器易磨损等弊端。

这是考核垂向升降滚珠丝杠副结构是否合理的重要指标。

所以从自锁条件方程不分析，附加摩擦力应满足上述方程并有足够的安全系数条件下取最小值。

此外，为使实际使用时能取得最佳效果和磨损后的补偿，应能方便地进行调节和具有补偿机能。

这是垂向升降丝杠副能否得到广泛应用的关键。

本次改造中附加摩擦力可通过碟形弹簧调节，使之达到最佳自锁状态。

.力矩计算快速空载启动时所需力矩最大切削负载时所需力矩快速进给时所需力矩式中空载启动时折算到马达轴上的加速力矩折算到马达轴上的摩擦力矩由于丝杠预紧引起的折算到马达轴上的附加摩擦力矩切削时折算到马达轴上的加速力矩折算到马达轴上的切削负载力矩。

丝杠传动时，计算公式式中折算到马达轴上的总惯量系统时间常数系统时间常数表示线路在导通瞬间允许电流值上升的速率。

时间常数越小，线路导通后电流上升越快，达到近似稳定值的时间越短反之则越长电机转速当时计算，时计算切削时的转速。

摩擦力矩式中ο导轨摩擦力丝杠螺距Ί齿轮降速比传动链总效率般取，现取.求得οƒ.。

附加摩擦力矩ο式中ο滚珠丝杆预加载荷．为使预紧后的双螺母机构在正向传动链受力运行时其反向传动链仍保证无间隙出现，要求预紧力的数值应大于最大轴向载前的倍。

ο轴.取ο丝杆螺距η传动链总效率ί齿轮降速比η滚珠丝杆未预紧时的效率，般取η.求得ο.。

切削力矩式中进给方向的最大切削力丝机螺距η传动链总效率η取.ί齿轮降速比。

所以初选步进电机五相十拍分配方式检验计算式中电机转动惯量系统转动惯量系统时间常数加速时间故由于采用步进电机驱动式中步进电机步距角，取.电机脉冲频率，取电机与丝杠间的降速比，取。

由机械设计手册表查得选取步进电机五相十拍分配方式丝杠寿命系数式中丝杠预期寿命取求得丝杠工作动载荷式中丝杠硬度系数，取.载荷性质系数，取.求得.根据原则，考虑丝杠导程初选滚珠丝杠型号，使选取的滚珠丝杠的额定负载大于计算最大工作负载。

如下表所示取滚珠丝杠直径，选用滚珠丝杠螺母副的型号为型工作台定位精度.工作台重复定位精度.纵向横向及垂直进给为微机控制，采用步进电机或直流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，脉冲当量.脉冲电机功率.纵向快进速度.横向快进速度.垂向快进速度.纵向切削数据.横向切削速度.垂向切削速度.定位精度.纵向移动部件重量横向移动部件重量垂向移动部件重量加速时间机床效率.机动范围。

.工艺数据通用机床由于工艺范围广，在同台机床上常用不同材料刀具对不同材料和尺寸的工件进行多种加工，故取具有代表性的典型加工条件为计算依据。

通常以加工量最大的钢料或铸件为工件材料，硬质合金或高速钢为刀具材料，选取用该机床上用得最多的常用工序或极限加工工序及与此相应的切削用量。

结合本次改造，选取加工材料为的平板凸轮的加工工艺。

刀具粗齿圆柱铣刀孔径，直径为，取，前角。

为。

，后角。

为。

，螺旋角为。

，齿数为切削用量铣削铸铁铣削前深度，取。

进给量粗齿圆柱铣刀，在加工铸铁装夹系统刚性般，机床功率.的条件下，取每齿进给量毫米齿，取.毫米齿.数控改造的纵向方向轴的设计工作台的进给运动是由步进电动机由级消隙齿轮经滚珠丝杠螺纹副，带动工作台移动。

其中在纵向轴进给系统的改造布置中，滚珠丝杠轴承支架固定在工作台上，随工作台移动。

步进电动机经降速齿轮和滚珠丝杠的螺母固定在床鞍上，通过滚珠丝杠的转动，实现工作台与床鞍之间的相对移动。

滚珠丝杠螺母副，它的特点是在具有螺旋槽的丝杠螺母间装有滚珠作为中间传动元件，以减少摩擦，丝杠与螺母之间基本上为滚动摩擦。

滚珠丝杠螺母副的优点有．传动效率高，摩擦损失小，使用寿命长。

．给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的螺纹间隙，反向时就可以消除空程死区，防止失步定位精度高，刚度好。

．有可逆性丝杠和螺母都可以作为主运动件，故可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动。

．运动平稳，无爬行现象，传动精度高。

因而带来的劳动生产率的提高和生产周期的缩短等效益是非常明显的。

此外，机床数控化还是推行柔性制造单元柔性制造系统计算机集成制造系统等企业信息化改造的基础。

从宏观上看工业发达国家的军民机械工业在上世纪年代末年代初即以开始大规模应用数控机床。

其本质是，采用信息技术对传统产业的技术改造。

除采用数控机床外，还包括推行管理信息系统计算机集成制造系统等等，以及在其产品中增加信息技术，包括人工智能等含量。

由于采用信息技术对其军民机械工业进行深入改造，最终使得他们的产品在国际军民品市场上的竞争力大为增强。

而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后年，因此每年都有大量机电产品进口。

这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性和紧迫性。

近年来，全国约改造了两万多台普通机床为经济型数控机床主要是车床和铣床。

随国产高档数控系统的成功研发，我国又成功地用国产数控系统将普通机床改造为普及型和高级型数控机床，还用国产系统对进口的技术老化数控机床进行改造，使其起死回生。

例如华中数控公司把东方电机厂的台重型机床包括.，.，.立车和中型机床包括卧车立铣及其它企业总共约台的关键设备，改造为普及型和高级型数控机床。

若购置台新的数苦恼感机床，进口的要上千万，国产的也要几百万元人民币。

而数控化改造台只需几十万元就够了。

所以比起经济型数控改造来说，经济效益极为显著。

内蒙机集团近年来也加大了普通机床的数控化改造，由西南自动化研究所对部分机床卧车铣床等进行数控化改造，使用效果明显又用西门子系统对特大型进口关键设备进行数控改造，使其焕发了青春。

.本章小结本章主要介绍了数控机床的结构特点以及数控机床在未来的发展，机床的数控改造具有效率高，柔性化，减少工人强度等优点，在信息时代的今天，数控机床的改造已经日益普遍，成为发展的趋势。

第章数控系统设计的总体方案.数控铣床改造设计总体要求和内容立式铣床的原传动系统为其主轴转动由电机经齿轮变速驱动。

其主轴的升降用手柄经锥齿轮副，丝杠手动操作。

工作台的轴和轴分别通过离合器和离合器，由进给电动机通过齿轮变速驱动丝杠副和实现自动进给。

备机床也相应地提出了高性能高精度与高自动化的要求。

在机械产品中，单位与小批量产品占到，这类产品般都采用通用机床加工，当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上需要人工操作，难以提高生产效率和保证生产质量。

特别是些有曲线曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。

数字控制机床就是为了解决单位小批量，特别是复杂型面零件加工的自动化，并保证质量要求而产生的。

数控机床的发展简史在美国诞生了第台数控机床后，可划分为两个阶段第阶段数控阶段年。

早期采用数字逻辑电路组合成台机床，专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控，简称为数控。

第二阶段计算机数控阶段年现在。

到年，通用小型计算机作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控阶段。

.数控机床组成数控铣床是在般铣床的基础上发展起来的，两者的加工工艺相同，结构也有些相似，但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床，所以其结构也与普通铣床有较大区别。

数控铣床般由数控系统主传动系统进给伺服系统冷却润滑系统等几大部分组成．主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接影响。

．进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。

．控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。

．辅助装置如液压气动冷却和润滑系统和排屑防护等装置。

．机床基础件通常是指底座立柱横梁等，它是整个机床的基础和框架。

数控铣床加工过程示意图如下图数控铣床加工过程示意图.机床数控化改造的必要性和迫切性数控机床是种典型的机电体化产品，它集精密柔性和集成与身，它可以较好的解决形状复杂精密小批多变的零件加工问题，能够稳定加工质量和提高生产效率，是种高度自动化机床。

其造价较低，改造周期短，可靠性高，改造技术也日趋成熟，加之我国特有的经济实用产品“经济型数控装置”的技术指标不断的提高，产品的更新和完善的进度不断的加快，产量不断的提高，故有广阔的前景，工业发达国家的军民机械工业已开始大规模应用数控机床。

其本质是，采用信息技术对传统产业进行改造。

而我国在信息技术改造传统产业方面比发达国家落后约年。

，铣床，数控，改造，设计，毕业设计，全套，图纸，下载铣床数控改造摘要本文提供了种铣床的数控化改造方案，改造的主要模块有机械部分和数字控制电路部分。

机械部分主要是对丝杠驱动元件的改造。

改造后的系统是以步进电机为驱动执行元件的开环控制系统，控制系统使系统能够控制进给轴的转速，并实现其正反转控制工作台，实现其纵横向进给运动，以型单片机为控制处理芯片，通过键盘输入加工程序控制铣床数控化改造后是升降台式的。

使得改造后的机床能加工除了铣削键槽平面及孔等简单的零件外，还能加工形状复杂如加工圆弧面斜面及凸轮等的零件。

改造后的数控机床具有高精高效及加工产品范围广等特点。

随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围动态性能加工精度和可靠性有了极大的提高轴的设计切削力的计算丝杠工作时轴向压力轴的计算滚珠丝杠副工作负荷的计算及电动机的选择滚珠丝杠副轴向刚度的计算滚珠丝