1、变速箱，将运动传给光杠或丝杠。然后再驱动溜板运动的传动过程，设计为由功率步进电机通过消隙减速齿轮，直接带动滚珠丝杠，使刀架分别实现纵向运动和横向运动，进行两个坐标的控制。对于精度符合要求的车床，为了实现简易数控设计，般都是对车床的部件基本不动，只是把床鞍的纵向滑动丝杠副设计为纵向滚珠丝杠副。在纵向滚珠丝杠的右端安装套消隙减速箱和功率步进电机。同时也把中滑板的横向滑动丝杠副设计为横向滚珠丝杠副，在横向滚珠丝杠的外端安装套消隙减速箱和功率步进电机，从而使车床的纵向和横向运动既能用微机系统进行控制，又能由操作者进行操作。在机床设计过程中，只要把溜板箱中的开合螺母及中滑板上的滑动螺母拆除，在合适的位置上安装好滚珠螺母座即可。在电气控制方面，为了避免数控操作与操作相干涉，发生操作失误现象，必须有电气连锁开关控制操作转换。对于全新或较新车床，在进行简易数控设计时，般。

2、轴力的最小值为带轮的结构和尺寸由表可查得为了减轻传动轴上载荷，采用卸荷式带轮结构，使带轮上的载荷由轴承支撑进而传给箱体，轴只承受转矩，装配装置参见装配图。.轴系部件的结构设计轴结构设计如无特殊说明，本小节公式均出自资料轴上的零件主要是齿轮。端用凸台定位,另端用紧定螺钉定位。.选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数.根据选定的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动.本次设计属于金属切削机床类,般齿轮传动,故选用级精度.材料选择.由表选择小齿轮材料为调质,硬度为,大齿轮材料为钢调质硬度为,二者材料硬度差为.选小齿轮齿数大齿轮齿数.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算,即.确定公式内的各计算数值试选载荷系数计算小齿轮传递的转矩由上文可知为由表选取齿宽系数由表查得材料的弹性影响系数由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限由式计算应力循环次.由图。

3、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。常适宜的。机床的机械设计范围要适当机床设计范围的大小，应根据机床自身精度及性能来决定。以卧式车床为例加以说明。对于旧车床的设计范围，般都是把原来的机床进给传动系统，由主轴箱通过挂轮箱带动进。

4、失效形式．带在带轮上打滑，不能传递动力．带由于疲劳产生脱层撕裂和拉断．带的工作面磨损。保证带在工作中不打滑的前提下能传递最大功率，并具有定的疲劳强度和使用寿命是同步带传动设计的主要依据，也是靠摩擦传动的其它带传动设计的主要依据。设计功率的确定由表查得工况系数选定带型根据和由图确定选用型。确定带轮的基准直径并验算带速传初选带轮的基准直径由表和表确定取小带轮直径验算带速因为计算大带轮的基准直径。•.根据表圆整为确定同步带的中心距和基准长度初定带轮距得即初取计算带所需的基准长度由表选带的基准长度计算实际中心距安装时所需最小轴间距张紧或补偿伸长所需最大轴间距验算小带轮包角所以小带轮包角合适。计算带的根数。单根同步带的基本额定功率根据和查表得基本额定功率.。再根据.和型带查表得.查表得计算带的根数。取根。计算单根同步带的初拉力的最小值应使带的实际初拉力计算压轴力压。

5、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。

6、都是全部保留机床的零部件。直接把消隙减速箱和功率步进电机分别按装在纵向滑动丝杠的右端和横向滑动丝杠的外端。从而也可以使车床同时具有操作功能和简易数控功能。辅助设计要合适如果在设计后的简易数控车床上，采用把刀可以完成全部车工工序，就没有必要对刀架进行设计。但有时会出现个工件需要两把刀或几把刀来分别完成两个或几个工序的情况，这时可根据每把刀的使用情况，分别进行编程，通过个程序，使用把刀，来完成个工序。使原来操作使用的刀架在数控操作时也可以使用。这样，根据设计后车床的主要加工对象，确定刀架是否需要进行设计，可以使设计费用使用得更加合理，避免发生设计过剩现象。如果设计后的简易车床，主要用来加工比较复杂的零件，需要采用三四把刀才能完成全部车工工序，就必须对刀架部件进行设计。般可采用安装有四把刀由鼠牙盘定位进行绝对刀位控制的自动回转刀架比较合适。重复定位误差可小于，。

7、查得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，由式得.计算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值.计算圆周速度.计算齿宽.计算齿宽与齿高之比模数.齿高计算载荷系数根据，级精度，由图查得动载系数直齿轮，假设。由表查得由表查得使用系数由表查得级精度，小齿轮悬臂支承时.将数据代入得.由，查图得故载荷系数个可行的总体方案。属于经济型数控机床，在保证定加工精度的前提下，应结构简化，降低成本。因此，进给伺服系统采用步进电动机的开环控制系统。比较项目方案方案二确定后的方案具体原因主轴箱分级变速采用调速电机齿轮传动采用三相异步电机减速器方案变速级数比较多满足多种加工需要，也符合任务书要求进给机构滚珠丝杠步进电机滚珠丝杠伺服电机方案脉冲当量步进电机控制的准确刀架四工位回转刀架六工位回转刀架都可以各有各的好处尾座液压尾座手动普通尾座液压尾座可通过数控系统调整方便。

8、需要轴有正负方向的运行，在检查时发现轴和轴均有明显的反向间隙存在，使砂轮修正作反向运行时二轴有瞬间停顿现象的出现，造成轮修圆弧连接处有痕迹，最终使该现象发生在砂轮磨削工件的表面上。由于丝杠螺母副之间的间隙存在，当工作台反向时，必产生反向间隙误差而影响到工作台送料定位精度。丝杠螺母副之间的间隙具有两个特点具有相对的稳定性，即在定范围内间隙是个常数随着机械传动的磨损而相应增加。因此，在控制过程中可以预先测出其间隙，利用反向间隙的统计平均值，对其产生的定位误差进行软件补偿。在软件设计时，只需设计方向寄存器，用来判断工作台是否换向，采用不换向不补偿，每换向次补偿次来消除丝杠螺母的反向间隙误差。总之，对于数控机床的加工工艺和精度分析来说，都必须要把握技术尺度，将合理地操作原理运用到具体的加工环节中去，从数控机床的加工工艺来说，要重视有关影响数控机床加工工艺的若干问。

9、控系统位单片机位单片机方案基本需求可以满足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。

10、机床坐标轴的长度。针对数控机床的定位精度来说，应该是与机床的动态精度有着密切的利害关系。其中，反向偏差的测定方法在所测量坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动个距离并以此停止位置为基准，再在同方向给予定移动指令值，使之移动段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定般为七次，求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向偏差测量值。在测量时定要先移动段距离。如数控车轮车轴专用外圆，在磨削工件的与外圆直径交界处后，发现有明显的过渡不圆滑痕迹。那么在处理这类问题的时候，就要考虑该设备在磨削工件时，采用宽砂轮次性切入磨削，砂轮修正器的金钢石笔安装在工作台上，利用工作台轴和砂轮架轴的复合插补运动，使砂轮的形状与精度修正成与工件完全样，再用修正好的砂轮磨削工件。由于该工件外圆形状的特殊性，。

11、题，结合具体的工艺加工情况，采用理论联系实际的操作方法，在编程过程中保证精准细致，对出现的问题也要及时进行分析总结，确保整个加工工艺路线合理，以能够有加工出色的产品为最终目的。从数控机床的精度分析来看，要重视研究提高数控机床加工精度的方法，首先要对加工设备产生误差原因和影响进行合理地剖析，研究影响数控机床精度的因素，找出间隙误差和反向误差的处理方法，开展定位精度的测量。对于数控机床的工艺和精度控制来说要依靠数控编程和仿真技术的完善以及具体操作的合理，来进行合理有效的机床工艺控制，保证利用现今的数控技术来确保加工工艺和精度更加完美，以达到延长数控机床使用寿命，提供加工产品优秀性的目的。.数控机床的经济分析由于历史的原因，我国加工设备多，数控加工设备少老设备多，新设备少。许多企业的机床精度差故障率高。通过机床数控设计使机床不仅具有好的加工精度，而且还具有数控。

12、精度持久性比较好。这种刀架出厂时，就规定了刀号位置。当需要几号刀在加工位置时，只需对该刀控制信号口发出信号，刀架就会自动转到需要的位置。设计后的简易数控车床需要加工螺纹时，可以在主轴后端同轴安装或异轴安装个主轴脉冲发生器，作为主轴位置的信号反馈元件。目的是为了检测主轴转角的位置，并且将其变化情况输送给单板机，使单板机能按照所需加工的螺距进行处理。控制纵向步进电机运动，通过纵向滚珠丝杠带动刀架完成螺纹加工。.结束语采用微机技术设计机床，选用优化方案，实现简易数控，对机床结构改动不大，安装简单，操作简便，测量精度较高，可以使机床实现自动化，提高生产效率，减轻工人劳动强度，适于加工具有复杂形状的零件和小批量零件。产品精度般可以提高个等级，工效提高，改装费用几个月即可收回。向误差等指标。它们是以的方法进行检测。考核数控机床的定位精度是用以下公式进行计算式中代表数。

参考资料：

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