（优秀毕业全套设计）X62铣床数控改造设计（整套下载）

图铣床改前传动原理图图铣床改后传动原理图第章铣床数控机械系统设计.概述铣床数控机械系统设计分纵向，横向和垂向三个部分，在每个部分中，包括滚珠丝杠螺母副的设计计算，伺服驱动系统的设计计算。

.滚珠丝杠螺母副把传动丝杠与螺母之间的滑动摩擦变为了滚动摩擦，使摩擦损失减小，使精度保持性传动平稳性传动效率等都得到提高，其传动效率可达到，比常规的丝杠螺母副提高倍滑动丝杠效率为。

.伺服驱动系统的设计计算包括步进电机选型减速齿轮副的设计。

步进电机是种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

当步进驱动器接收到个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度步步运行的。

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机可以作为种控制用的特种电机，利用其没有积累误差精度为的特点，广泛应用于各种开环控制。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机永磁式步进电机混合式步进电机和单相式步进电机等。

永磁式步进电机般为两相，转矩和体积较小，步进角般为.度或度。

反应式步进电机般为三相，可实现大转矩输出，步进角般为.度，但噪声和振动都很大。

反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。

混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。

它又分为两相和五相两相步进角般为.度，而五相步进角般为.度。

.纵向进给系统的设计计算切削力计算由机床设计手册可知，切削功率式中电机功率，查机床说明书，主传动系统总功率，般为取.进给系统功率系数，取.则所以式中切削线速度，取主切削力由金属切削原理可知.当时，切削深度，走刀量.，以此参数做为下面计算的依据。

从机床设计手册中可得知，在般外圆车削时滚珠丝杠设计计算三角或综合导轨机床的轴向力式中.，，取为.则.效率计算根据机械原理的公式，丝杠螺母副的传动效率为式中摩擦角，螺旋升角则.刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起的导程的变化量式中.则滚珠丝杠受扭矩引起的导程变化量很小，可忽略，即。

所以导程变形总误差为查表知级精度丝杠允许的螺距误差长为，故刚度足够。

.横向进给系统的设计计算切削力计算横向铣削力与纵向的计算结果致工作台横向进给方向载荷滚珠丝杠设计计算.强度计算横向丝杠寿命值最大动负载根据最大动负载的值，可选择滚珠丝杠的型号。

例如，滚珠丝杠参照汉江机床厂的产品样本选取系列，滚珠丝杠公称直径为，型号为左，其额定负荷，所以强度够用。

.效率计算螺旋升角，摩擦角则步进电机的选择合理选用步进电机是比较复杂的问题，需要根据电机在整个系统中的实际工作情况，经过分析后才能正确选择。

现仅就选用步进电机最基本的原则介绍如下.步距角步距角应满足式中传动比系统对步进电机所驱动不见的最小转角。

.精度步进电机的精度可用步距误差或积累误差衡量。

积累误差是指转子从任意位置开始，经过任意步后，转子的实际转角与理论转角之差的最大值，用积累误差衡量精度比较使用。

所选用的步进电机应满足式中步进电机的积累误差系统对步进电机驱动部分允许的角度误差。

.转矩为了使步进电机正常运行不失步不越步，正常启动并满足对转速的要求，必须考虑.启动转矩般启动力矩选取为式中电动机启动力矩电动机静负载力矩。

则综合考虑，查表选用型直流步进电机，能满足使用要求。

第章数控系统的硬件电路设计.绘制系统电气控制结构框图任何个数控系统都由硬件和软件两部分组成。

硬件是数控系统的基础，其性能的好坏，直接影响整个系统的工作性能。

有了硬件，软件才能有效的运行。

机床的数控系统的硬件电路概括起来由五部分组成。

.处理单元.总线包括数据总线，地址总线和控制总线。

.存储器包括制度可编程存储器和随机读写存储器。

.输入输出接口电路。

.外围设备，如键盘显示器及光电输入机等。

其中是数控系统的核心，作用是进行数据运算处理和控制各部分电路协调工作。

存储器用于存放系统软件，应用程序和运行所需要的各种数据。

接口是系统和外界进行信息交换的桥梁。

总线则是与存储器接口以及其他转换电路联接的纽带，是与部分电路进行信息交换和通讯的必由之路。

数控系统硬件如图图数控系统硬件框图经济型数控改造的需要。

所以选用系列单片机为控制装置。

.单片机控制系统设计系列单片机主要有三种型号的产品和。

三种型号的引脚完全相同，仅在内部结构上有少数差异。

片内无，适用于需扩展，可在现场修改和更新程序存储器的应用场合，其价格低，使用灵活，非常适合在我国使用。

此次设计使用的是芯片。

见图。

单片机的基本特性.为位。

.根地址总线与线共用，可直接寻址程序存储器，外部数据存储器。

.根并行线分为个位口。

.端口和片外存储器统编址，寻址灵活。

.个位定时计数器。

.片内有。

.具有个全双工串行。

.具有个中断源，配备两个中断优先级。

.内部有时钟振荡器。

.有个位布尔处理器，具有很强的布尔处理能力。

芯片引脚功能芯片具有根引脚，功能分四类.电源线电源线有根。

编程和正常操作时的电源，接。

接电平。

.晶振晶振根。

振荡器的反向放大器接入，使用外部振荡器时必须接入。

使用外部振荡器时用于输入外部振荡信号。

.口口共有四个位口，根口线，功能如下.口双向位三态口，与地址总线低位分时工作。

.口准双向通用，带上拉电路。

在编程期间，用输入低位地址。

.口准双向，带上拉电路。

口可以作为通用的并行使用，又可作为外部存储器的地址总线高位。

当访问片外存储器时，由口输出高位地址码。