造的主要方向之。机床数控化改造的优点改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率适应多品种小批量零件生产自动化程度提高专业性强加工精度高生产效率高降低对工人的操作水平的要求数控改造费用低经济性好数控改造的周期短，可满足生产急需。因此，我们必须走数控改造之路。普通车床如，等是金属切削加工最常用的类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱纵溜箱横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的能独立运动的进给伺服系统刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适应小批量多品种复杂零件的加工。设计要求.总体方案设计要求总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。普通车床数控化改造后应具有定位纵向和横向的直线插补圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系统。车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证定加工精度的前提下应简化结构降低成本，因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。根据普通车床最大的加工尺寸加工精度控制速度以及经济性要求，经济型数控机床般采用位微机。，式中，η丝杠未预紧时的效率，取.预加载荷，般为最大轴向载荷的，即则所以，快速空载启动所需力矩切削时所需力矩.快速进给时所需力矩由以上分析计算可知所需最大力矩发生在快速启动时横向齿轮及转矩的有关计算有关齿轮计算，由前面的条件可知工作台重量根据图纸粗略计算滚珠丝杠的导程步距角.脉冲当量.快速进给速度所以,变速箱内齿轮的传动比.齿轮的有关参数选取如下模数齿宽压力角转动惯量计算工作台质量折算到步进电动机轴上的转动惯量丝杠的转动惯量.齿轮的转动惯量.电动机转动惯量很小,可忽略。因此，折算到步进电机轴上的总的转动惯量所需转动力矩计算.所以，快速空载启动所需力矩.切削时所需力矩快速进给时所需力矩由以上分析计算可知所需最大力矩发生在快速启动时绘制进给伺服系统的机械装配图在完成滚珠丝杠螺母副和步进电机的计算选型，完成齿轮传动比计算后可以着手绘制进给伺服系统的机械装配图。在绘制机械装配图时，除了从总体上考虑机床布局情况以及伺服进给机构与原机床的联系外，还应认真的考虑与具体结构设计有关的些问题。模数齿宽压力角齿轮的直径两齿轮的中心矩转动惯量计算工作台质量折算到步进电动机轴上的转动惯量对材料为钢的圆柱形零件,其转动惯量可按下式估算式中圆柱形零件的直径,零件的轴向长度,所以,丝杠的转动惯量齿轮的转动惯量.电动机转动惯量很小,可忽略。因此，折算到步进电机轴上的总的转动惯量.丝杠名义直径导程长丝杠的转动惯量.丝杠名义直径导程长丝杠的转动惯量.表滚珠丝杠的转动惯量所需转动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,空载启动时折算到电动机轴上的加速度力矩折算到电动机轴上的加速度力矩折算到电动机轴上的摩擦力矩由丝杠预紧所引起,折算到电动机轴上的附加摩擦力矩切削时折算到电动机轴上的加速力矩折算到电动机轴上的切削负载力矩.式中,转动惯量,.丝杠转速,时间常数,当时.当时,式中导轨上的摩擦系数切削加工时的转速，移动不见的重量，丝杠导程，传动比η传动效率。当η采用外循环。因此初选滚珠丝杠的型号为.，主要参数为.圈数列数.图滚珠丝杆传动示意图纵向滚珠丝杠的校核传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率为ηη.刚度验算滚珠丝杠副的轴向变形将引起导程发生变化，从而影响其定位精度和运动平稳性，滚珠丝杠副的轴向变形包括丝杠的拉压变形，丝杠和螺母之间滚道的接触变形，丝杠的扭转变形引起的纵向变形以及螺母座的变形和滚珠丝杠轴承的轴向接触变形。丝杠的拉压变形量滚珠与螺纹滚道间的接触变形量采用有预紧的方式，因此用公式.在这里.丝杠的总变形量，查表知级精度丝杠允许的螺距误差为.，故所选丝杠合格。.,.,所以丝杠很稳定。横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤型号选择最大工作载荷计算由于导向为贴塑导轨，则,为工作台进给方向载荷最大工作载荷最大动载荷的计算横.横丝横纵初选滚珠丝杠型号为.其基本参数为.圈数列数.横向滚珠丝杠的校核传动效率η计算η.刚度验,普通,车床,数控,改造,进给,系统,设计,毕业设计,全套,图纸目录.绪论.设计要求.总体方案设计要求.设计参数其它要求.进给伺服系统机械部分设计与计算.进给系统机械结构改造设计.进给伺服系统机械部分的计算与选型确定系统的脉冲当量纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤齿轮有关计算纵向齿轮及转矩的有关计算横向齿轮及转矩的有关计算.步进电动机的计算与选型.步进电动机选用的基本原则.步进电动机的选折.主轴交流伺服电机.机床主运动电机的确定.主轴的变速变速范围.初选主轴电机的型号.主轴电机的校核.微机控制系统硬件电路设计.控制系统的功能要求.硬件电路的组成.设计说明.车床改造的结构特点滚珠丝杆.导轨副.安装电动卡盘.脉冲发生器．安装调整中应注意的问题.滚珠丝杠副的特点.滚珠丝杠螺母副的选择.滚珠丝杠螺母副的调整.联轴器的安装.主轴脉冲发生器的安装结论参考文献摘要针对把车床改造为经济型数控车床的目标，对车床的进给系统进行设计。其设计的思路是根据执行件所受到的载荷，选择并校核其相关的零部件，包括滚珠丝杠螺母副减速齿轮和电机，本文还对机构的重要零件作了比较详细地介绍。关键字切削力滚珠丝杠副减速齿轮步进电,简化了结构.较好地解决形状复杂精密小批量及形状多变零件的加工问题。能获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控的应用也受到其他条件限制数控机床价格昂贵，次性投资巨大，中小企业常是心有力而力不足目前，各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代下的机床闲置起来又会造成浪费在国内，订购新数控机床的交货周期般较长，往往不能满足生产急需通用数控机床对类具体生产项目有多余功能。要较好的解决上述问题，应走通用机床数控改造之路。普通机床的改造就是在普通机床上增加微机数控装置，使其具有定的自动化能力，以实现额定的加工工艺目标。这工作早在世纪年代已经在开始迅速发展，并有专门企业经营这门业务。目前，国外已发展成为个新兴产业部门，从美国日本等工业化国家的经验看，机床的数控化改造也必不可少，如日本的大企业中有的机床经过数控化改造，中小企业则达。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控化改造业务。中国是拥有多万台机床的国家，其中大部分是多年积累生产的普通机床，自动化程度低。要想在近几年用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金还是中国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，普通机床的数控化改造大有可为，它适合中国的经济水平生产水平和教育水平，已成为中国设备技术改造的主要方向之。机床数控化改造的优点改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率适应多品种小批量零件生产自动化程度提高专业性强加工精度高生产效率高降低对工人的操作水平的要求数控改造费用低经济性好数控改造的周期短，可满足生产急需。因此，我们必须走数控改造之路。