C6132的数控化改造与纵向进给机构的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

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由动力学可知ε式中ε角加速度，计算公式为ε。

则ε式中预加载荷，般为最大轴向载荷的，即则伺服电机的最高工作频率根据计算综合考虑，查表选用系列型伺服电机。

横向进给系统的设计计算已知条件工作台重量，时间常数，滚珠丝杠基本导程左旋，快速进给速度。

由于横向进给系统的设计计算与纵向类似，故计算过程略。

选择滚珠丝杠型号减速齿轮伺服电机型号为结论本课题结合目前国内外数手册编委会，机床用手动自定心卡盘中华人民共和国国家标准北京中国标准出版社，赵健如何选择数控车床机械工程师，王爱玲现代数控原理及控制系统北京国防工业出版社，致谢本文是在尊敬的导师老师的悉心指导下完成的。

老师严谨的治学态度渊博的学识敏锐的思维认真的学术作风和平易近人的生活作风，使我在学习中获益匪浅，对我以后的学习工作和生活都有了很好的指引赵老师在本课题的设计研究理论分析及论文组织等许多方面所给了殷切地指导和莫大的帮助，这将使我受益终生。

赵老师也对我毕业设计的许多细节方面给予了耐心的指导和帮助，这是不可或缺的，赵老师的随和，认真深深地印在我的心里。

我在学习和毕业设计中的每点进步，无不凝聚着导师的心血。

值此论文完成之际，谨向老师致以崇高的敬意和诚挚的感谢，再次向所有帮助我的老师同学和朋友致以衷心的感谢，控车床进给系统的研究现状和发展方向，具体阐述了种桌面型数控车床的设计开发过程。

本文主要完成的工作如下数控车床结构方案的确定。

分析了数控车床的特点，确定了数控车床基本结构，并确定其基本尺寸。

确定了数控车床技术指标及参数。

对该数控车床的各向切削力进行了计算。

选择了数控车床系统的控制系统。

采用了东达电控的电控箱。

数控车床本体结构设计。

对数控车床各大功能组件进行详细的模块化设计，确定零件结构，绘制零件图和装配图，并利用三维软件对数控车床进行了三维建模与运动仿真。

零件的刚度和寿命计算与校核。

对各个已设计零件进行刚度和寿命计算，确保满足使用要求，使该数控车床有足够的可靠性。

参考文献谢红数控机床机器人机械系统设计指导上海同济大学出版社，徐灏主新编机械设计师手册北京机械工业出版社，濮良贵，纪名刚机械设计北京高等教育出版社，杨黎明，黄凯，李恩至机械零件设计手册北京国防工业出版社，刘小年，范冬英，胡竞湘机械设计制图简明手册北京机械工业出版社，机械设计年采用电子管元件构成的专用数控装置。

第二代数控从年开始采用晶体管电路的系统。

第三代数控从年开始采用小中规模集成电路的系统。

第四代数控从年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统。

第五代数控从年开始采用微型电子计算机控制的系统。

目前，第五代微机数控系统基本上取代了以往的普通数控系统，形成了现代数控系统。

它采用微型处理器及大规模或超大规模集成电路，具有很强的程序存储能力和控制功能。

这些控制功能是由系列控制程序来实现的。

这些数控系统的通用性很强，几乎只需改变软件，就可以适应不同类型机床的控制要求，具有很大的柔性。

随着集成电路规模的日益扩大，光缆通信技术应用于数控装置中，使其体积日益缩小，价格逐年下降，可靠性显著提高，功能也更加完善。

近年来，微电子和计算机技术的日益成熟，它的成果正在不断渗透到机械制造的各个领域中，先后出现了计算机直接数控系统，柔性制造系统和计算机集成制造系统。

所有这些高级的自动化生产系统均是以数控机床为基础，它们代表着数控机床今后的发展趋势。

机床数控化改造的意义制造技术和自动化水平的高低已成为个国家或地区经济发展水平的重要标志，而其中最具代表性的就是数控机床。

目前，我国是机床生产大国，但不是机床制造强国，国产机床的发展仍然难以支撑国民经济和国防军工的需要。

与世界先进水平相比差距仍然十分明显。

因为方面我国普通机床保有量大，要将普通机床淘汰掉是不经济的，也是不现实的另方面，从我国目前生产状况来看，仍然以生产普通机床为主。

然而，用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差品种少精度低成本高供货期长等缺点，从而使产品在国际国内市场上缺乏竞争力，这将直接影响个企业的生产效益以及生存和发展。

所以大力提高机床的数控化率已迫在眉睫，有很大的意义，而且普通机床的数控化改造将会长期存在，并会不断的发展。

机床数控改造的意义节省资金。

机床的数控改造同购置新机床相比般可节省左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。

般大型机床改造只需花新床，在保证定加工精度的前提下，应简化结构，降低成本。

因此，进给伺服系统常采用步进电动机的开环控制系统。

根据技术指标中的最大加工尺寸最高控制速度，以及数控系统的经济性要求，决定选用系列的为单片机作为数控系统的。

系列为机具有功能多速度快抗干扰能力强性价比搞等优点。

根据系统的功能要求，需要扩展成雪存储器数据存储器键盘与显示电路接口电路转换电路串行接口电路等还要选择步进电动机的驱动电源以及主轴电动机的交流变频器等。

为了达到技术指标中的速度和精度要求，纵横向的进给传动应选用摩擦力小传动效率高的滚珠丝杠螺母副为了消除传动间隙提高传动刚度，滚珠丝杠的螺母应有预紧机构等。

计算选择步进电动机，为了圆整脉冲当量，可能需要减速轮副，且应有削间隙机构。

选择四工位自动回转刀架与电动卡盘，选择螺纹编码器等。

四机械传动方案的分析与计算为了提高传动效率和产品的加工精度，纵横向传动全部用滚珠丝杠。

由于本次改造的是经济型数控机床，其结构简单价格便宜，调试维护方便，般用于精度不高的经济型数控机床，并且本次改造的机床主要用于粗加工及半精加工。

为降低改造成本，决定采用伺服半闭环控制方式对轴横向和轴纵向进给系统进行改造。

采用伺服电机经齿轮减速再传动给轴和轴丝杠为保证定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。

纵向进给系统的设计经济型数控车床的改造般是伺服电动机减速驱动丝杆，螺母固定在溜板箱上，带动刀架左右移动。

伺服电机的布置，可放在丝杆的任意端，对车床的改造来说，外观不必象产品设计要求的那么高，而从改造方便，实用方面考虑，般都把步进电机放在纵向丝杆的右端。

纵向进给系统的设计计算已知条件工作台重量，加速时间常数，滚珠丝杠基本导程，快速进给速度。

切削力计算由机床设计手册可知，切削功率式中η电机功率，由条件我们选机床购置费的。

即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床的费用，并可以利用现有地基。

性能稳定可靠。

因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。

提高生产效率。

机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高至倍。

对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。

且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。

可以采用最新的控制技术。

可以根据技术革新的发展速度及时地提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改造为具有当今水平的机床。

二设计任务题目普通车床数字控制改造任务将台卧式车床改造成经济型数控车床。

主要技术指标如下床身上最大加工直径最大加工长度方向横向的脉冲当量脉冲，方向纵向脉冲方向最快移动速度，方向为方向最快工进速度，方向为已知要求背吃刀量，进给量已知横向移动部件重，纵向移动部件重为安装螺纹编码器，可以车削米英制的直螺纹与锥螺纹，最大导程为安装四工位立式电动刀架，系统控制自动选刀自动控制主轴的正转反转与停止，并可输出主轴有级变速与无级变速信号自动控制冷却泵的起停安装电动卡盘，系统控制工件的夹紧与松开纵横向安装限位开关三总体方案的确定总体方案应考虑车床数控系统的运动方式进给伺服系统的类型数控系统的选择以及进给传动方式和执行机构的选择等。

卧式车床数控系统化改造后应具有单坐标定位，两坐标直线插补圆弧插补以及螺纹插补的功能。

因此，数控系统应设计成连续控制型。

卧式车床经数控化改造后属于经济型数控机