CA6140車(chē)床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)【通過(guò)答辯畢業(yè)論文+CAD圖紙】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 目 錄 第一章 設(shè)計(jì)方案的確定 . - 一 、 總體設(shè)計(jì)方案的確定 . - 7 - 二 、 機(jī)械部分的改造設(shè)計(jì)與計(jì)算 . - 7 - （一）縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型 . - 7 - (二 ) 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . - 13 - 第二章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇 . - 17 - 一 、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)選用原則 . - 17 - 二 、 步進(jìn)電機(jī)的選型 . - 18 - （一） 向進(jìn)給系流步進(jìn)電機(jī)的確定 . - 18 - （二） 向進(jìn)給系流步進(jìn)電機(jī)的確定 . - 18 - （三） 110直流步進(jìn)電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) . - 18 - （四 ） 110直流步進(jìn)電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) . - 19 - 第三章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)選型 . - 19 - 第四章 電動(dòng)刀架的選型 . - 20 - 第五章 編制零件工序及數(shù)控程序?qū)嵗?. - 21 - 一 、 機(jī)床改造參數(shù)的選擇 . - 21 - （一）車(chē)床縱向運(yùn)動(dòng)由 Z 向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制 . - 21 - （二）車(chē)床橫向運(yùn)動(dòng)由 X 向步時(shí)電動(dòng)機(jī)控制 . - 21 - 二 、 程序設(shè)計(jì) . - 21 - （一）數(shù)控機(jī)床參數(shù)及約定 . - 21 - 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) (二 ) 編程參數(shù)說(shuō)明 . - 21 - 參考文獻(xiàn) . - 25 - 體會(huì) . - 26 - 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 0 引言 回顧即將過(guò)去的 20世紀(jì)，人類(lèi)取得的每一項(xiàng) 重大科技成果，無(wú)不與制造技術(shù)，尤其與超精密加工技術(shù)密切相關(guān)。在某種意義上，超精密加工擔(dān)負(fù)著支持最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的重要使命。超精密加工技術(shù)在航天運(yùn)載工具、武器研制、衛(wèi)星研制中有著極其重要的作用。有人對(duì)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中美國(guó)及盟國(guó)武器系統(tǒng)與超精密加工技術(shù)的關(guān)系做了研究，發(fā)現(xiàn)其中在間諜衛(wèi)星、超視距空對(duì)空攻擊能力、精確制導(dǎo)的對(duì)地攻擊能力、夜戰(zhàn)能力和電子對(duì)抗技術(shù)方面，與超精密加工技術(shù)有密切的關(guān)系?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有高水平的超精密加工技術(shù)，就不會(huì)有真正強(qiáng)大的國(guó)防。 超精密 車(chē) 床要求其數(shù)控系統(tǒng)具有高編程分辨率（ 1快速插補(bǔ)功能（ 插補(bǔ)周期 基于 和數(shù)字信號(hào)處理芯片（ 主從式硬件結(jié)構(gòu)是超精密數(shù)控的潮流，如美國(guó)的 控系統(tǒng)的硬件運(yùn)動(dòng)控制模塊（ C）開(kāi)發(fā)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使此類(lèi)數(shù)控系統(tǒng)的可靠性和可重構(gòu)性得到提高。我國(guó)國(guó)防科技大學(xué)研制開(kāi)發(fā)的 1 型數(shù)控系統(tǒng)采用 824 工業(yè)一體化 作站為主機(jī)，用 模塊化、構(gòu)件化是超精密 車(chē) 床進(jìn)入市場(chǎng)的重要技術(shù)手段，如美國(guó) 產(chǎn)各種主軸、導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)臺(tái)，用戶(hù)可根據(jù)各自的需要組成一維、兩維和多維超精密運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)和 車(chē) 床。研制超精密 車(chē) 床時(shí)，布局就顯得非常關(guān)鍵。超精密 車(chē) 床往往與傳統(tǒng) 車(chē) 床在結(jié)構(gòu)布局上有很大差別，流行的布局方式是 “T” 型布局，這種布局使 車(chē) 床整體剛度較高，控制也相對(duì)容易，如司生產(chǎn)的大部分超精密 車(chē) 床都采用這一布局。模塊化使 車(chē) 床布局買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 更加靈活多變，如日本超硅晶體研究株式會(huì)社研制的超精密 車(chē) 床，用于 車(chē)削超大硅晶片 ,采用三角菱形五面體結(jié)構(gòu)，用于提高剛度；德國(guó)蔡司公司研制了 4 軸精密 車(chē) 床 于加工自由形式表面，該 車(chē) 床除 了 X、 Z 和 加了 A 軸，用于加工自由表面時(shí)控制砂輪的 車(chē) 削點(diǎn) 。 此外，一些超精密加工 車(chē) 床是針對(duì)特殊零件而設(shè)計(jì)的，如大型高精度天文望遠(yuǎn)鏡采用應(yīng)力變形盤(pán)加工，一些非球面鏡的研拋加工采用計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形技術(shù)（ 工，這些 車(chē) 床都具有和通用 車(chē) 床完全不同的結(jié)構(gòu)。由此可見(jiàn)，超精密 車(chē) 床的結(jié)構(gòu)有其鮮明的個(gè)性，需要特殊的設(shè)計(jì)考慮和設(shè)計(jì)手段。 為保證超精密 車(chē) 床有足夠的定位精度和跟蹤精度，數(shù)控系統(tǒng)必須采用全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，高精度運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是進(jìn)行全閉環(huán)控制的必要條件。雙頻激光干涉儀具有高分辨率（如 ）與高穩(wěn)定性，測(cè)量范圍大，適合作 車(chē) 床運(yùn)動(dòng)線(xiàn)位移傳感器使用。但是雙頻激光干涉儀對(duì)環(huán)境要求過(guò)于苛刻，使用和調(diào)整非常困難，使用不當(dāng)會(huì)大大降低精度。根據(jù)我們的使用經(jīng)驗(yàn)，德國(guó) 床運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，如該公司 401,材料長(zhǎng)度 220辨率為 2用 k），動(dòng)靜尺間隙為 對(duì)環(huán)境要求低，安裝和使用方便，如 精密車(chē) 床都使用了 柵尺。 在數(shù)控軟件方面，開(kāi)放性是一個(gè)發(fā)展方向。國(guó)外有關(guān)開(kāi)放性數(shù)控系統(tǒng)的研究有歐共體的 國(guó)的 日本的 國(guó)國(guó)防科技大學(xué)在此基礎(chǔ)上提出了構(gòu)件化多自由度運(yùn)動(dòng)控制軟件，可根據(jù) 車(chē) 床成形系統(tǒng)的布局任意組裝軟件，符合 車(chē) 床模塊化發(fā)展的方向。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 課題簡(jiǎn)介： 本課題是圍繞將普通機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床展開(kāi)設(shè)計(jì)的，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是指價(jià)格低廉、操作使用方便，適合我國(guó)國(guó)情的裝有簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)的高效自動(dòng)化機(jī)床。中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，常希望對(duì)原有舊機(jī)床進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化、自動(dòng)化 。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就是結(jié)合現(xiàn)實(shí)的的生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，在滿(mǎn)足系統(tǒng)基本功能的前提下，盡可能降低價(jià)格。價(jià)格便宜、性能價(jià)格比適中是其最主要的特點(diǎn)，特別適合在設(shè)備中占有較大比重的普通車(chē)床改造，適合在生產(chǎn)第一線(xiàn)大面積推廣。企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控型系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造后，將提高產(chǎn)品加工精度和批量生產(chǎn)的能力，同時(shí)又能保持“萬(wàn)能加工”和“專(zhuān)用高效”這兩種屬性，提高設(shè)備自身對(duì)產(chǎn)品更新?lián)Q代的應(yīng)變能力，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。 利用微機(jī)改造現(xiàn)有的普遍車(chē)床，主要應(yīng)該解決的問(wèn)題是如何將機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給和手工控制的刀架轉(zhuǎn)位，進(jìn)給改造成由計(jì)算 機(jī)控制的刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位以及自動(dòng)進(jìn)給加工車(chē)床，即經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床。 進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的改造是非常有必要的。數(shù)控機(jī)床可以很好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量及多變零件的加工問(wèn)題。能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，但是數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用也受到其他條件的限制。如：數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，一次性投資巨大等，因此，普通車(chē)床的數(shù)控改造，大有可為。它適合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平，已成為我國(guó)設(shè)備技術(shù)改造主要方向之一。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 現(xiàn)我選用 通車(chē)床為例進(jìn)行數(shù)控改造。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 第一章 設(shè)計(jì)方案的確定 普通車(chē)床是一種 加工效率高，操作性能好，并且社會(huì)擁有量較大的普通型車(chē)床。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐證明，將其改造為數(shù)控機(jī)床，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)上還是技術(shù)都是確實(shí)可行了。 一般說(shuō)來(lái)，如果原有車(chē)床的工作性能良好，精度尚未降低，改造后的數(shù)控車(chē)床，同時(shí)具有數(shù)控控制和原機(jī)床操作的性能，而且在加工精度，加工效率上都有新的突破。 本設(shè)計(jì)主要是對(duì) 微機(jī)對(duì)縱、橫進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行控制。系統(tǒng)可采用開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制，開(kāi)環(huán)控制雖然有不穩(wěn)定、振動(dòng)等缺點(diǎn)，但其成本較低，經(jīng)濟(jì)性較好，車(chē)床本身所進(jìn)行的加工尺寸是粗、半精加工。驅(qū)動(dòng)原件采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 。系統(tǒng)傳動(dòng)主要有：滑動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)和滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)兩種，經(jīng)比較分析：前者傳動(dòng)效率及精度較低，后者精度和效率高，但成本高，考慮對(duì)車(chē)床的性能要求，故采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)。刀架性能要求是準(zhǔn)確快速的換刀，因此采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。 一 總體設(shè)計(jì)方案的確定 由于是對(duì)車(chē)床進(jìn)行數(shù)控改造，所以在考慮具體方案時(shí)，基本原則是在滿(mǎn)足使用前提下，對(duì)同床的改動(dòng)盡可能少，以降低成本。根據(jù)這一原則，決定數(shù)控系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)控制；傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)；驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；數(shù)控系統(tǒng)采用 架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。這樣車(chē)床 既保留原有功能，又減少了改造數(shù)量。 二 機(jī)械部分的改造設(shè)計(jì)與計(jì)算 將普通車(chē)床改造成數(shù)控機(jī)床，除了增加控制系統(tǒng)外，機(jī)械部分也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，其中包括：縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型，以及自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的選型。 （一）縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型 1、經(jīng)濟(jì)數(shù)控車(chē)床的改造，采用步進(jìn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)縱向進(jìn)給，有兩種方案：一種是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠螺母固定在溜板箱上；第二種是縱絲杠固定、電機(jī)安裝在溜板箱上，驅(qū)動(dòng)螺母?jìng)鲃?dòng)。對(duì)于車(chē)床的改造而言，采用第一種方案顯然簡(jiǎn)單易行。所以步進(jìn)電機(jī)的布置，可放在絲杠的任意一端。從改裝方便，實(shí)用等方 面考慮，所以將步進(jìn)電機(jī)放在絲杠的左端。 2、縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，已知條件： 工作臺(tái)重量： W=8000N 時(shí)間常量： T=25 程： s=640 驅(qū) 角： 2=速進(jìn)給速度： m/沖當(dāng)量： 8p= 1）切削力的計(jì)算 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)得公式 （公式一） 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 其中 為傳動(dòng)件的額定功率 主電機(jī)的額定功率，見(jiàn)使用說(shuō)明書(shū)得： .5 從電機(jī)到所計(jì)算的傳動(dòng)軸的傳動(dòng)效率（不含軸承的效率） 從電機(jī)到傳動(dòng)軸經(jīng)過(guò)皮帶輪和齒輪兩種傳動(dòng)件傳動(dòng)，所以 = 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)得 以： = 取 =即 N=4 又因?yàn)橹鱾鲃?dòng)系統(tǒng)效率一般為 間，所以取 以 給效率） = 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)得 31060 （公式二） 6120 式中 切削速度，設(shè)當(dāng)其為中等轉(zhuǎn)速，工件直徑為中等 時(shí)，如 D=40 00m/切削力 6120 =機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)得主切削力 驗(yàn)公式 ) (公式三 ) 對(duì)于一般切削情況，切削力中的指數(shù) 1 0 88 2=18802的計(jì)算結(jié)果如下： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) ) 2 2 2 3 3 3 f( ) z(N) 105 1524 1891 1681 2287 2837 為便于計(jì)算 ,所以取 切削深度 走刀量 f=以下計(jì)算以此為依據(jù)。 由機(jī)械床設(shè)計(jì)手冊(cè)得，在一般外圓車(chē)削時(shí)， y (z 取 z ) z=) （ 2）滾珠絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算 由經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床總設(shè)計(jì)，綜合車(chē)床導(dǎo)軌絲杠的軸向力得 P=f（ Fz+w） (公式四 ) 其中 R=, f = 取 f =00) =) 1強(qiáng)度計(jì)算 壽命值 1060 （公式五） ni=000 （公式六） 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)得 5000h,原機(jī)床絲杠螺距為 60， D=80 =20(r/10150002060 =18 最大動(dòng)負(fù) Q=3 (公式七 ) 其中 運(yùn)載系數(shù) 度系數(shù) Q=318 1 =) 根據(jù)最大動(dòng)力負(fù)載荷 表選擇滾珠絲杠的型號(hào)為 1，查表得數(shù)控車(chē)床 的縱向精度為 旋 即型號(hào)為 1/B 900 1000 其額定載荷是 3970N 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 2效率計(jì)算 根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)得，絲杠螺母副傳動(dòng)效率為 =)4( 式八 ) 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)得 4一般為 8 12取 4=10 即：摩擦角 4=10，螺旋升角（中徑處） r=3 則 = )01523(523003 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受工作負(fù)載 式九 ) 其中 0 =1 E=106N/ 2 滾珠絲杠橫截面積 F=(2a) d 為滾珠絲杠外徑 =（2 2) 則 3 9 =10機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)， 900螺絲長(zhǎng)度）為 25nm/m ，因此，絲杠的剛度符合要求。即剛度足夠。 穩(wěn)定性驗(yàn)算 由于原機(jī)床杠徑為 30 ，現(xiàn)選用的滾珠絲杠為 50 ，支承方式不變。所以，穩(wěn)定性不成問(wèn)題，無(wú)需驗(yàn)算。 5 齒輪及轉(zhuǎn)矩的相關(guān)計(jì)算 此齒輪為普通減速器的齒輪且減速器為一般機(jī)器，沒(méi)有特殊要求，從降低成本，減小結(jié)構(gòu)尺寸和易于取材的原則出發(fā)，決定小齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬定為 217255齒輪選用 45 正火，齒面硬度 169 217 傳動(dòng)比 i=360892其中 2 表示步驅(qū)角， 89 表示脈沖當(dāng)量 i=齒數(shù) 0, 3 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 模數(shù) m=2嚙合角為 200， 小齒輪齒寬為 25 ，大齒輪齒寬 20 。 d1= 30=30 d2= 63=126 m()=2 (30+2)=64 a=221 =212660=93 齒輪傳動(dòng)精度 計(jì)算齒輪圓周速度 V V=411106= =4.2(m/s) 根據(jù)齒輪圓周速度和對(duì)噪音的要求確定齒輪精度等級(jí)側(cè)隙分別為： 小齒輪： 8齒輪： 8 6 傳動(dòng)慣量的選擇 工作臺(tái)質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 289180兀 )2W =()2 80 = 2 絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 10(50 )4 2) 齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 10(60 )4 2= 2) 10(126 )4 2= 2) 由于電機(jī)的 傳動(dòng) 慣量很小，一般可忽略不記 所以總的傳動(dòng)慣量為 21i (1 = ( 2) =. 2) 7所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的計(jì)算 快速空載啟動(dòng)時(shí)所需力矩 M=f+ （公式十二） 最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) M=f+t （公式十三） 快速進(jìn)給時(shí)所需力矩 M=O （公式十四） 式中 空載啟動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩。 折算到電機(jī)軸上的磨擦力矩。 由于絲杠預(yù)緊所引起，折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩。 切削時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩。 折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩。 10中 T= (公式十五 ) 當(dāng) n=a lo 2 =10 22000 =400(r/ 10=nt=1000 =1000 =r/ 10=Mf=2=2當(dāng) =f =， =MO=6(1當(dāng) =加荷 1O=6 )1(2 Mt=2= =買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 所以，快速空載啟動(dòng)所需力矩 f+ 切削時(shí)所需力矩 快速進(jìn)給時(shí)所需力矩 O =由以上計(jì)算可得 所需最大力矩 (二 ) 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1） 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 經(jīng)濟(jì)數(shù)控車(chē)床改造的橫向進(jìn)給系統(tǒng)一般是步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠 ,使刀架橫向運(yùn)動(dòng) 用法蘭盤(pán)將步進(jìn)電機(jī)和機(jī)床大拖板連接起來(lái) ,以保證其同軸度 ,提高傳動(dòng)精度。 （ 2） 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，已知條件 工作臺(tái)重量： W=3000N 時(shí)間常量： T=25 程： s=190 驅(qū) 角： 2=沖當(dāng)量： 8p=速進(jìn)給速度： m/1切削力的計(jì)算 橫向進(jìn)給量約為縱向的2131,取21則橫向切削約為21縱向切削力 1F縱 z=21 ) 在切斷工件時(shí) 縱 z=) (3) 滾珠絲杠的計(jì)算 1強(qiáng)度的計(jì)算 對(duì)于燕尾型導(dǎo)軌 P=f () 其中， K=f =文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) P=(00) =) 壽命值 1060610150001560 =大動(dòng)負(fù)載 Q=3Li 中 載系數(shù)） =1.2 定系數(shù) )=1 Q=3 1 ) 根據(jù)最大動(dòng)負(fù)載荷的值 ,可選擇滾珠絲杠的型號(hào) ,其公稱(chēng)直徑為 35 ,型號(hào)為 1/90 290，額定動(dòng)負(fù)載荷為 2520W，所以強(qiáng)度夠用。 2效率計(jì)算 =)4( 紋升角） =3 4（磨擦角） =10 =)01833(8333剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受工作負(fù)載， =F 46F=（2d） 2 其中為滾珠絲杠的外徑 =（234） 2 0 7 4 4 6 6 = 10 ) 因?yàn)闈L珠絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化化量 忽略不計(jì)，即 L= 即導(dǎo)程變化總誤差為 =L=10. m) 查表知 300 之內(nèi)）為 15um/n ，所以剛度足夠。 4穩(wěn)定性驗(yàn)算 由于選用滾珠絲杠的直徑與原絲杠直徑相等，而支承方式由原來(lái)的一端固定，一端懸買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 空變?yōu)橐欢艘欢斯?定，一端徑向支承，所以穩(wěn)定性增強(qiáng)，故不再驗(yàn) 算。 、齒輪及轉(zhuǎn)矩的相關(guān)計(jì)算 減速器為一般機(jī)器，沒(méi)有什么特殊要求，從降低成本，減小結(jié)構(gòu)、尺寸和易于取材等原則出發(fā)，決定小齒輪選用 45 鋼、調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 217 255齒輪選用 45鋼正火、齒面硬度為 169 217動(dòng)比 i = 03608l P其中 8 表示步驅(qū)角； 8i= 0 8 3 3 6 0 0 所以，取 0， 9 M=2合角為 20 小齒輪齒寬為 25齒輪齒寬為 20 d1= 30=60 d2= 99=198 m()=2 (30+2)=64 m()=2 (99+2)=202 a= 12 6 4 1 7 8 12922齒輪傳動(dòng)精度 計(jì)算齒輪圓周速度 V V= 11443 . 1 4 6 0 1 0 0 0 4 . 2 ( / )1 0 6 6 1 0nd 根據(jù)圓周速度和對(duì)噪音的要求確定齒輪精度等級(jí)及側(cè)隙分別為： 小齒輪： 8齒輪： 8、傳動(dòng)慣量計(jì)算 工 作臺(tái)質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的傳動(dòng)慣量 21 8 0 8 1 8 0 0 . 0 5 304 3 . 1 4 0 . 7 5P W =絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 1010 . 2) 齒輪的傳動(dòng)的慣量 10M=1064 2 = . 2) 10M=10 198） 2 2 = . 2) 由于電機(jī)傳動(dòng)慣量很小，可以忽略不計(jì)，因此總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) J= 11i (+1 = + = . 2) 所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的計(jì)算 m a x . 1 0 0 0 3 . 3 4 1 2 . 5 ( / m i n )8Vi 44. m a x 2 4 . 2 2 4 1 2 . 51 0 1 09 . 6 9 . 6 0 . 0 2 5 = 0 0 1 0 0 0 1 0 0 3 . 3 0 . 23 . 1 4 8 6 0V f =r/442 4 . 2 2 4 3 . 7 91 0 1 09 . 6 9 . 6 0 . 0 2 5J h l = 0 0122F L f W 其中， f = =0 . 2 3 0 0 . 8 0 . 2 8 9 5 ( . )2 3 . 1 4 3 . 3 0 . 8 k g f c m = 220 0 4 5 . 3 5 0 . 8 (1 0 . 9 )(1 )6 0 . 0 2 9FL i = 4 5 . 3 5 0 . 82 2 3 . 1 4 0 . 8 3 . 3FL i = 所以，快速空載啟動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩 M=f=切削的所需力矩 f+t =快速啟動(dòng)時(shí)所需力矩 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) o =即最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生在快速啟動(dòng)時(shí) 即 第 二 章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇 一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)選用原則 合理選用步進(jìn)電機(jī)是比較 復(fù)雜的問(wèn)題，需根據(jù)電機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中的實(shí)際工作情況，經(jīng)過(guò)分析后才能正確的選擇。 （一） ，步距角應(yīng)滿(mǎn)足： = i 傳動(dòng)比 系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)所驅(qū)動(dòng)部件的最小轉(zhuǎn)角 （二） 精度 步進(jìn)電機(jī)的精度可用步距誤差或積累誤差衡量。積累誤差是指轉(zhuǎn)子從任意位置開(kāi)始，經(jīng)過(guò)任意步后，轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的最大值，用積累誤差衡量精度比較實(shí)用，所選用的步進(jìn)電機(jī)應(yīng)滿(mǎn)足。 i 式中 步進(jìn)電機(jī)的積累誤差。 系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)部分允許的角度誤差。 （三）轉(zhuǎn)距 為了使步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)行（不失步、不越步）正常啟動(dòng)并滿(mǎn)足對(duì)轉(zhuǎn)速的要求，必須考慮； 啟動(dòng)力矩，一般啟動(dòng)力矩選取為 q 電機(jī)啟動(dòng)力矩 電機(jī)靜負(fù)載力矩 在要求在運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，電機(jī)運(yùn)行力矩應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的靜載力矩與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（包含負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）引起的慣性矩之和。 (四 ) 啟動(dòng)頻率 由于步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)頻率隨負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大而降低，因此相應(yīng)負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的極限啟動(dòng)頻率應(yīng)滿(mǎn)足： m 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 其中 極限啟動(dòng)頻率 m 要求步進(jìn)電機(jī)最高啟動(dòng)頻率 二步進(jìn)電機(jī)的選型 （一） 向進(jìn)給系流步進(jìn)電機(jī)的確定 為了滿(mǎn)足最小步距要求，電動(dòng)機(jī)選用三相六拍工作方式。查手冊(cè)得知：以步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩 200060 綜合考慮，查表選用 110 （二） 向進(jìn)給系流步進(jìn)電機(jī)的確定 0 4 . 2 0 7 9 1 0 5 . 2 ( . )0 . 4 0 . 4 c m電動(dòng)機(jī)選用三相六拍工作方式 查手冊(cè)得 Mq/1 0 5 . 2 1 2 1 . 5 ( . )0 . 8 6 6 0 . 8 6 6 c m=步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率 m a x 1 0 0 0 3 3 3 3 . 3 ( )6 0 8 9 6 0 0 . 0 0 5V 綜合考慮，查表選用 110夠滿(mǎn)足使用要求。 （三） 110直流步進(jìn)電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 電機(jī)型號(hào) 相數(shù) 步驅(qū)角 電壓 相電流 最大轉(zhuǎn)矩 最高空載啟動(dòng)率 110 0 6 80） 1500 運(yùn)行頻率 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 線(xiàn)圈電阻 分配方式 重量 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 7000 相六拍 6 110 160 11 參考價(jià) 原型號(hào) 350 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) （四） 110直流步進(jìn)電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 電機(jī)型號(hào) 相數(shù) 步驅(qū) 角 電壓 相電流 最大轉(zhuǎn)矩 最高空載啟動(dòng)率 110 0 4 50） 500 運(yùn)行頻率 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 線(xiàn)圈電阻 分配方式 重量 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 相六拍 10 110 11 參考價(jià) 原型號(hào) 350 三 章經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)選型 用數(shù)控機(jī)床工工件時(shí)，首先應(yīng)編制零件加工程序。這是數(shù)控機(jī)床的工作指令。將加工程序輸入數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主動(dòng)的變速、啟動(dòng)、停止、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向速度和位移量，以 及刀具選擇交換，工件裝夾和冷卻潤(rùn)滑的開(kāi)關(guān)等動(dòng)作，使刀具與被加工零件以及其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、運(yùn)行軌跡和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行工作，從而達(dá)到加工出符含合要求零件的目的。 要有 種系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)實(shí)際比較分析， 統(tǒng)的核心是 列的 8031 單片微機(jī)，其采用 自動(dòng)完成車(chē)削端面、內(nèi)外圓、倒角等功能，并配有完備的 S、 T、 系統(tǒng)爾采用模塊化設(shè)計(jì)，內(nèi)部有計(jì)算機(jī)等四種模塊。更換維修 方便快速。 統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，工藝先進(jìn)，性能穩(wěn)定，可維修性很大。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，以及數(shù)控系統(tǒng)的要求，經(jīng)過(guò)實(shí)際比較分析，選用 中又以 能較強(qiáng)、操作使用更方便。所以，決定使用 生產(chǎn)廠(chǎng)家 南京微分電機(jī)廠(chǎng)江南機(jī)床數(shù)控工程公司 型 號(hào) 戶(hù)容量 24K 設(shè)定單位 X=Z=制軸數(shù) X、 Z 聯(lián)動(dòng)軸數(shù) 二軸 編程尺寸 速（ X/Z）向 3/6m/功能 功能 功能 T、 X 進(jìn)電機(jī) 110作電源 220V 10% 50文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 控制精度 1步 功耗 W 360 環(huán)境溫度 0 40 相對(duì)濕度 80%（ 25） 外形尺寸（ 340 400 200 系流重量（ 17 第 四 章 電動(dòng)刀架的選型 自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的設(shè)計(jì)是普通機(jī)床，數(shù)控改造的關(guān)鍵。它要求刀架要具有抬起、回轉(zhuǎn)、下降、定位和 壓緊這一系功能。盡管其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各方面要求不，但它保持了原本床工件最大回轉(zhuǎn)直徑的條件下，提供選用的多把刀的可能性。 電動(dòng)刀架的安裝較方便，只要將原車(chē)床上的刀架拆下將電動(dòng)刀架裝即可但要注意兩點(diǎn)： 1) 電動(dòng)刀臺(tái)的兩側(cè)面應(yīng)與車(chē)床的橫向進(jìn)給方向平行。 2) 電動(dòng)刀臺(tái)與系統(tǒng)的連線(xiàn)建議如下安裝：沿橫向工作臺(tái)右側(cè)面先走線(xiàn)到車(chē)床后面，再沿車(chē)床后導(dǎo)軌下方拉出的鐵絲滑線(xiàn)，走線(xiàn)到系統(tǒng)。其好處在于：避免走線(xiàn)雜亂無(wú)章，而使得加工時(shí)切屑、冷卻液以及其它雜物磕碰電動(dòng)刀架系統(tǒng)。 綜合各方面因素，選用常州武進(jìn)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠(chǎng)生產(chǎn)的 動(dòng)刀架。 機(jī)床型號(hào) 位數(shù) 4 電機(jī)功率（ W） 120 電機(jī)轉(zhuǎn)速 1400r/緊力 1 切體尺寸 152 152 下刀體尺 161 171 配車(chē)床型號(hào) 復(fù)定位精度 作可靠性 30000次 換刀時(shí)間 90 ） 180 ） 270 ） 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 第 五 章 編制零件工序及數(shù)控程序?qū)嵗?一機(jī)床改造參數(shù)的選擇 （一）車(chē)床縱向運(yùn)動(dòng)由 Z 向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制 110配套絲杠螺距為 10 泳沖當(dāng)量： 改造后的泳沖當(dāng)量： （二）車(chē)床橫向運(yùn)動(dòng)由 X 向步時(shí)電動(dòng)機(jī)控制 110配套絲杠螺距為 8 脈沖當(dāng)量： 改造后的脈沖當(dāng)量： 二程序設(shè)計(jì) （一）數(shù)控機(jī)床參數(shù)及約定 脈沖當(dāng)量： 向）為 向）為： 坐標(biāo)原點(diǎn)為： 0 點(diǎn) 加工起點(diǎn)為： A 點(diǎn) 安裝方法：零件裝夾于床頭主軸與尾座頂尖之間。采用專(zhuān)用芯軸方式定位。 使用方法：專(zhuān)用組合車(chē)刀、切刀 加工工序說(shuō)明：此工序?yàn)榫?車(chē)加工，零件外部形狀尺寸全部成型。零件各部分尺寸預(yù)留精車(chē)余量 (二 ) 編程參數(shù)說(shuō)明 加工編程中以球頭車(chē)刀圓心與加工起點(diǎn)相重合 187外圓處侄角計(jì)算， 見(jiàn)圖一。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 因?yàn)?=2 所以 2 =D=C/=2E=1 2F=03F=2+立體圖 3、編制程序 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專(zhuān)業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線(xiàn)提 供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無(wú)憂(yōu) 030 050 070 090 140 130 150 170 180 03 01 48 01 01 04 04 0