買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 前言 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 1 要求 3 2 設(shè)計(jì)參數(shù) 3 3 工作量 4 4 設(shè)計(jì)依據(jù) 4 第一章 設(shè)計(jì)方案 1 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 5 2 伺服系統(tǒng)的選擇 5 3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定 5 4 計(jì)算機(jī)的選擇 5 第二章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分計(jì)算與校核實(shí)例 1 切削力的計(jì)算 6 2 滾珠絲桿螺母副的計(jì)算和選型 6 3 齒輪傳動(dòng)比的計(jì)算 6 4 步進(jìn)進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選型 11 第三章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 第四章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 第五章 機(jī)床的加工程序編 23 設(shè)計(jì)體會(huì) 25 參考文獻(xiàn) 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 前 言 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控是我國(guó) 80 年代科技發(fā)展的產(chǎn)物。這種數(shù)控系統(tǒng)由于功能適宜，價(jià)格便宜，用它來(lái)改造車床，投資少、見(jiàn)效快，成為我國(guó)“七五”、“八五”重點(diǎn)推廣的新技術(shù)之一。 十幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控技術(shù)也 在不斷進(jìn)步，數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品不斷改進(jìn)完善，并且有了階段性的突破，使新的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)功能更強(qiáng)，可靠性更穩(wěn)定，功率增大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。由于這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控的活力，根據(jù)我國(guó)國(guó)情，該技術(shù)在今后一段時(shí)間內(nèi)還將是我國(guó)機(jī)械行業(yè)老設(shè)備改造的很好途徑。對(duì)于原有老的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，特別是 80 年代末期改造的設(shè)備，由于種種原因閑置的很多，浪費(fèi)很大；在用的設(shè)備使用至今也十幾年了，同樣面臨進(jìn)一步改造的問(wèn)題通過(guò)改造可以提高原有裝備的技術(shù)水平，大大提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)教 學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。其目的培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書不只反映了設(shè)計(jì)的思想內(nèi)容，方法和步驟，而且還反映了學(xué)生的文理修養(yǎng)和作風(fēng) 本書在編寫過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師劉吉兆教授和各位老師及同學(xué)的大力支持和熱心幫助，在此表示謝意。 本設(shè)計(jì)在編寫過(guò)程中，由于本人水平有限，說(shuō)明書中有一些錯(cuò)誤和欠妥之處 , 歡迎各位老師及同學(xué)提出意見(jiàn)和建議。 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 設(shè)計(jì)課題 1要求 ： 將 床改造成用 51 系列單片機(jī)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。要求該車床有自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，具有切削螺紋的功能。在縱向和橫向具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。系統(tǒng)分辨率縱向： 橫向： 、設(shè)計(jì)參數(shù)： 最大加工直徑： 在床面上： 360 在床鞍上： 200大加工長(zhǎng)度： 750進(jìn)速度： 縱向： 橫向： 大進(jìn)給速度： 縱向： 橫向： 碼制： 沖分配方式：逐點(diǎn)比較法 輸入方式：增量值 . 絕對(duì)值通用?？刂谱鴺?biāo)數(shù)： 2 最小指令值： 縱向： 橫向： 具補(bǔ)償量： 0給傳動(dòng)鏈間隙補(bǔ)償量： 縱向： 橫向： 動(dòng)升降速性能： 有 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 3、工作量： （ 1）、機(jī)床改造總圖； （ 2）、進(jìn)給伺服系統(tǒng)一個(gè)坐標(biāo)軸（縱向或橫向）的機(jī)械裝配圖： （ 3）、單片機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖； （ 4）、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。 1、控制系統(tǒng)總體方案的分析論證的及控制標(biāo)準(zhǔn)圖 2、機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明 3、硬件電路部分設(shè)計(jì)說(shuō)明 4、加工程序控制及說(shuō)明 4、設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式與伺服系統(tǒng)的選擇 由于改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床應(yīng)具有定位、直線插補(bǔ)、順圓和逆圓插補(bǔ)、暫停、循環(huán)加工公英制螺紋加工等功能，故應(yīng)選擇連續(xù)控制系統(tǒng)?？紤]到屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床加工精度要求不高，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，采用步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。 （ 2）計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 根據(jù)機(jī)床要求，采用 8 位微機(jī)。由于 51 系列單片機(jī)具有集成度高，可靠性好、功能強(qiáng)、速度快、抗干擾能力強(qiáng)、性能價(jià)格比高等特點(diǎn)，決定采用 51系列的 8031 單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)由微機(jī)部分、鍵盤及顯示器、 I/O 接口及光隔離電路、步進(jìn)電大電路等組成。系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過(guò)鍵盤操作實(shí)現(xiàn)，顯示器采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)及機(jī)床狀態(tài)等信息。機(jī)功率放 （ 3）機(jī)械傳動(dòng)方式 為實(shí)現(xiàn)機(jī)床所要求的分辨率，采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速再傳動(dòng)絲桿。為了保證一定的傳動(dòng)精度跟平穩(wěn)性，盡量減少摩擦力。選用滾珠絲桿螺母副。同時(shí)，為了提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，采用有預(yù)加負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。齒輪傳動(dòng)也要采用消除齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 第一章 設(shè)計(jì)方案 1系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 數(shù) 按系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位 /直線系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。 2伺服系統(tǒng)的選擇 伺服系統(tǒng)可分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中，沒(méi)有反饋電路，不帶檢測(cè)裝置，指令信號(hào)是單方向送的。指令發(fā)出后，不再反饋回來(lái)，故稱開(kāi)環(huán)控制。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有裝在機(jī)床移動(dòng)部件上的檢測(cè)反饋元件，用來(lái)檢測(cè)實(shí)際位移量，能補(bǔ)償系統(tǒng)的誤差，因而伺服控制精度高。閉環(huán)系統(tǒng)多采用直流伺服電機(jī)或位流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 半閉環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)不同，不直接檢測(cè)工作臺(tái)的位移量，而是用檢測(cè)元件出驅(qū)動(dòng)軸 的轉(zhuǎn)角，再間接推算出工作臺(tái)實(shí)際的位移量，也有反饋回路，其性能介于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)之間。 3執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定 為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作平穩(wěn)性，在設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置時(shí)，通常提出低摩、低慣量、高剛度、無(wú)間隙、高諧振以及有適宜尼比的要求。在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）盡量采用低磨擦的傳動(dòng)和導(dǎo)向元件。如采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副、滾動(dòng)導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌等。 （ 2）盡量肖除傳動(dòng)間隙。例如采用隙齒輪等。 （ 3）提高系統(tǒng)剛度?？s短傳動(dòng)鏈可以提高系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度，減小傳動(dòng)鏈誤差?？刹捎妙A(yù)緊的方法提高系統(tǒng)剛度。例如采用預(yù) 加負(fù)載導(dǎo)軌和滾珠絲杠副等。 4計(jì)算機(jī)的選擇 微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)由 儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、 I/O 接口電路、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路等幾部分組成。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 第二章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系機(jī)械部分計(jì)算與校核實(shí)例 1 計(jì)算切削力 （ 1）縱車外圓 主切削力 F（ N）按經(jīng)驗(yàn)公式估算： F Z 走刀方向的切削分力（ N） 車床身上加工最大直徑（ mm）60 m a x 3 6 =F ： 1： F 走刀方向的切削力 垂直走刀方向的切削力 ) ) 2 滾珠絲桿螺母副的計(jì)算和造型 3 （ 1）縱向進(jìn)給絲桿 計(jì)算進(jìn)給牽引力N） 縱向進(jìn)給選為綜合導(dǎo)軌。參考表 2， 3兩表機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 查書綜合作業(yè)指導(dǎo)書 ( 在正常情況下： k 考慮顛復(fù)力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)，綜合導(dǎo)軌取 K=f 滑動(dòng)導(dǎo)軌磨擦系數(shù) 溜板及刀架重力查綜合作業(yè)指導(dǎo)書表 1 1，取 G =800N )( =(500)=) 計(jì)算最大動(dòng)負(fù)載 C 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 C=310660nTn 01000L 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 用滾珠絲桿導(dǎo)軌 式中： 0L 滾珠絲桿導(dǎo)程。 初選0 為最大切削力條件下的進(jìn)給速度，可取最高進(jìn)給速度的 1/2 1/3 取T 使用壽命（ h），對(duì)于數(shù)控機(jī)車取 =15000h 運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，按一般運(yùn)轉(zhuǎn)取 表 3 14綜合作業(yè)指導(dǎo) 壽命以 610 轉(zhuǎn)為 1單位 n 絲桿轉(zhuǎn)速 r/01000s 6 1060 6 610 1 5 0 360 120 C= 滾珠絲桿螺母副的選型 查閱附錄 A 表 A 2，可采用 循環(huán)螺紋調(diào)整預(yù)緊的雙螺母珠絲桿副， 1 額定功動(dòng)負(fù)載為 18200（ N），精度等級(jí)按表綜合作業(yè)指導(dǎo)書表 3 傳功效率計(jì)算： = )式中： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 r 螺旋升角， r= 0112 磨擦角取 10 滾動(dòng)磨擦系數(shù) 0112t a n ( )112t a n ()t a n (t a n 0 0 r r 剛度驗(yàn)算 先畫出此縱向進(jìn)給滾珠絲杠支承方式草圖如 A 圖所示，最大牽引力 承間距 L=1500桿螺母及軸承均進(jìn)行預(yù)緊，預(yù)緊力為最大軸向負(fù)荷 1/3。 查綜合作業(yè)指導(dǎo)書圖 3據(jù) 00 查出 0 可算出 1 = =(101500)0 于兩端均采用向心推力球軸承，且絲桿進(jìn)行了預(yù)拉伸，故其拉壓剛度可以提高 4買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 倍。其實(shí)際變形量 1 ( 1 =1/4 1 =0=0 查綜合作業(yè)指導(dǎo)書圖 3W 系列 1 列 滾珠和螺紋滾道接觸變形量QQ=m 因進(jìn)行預(yù)緊 2 =1/2Q=1/2 m 用 8107型推力球軸承， 1d =35動(dòng)體直徑動(dòng)體數(shù)量 Z=18, Q 3 2222 注意此公式中 單位應(yīng)為 N 因施加預(yù)緊力，故 3=1/2c=1/2 據(jù)以上計(jì)算 =3 2 1 =2N 可以滿足要求，但從表中 看出 130進(jìn)電機(jī)最高空載起動(dòng)頻率為 3000能滿足333項(xiàng)指標(biāo)可暫不考慮，可以采用軟件開(kāi)降速程序來(lái)解決。 (2)核步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩 前面所初步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算，均為估算，初迭之后，應(yīng)該進(jìn)行校核計(jì)算。 效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖如前（ a）所示，根據(jù)綜合作業(yè)指導(dǎo)書表 3動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算到電機(jī)軸上的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J=1J 2)(21 2J 2)2( 0L) 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ 1J . 2J 矢輪 滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣車（ 參考同類型機(jī)床，初步反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī) 130 其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)量 對(duì)于鋼材： J =D 310L =83M 圓柱體質(zhì)量 D 圓柱體直徑。 L 圓柱體長(zhǎng)度或厚度。 L 鋼材的密度為 310 （ 1J =D 310L = 310 （ = 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 2J =D 310L =84 310 （ = D 310L L =150050 D =453 G 溜板及刀架重力取 1500N。 代入公式可得： J=1J 2)(21 2J 2)2( 0L) =2)4032( )2)2 = 考慮步進(jìn)電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)慣車匹配問(wèn)題： J=足慣量匹配的要求。 電機(jī)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 機(jī)床在不同的公況下，其所需轉(zhuǎn)矩是不同的，下面分別按個(gè)階段計(jì)算： a. M = 快速空載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 空載起動(dòng)時(shí)計(jì)算到電機(jī)軸上的加速轉(zhuǎn)矩（ 計(jì)算到電機(jī)軸上的磨擦轉(zhuǎn)矩。 0M 由于絲桿預(yù)緊里計(jì)算到電機(jī)軸上的附加轉(zhuǎn)矩（ 采用絲杠螺母副傳動(dòng)時(shí)，上述各種轉(zhuǎn)矩（ 用下式計(jì)算 J =J 20602 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 將前面數(shù)據(jù)代入式中個(gè)符號(hào)意義同前 a x r/動(dòng)加速時(shí)間 5J 傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算到電機(jī)軸上的總等數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 電機(jī)最大角加速度 電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 運(yùn)動(dòng)部件最大快進(jìn)速度 (mm/b 步進(jìn)電機(jī)的步距角 運(yùn)動(dòng)部件從停止起加速到最大快進(jìn)速度所需時(shí)間（ S） b 脈沖當(dāng)量（ mm/ J= 00 r/J =J 20602 = 0 2 05 0 =算到電機(jī)軸上的磨擦轉(zhuǎn)矩2000 /2 )(2 0L 絲桿導(dǎo)程0L=6F 導(dǎo)軌的磨擦力（ N） 垂直方向的切削力 (N) G 運(yùn)動(dòng)部件的總當(dāng)量 f 導(dǎo)軌摩擦系數(shù) i 齒輪降速比 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 傳動(dòng)連總效率，一般可取 ： 2000 /2 )(2 = 5 0( 加摩擦轉(zhuǎn)矩： 0M= )1(22000 0滾珠絲桿預(yù)加負(fù)荷，一般取 1/3mF， 滾珠絲桿導(dǎo)程（ 0L=0 滾珠絲桿未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率一般取 因此取 M= )1(22000 = )1(/23/1 2012 0 m = )098 2 =述三項(xiàng)合計(jì)： M = 0M + b. 快速移動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩 M ： M =M= 最大的切削負(fù)載時(shí)所需轉(zhuǎn)矩 M ： M =M+紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩 0 72 0 x上面計(jì)算可知， M 、 M 和 M 三種工況下，以快進(jìn)空載起動(dòng)所需轉(zhuǎn)矩最大，即可以 從綜合作業(yè)指導(dǎo)書表 3 22查出，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為五相 十拍時(shí)， 則最大轉(zhuǎn)矩為： a x MM j 表 3 23中 130于所需最大轉(zhuǎn)靜轉(zhuǎn)矩，可以滿足要求。 已計(jì)算出機(jī)床最大快移時(shí)需步進(jìn)電機(jī)的最高起動(dòng)頻率333削進(jìn)入時(shí)所需步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行頻率 從綜合作業(yè)指導(dǎo)書表 3 23 中查出 130步進(jìn)電機(jī)允許的最高空載起動(dòng)頻率為 3000行頻率為 16000從綜合作業(yè)指導(dǎo)書圖 3 15， 3 16 查出 130進(jìn)電機(jī)起動(dòng)矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性曲線如（ C）圖所示，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)時(shí)， f =2500， M =能滿足此機(jī)床所 接使用 則會(huì)施行失步現(xiàn)象，所以必須采取開(kāi)降進(jìn)控制用軟件實(shí)現(xiàn)，將起動(dòng)頻率到 1000動(dòng)轉(zhuǎn)矩 可增高到 后電路上再采用高低壓驅(qū)動(dòng)電路，可將電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩?cái)U(kuò)大 一 倍左右。 當(dāng)快速運(yùn)動(dòng)和切削進(jìn)給時(shí) ， 130步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行矩頻特性（ D）圖完全可以滿足要求： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 第三章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是畫出進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖，用以表達(dá)，設(shè)計(jì)者構(gòu)思，設(shè)計(jì)特點(diǎn)及計(jì)算結(jié)果一。進(jìn)給伺服系統(tǒng)總圖設(shè)計(jì)： 1縱向進(jìn)給伺服系統(tǒng)總圖設(shè)計(jì)： 在進(jìn)行縱向進(jìn)給飼服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)整個(gè)機(jī)床的布局有所了解在附圖中給出了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的總圖，圖中細(xì)實(shí)線所畫為原 機(jī)床未改造的部分，粗實(shí)線為改造設(shè)計(jì)部分。從圖中可以看出來(lái)，縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，在原機(jī)床裝進(jìn)給箱的位置，將進(jìn)給箱拆除，裝伺服系統(tǒng)齒輪箱，在箱體的左面裝步進(jìn)電機(jī)，滾珠絲桿右端軸承座仍裝在原機(jī)床滑動(dòng)絲桿后軸承座處。滾珠絲桿裝有擋板，以防止切屑掉下?lián)p壞滾珠絲杠。將 滾珠螺母座前面有控制板，裝有急停，電源開(kāi)關(guān)等幾個(gè)按鈕，便于工人操作。 總圖上還必須畫出此車床上加工螺紋的部件光電編碼器在經(jīng)濟(jì)型數(shù)按車床上，利用光電編碼器裝在主軸或在主軸箱與主軸保持一定傳動(dòng)比的伸出軸上，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，光電編碼器就發(fā) 出一定數(shù)量的脈沖，輸入計(jì)算中，經(jīng)過(guò)計(jì)算的運(yùn)算，控制步進(jìn)電機(jī)，帶功滾珠絲杠，使刀架進(jìn)給一定的螺距。 而光電編碼器用彎板裝在主軸箱左端面，通過(guò)彈性聯(lián)軸器與主軸箱中一伸出軸相連，因伸出軸不可能與彈性聯(lián)軸器的尺寸完全一致，故中間還要設(shè)計(jì)一個(gè)中間過(guò)渡套。 2進(jìn)給伺服系統(tǒng)的裝配圖 經(jīng)過(guò)計(jì)算，已知此縱向進(jìn)給系統(tǒng)采用 130步進(jìn)電機(jī)，經(jīng)過(guò)一對(duì)齒輪減速，齒輪系數(shù) 1Z =32。 2Z =40。模數(shù) m=2滾珠絲桿公稱直徑為0d=50珠絲杠螺母副先用的是外循環(huán)溝槽式墊片凋隙 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)，注意考慮以下問(wèn)題： （ 1）進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)，將原 床進(jìn)給箱擠掉，利用原來(lái)的安裝基面安裝齒輪箱體 45 。因而必須注意齒輪箱體螺釘中心距的尺寸，應(yīng)保證箱的安裝螺釘和銷釘均在原來(lái)的安裝基礎(chǔ)面上，床尾的軸承座仍要裝在原 床尾部軸承的加面上。 （ 2）為保證滾珠絲杠與導(dǎo)軌平行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意使齒輪箱體的絲杠中心，與床尾軸承座中心線距安裝基面尺寸一致以保證水平面的絲杠與導(dǎo)軌平行。齒輪箱體在 床身上的安裝螺釘?shù)奈恢门c車尾軸承座螺釘在床身上的安裝位置必須根據(jù)床身具體情況確定，以保證在垂直面內(nèi)絲桿與導(dǎo)軌平行。水平面內(nèi)的平行度達(dá)不到要求可刮研齒輪箱體或床尾軸承座的安裝基面，如垂直面內(nèi)平行度達(dá)不到要求，可安裝螺釘?shù)倪^(guò)孔進(jìn)行調(diào)整，調(diào)好后，插入定位銷。 （ 3）保證滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，輕快，必須使?jié)L珠絲桿螺母座板定 19與絲杠兩端支承同軸，設(shè)計(jì)時(shí)，在螺母座與彎板之間設(shè)計(jì)墊片 58，裝調(diào)時(shí)可以修磨墊片來(lái)保證螺母座在平面內(nèi)與兩面端支承同軸，垂而直面內(nèi)的同軸，靠螺釘?shù)剡^(guò)孔來(lái)的調(diào)整，調(diào)好后，打入銷釘。 （ 4）在水平面內(nèi)應(yīng)使 絲杠中心線距軌的距離盡量小，否則將層產(chǎn)生顛復(fù)力矩，增大磨擦力，使運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，利用床身的凹面，使齒輪箱體背面比安裝基面突出 33 就使絲杠中心距安裝基面尺寸為 42用此床身的凹入面，因?yàn)?130步進(jìn)電機(jī)外圓直徑為 130，就會(huì)使絲桿中心距安裝基面尺寸至少為 645樣設(shè)計(jì)是不合理。但是在的設(shè)計(jì)箱體外形時(shí)，必須根據(jù)床身的具體形狀不可使箱身與床凹入之毛面干涉。 （ 5）步進(jìn)電機(jī)裝在箱體左側(cè)，利用短圓柱面中，在箱體上定位，由于是定位面，一定要在圖上標(biāo)注出孔的尺寸及配合。 （ 6）設(shè)計(jì)中滾珠螺母副 采用了墊片調(diào)整方式預(yù)緊，即用修磨墊片使?jié)L珠絲杠滾珠與兩個(gè)滾珠螺母擠緊，避免在反向失步： a) 消隙齒輪，是采用兩個(gè)薄片齒輪，中間開(kāi)有三個(gè)月芽形的槽放入壓簧，并用三個(gè)內(nèi)六角螺釘固定，這種消隙齒輪的裝配順序是：首先將雙片只輪相對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒輪，使雙片尖輪的齒輪的矢對(duì)齊，彈簧 38受壓，上緊螺釘 30裝入箱體后，將螺釘 30松開(kāi)，彈簧 38將雙片齒輪沿用向錯(cuò)開(kāi)，消除與齒輪的側(cè)隙，此時(shí)財(cái)將螺釘 30上緊，在設(shè)計(jì)時(shí)，箱壁上要留有可進(jìn)伸入六角搬手孔，彈簧兩端用削扁的銷子 39壓住。 （ 7）當(dāng)車床床鞍移動(dòng)時(shí)，滾珠絲杠要受到軸向力，此軸 向力由床身前端的兩個(gè)止推軸承承受，向左的軸向力通過(guò)擋圈 21。止推軸承 22，擋塊 23，傳到齒輪箱體上，向右的買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 軸向力則通螺母 37，齒輪 31，徑向軸承 28，軸套 27，擋圈 26。到左邊的止推軸承 22，經(jīng)擋塊 23 傳到端蓋 24 上，此端蓋與齒輪箱體用螺釘固連，繪圖注意止推軸承 22 的動(dòng)圈和不動(dòng)圈的畫法，與擋塊 23接觸的一邊是不動(dòng)圈，其內(nèi)孔和軸頸之間要畫出間隙。 床尾部分的圓螺母 2 是用來(lái)對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，以增加絲杠的剛度，外側(cè)的圓螺母是鎖緊用的，由于旋轉(zhuǎn)螺母 2進(jìn)行預(yù)拉伸時(shí)，端面磨擦力大，故要止推軸承 5以上減小端面磨擦力。 第四章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路圖 硬件電路是用 51 系列單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)，給系統(tǒng)采用 8031 作 展了兩片 2764芯片，一片 6264芯片，兩片 8155 可編程并行 I/ 1、系統(tǒng)的功能 （ 1） 向進(jìn)給伺服運(yùn)動(dòng)。 （ 2） （ 3） （ 4） . 螺紋加工控制。 （ 5） （ 6） （ 7） . 其他功能，報(bào)警電路、急停電路、光隔離電路、功能電路等。 2、 ，由于 8031片內(nèi)無(wú)程 序存儲(chǔ)器，需要有外部程序存儲(chǔ)器的支持，同時(shí) 8031內(nèi)部只有 128B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，也遠(yuǎn)不能滿足控制系統(tǒng)的要求。故擴(kuò)展了 16764 組成，又?jǐn)U展了一片 6264 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 8031 芯片的 要采用 74址鎖存器，鎖存低 8位地址，為其選通信號(hào)，當(dāng) 高電平，鎖存器的輸入和輸出透明，即輸入的低 8 位存儲(chǔ)器地址在輸出端出現(xiàn)，此時(shí)不需鎖存。當(dāng) 現(xiàn)下降沿時(shí)，低8位地址鎖存入地址鎖存器中， 748031芯片的 40 口共組成 16 位地址， 2764 和 6264 芯片都是 8要 13 根地址線。 7低 8 位接 74片的輸出， 12 接 8031 芯片的 04。系統(tǒng)采用全地址譯碼，兩片 2764芯片片選信號(hào) 4碼器的 統(tǒng)復(fù)位以后程買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 序從 00006264 芯片的片選信號(hào) 接 74 片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)允許程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址（即允許地址重疊）， 8031 芯片控制信號(hào) 2764的 寫控制 信號(hào) 264 芯片的 E，以實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫。由于 8031 芯片內(nèi)部沒(méi)有 其 3、 I/由于 8031 只有 和 部分能提供用戶作為 I/O 口使用，不能滿足輸入輸出口的需要，因而系統(tǒng)必須擴(kuò)展輸入輸出接口電路。從附錄 H 圖 H 2 可以看出，系統(tǒng)擴(kuò)展了一片 8155和一片 8255可編程 I/8155的片選信號(hào) 40，8255芯片片選信號(hào) 42端。 74 八譯碼器有三個(gè)輸入 A、 B、C 分別接到 8031 的 5， 6、 7，輸出 7 8 個(gè)輸出，低電平有效。 7對(duì)應(yīng)輸入 A、 B、 00 至 111的 8種組合，其中 、 B、 00， 、B、 C 為 111。 74有三個(gè)使能端，其中 2 個(gè)（ 低電平使能，另一個(gè)有當(dāng)使能端均處于有效電平時(shí)，輸出才能產(chǎn)生，否則輸出處于高電平無(wú)效狀態(tài)。 I/8155 芯片 顯示器的位選信號(hào)輸出， 根線是鍵盤掃描輸入。 8155 芯片的 引腳接 8031芯片的 0，因?yàn)槭褂?8155 的 I/2。 0高電平。 8255芯片 向、 向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器，為輸出， 面板上的選擇開(kāi)頭是輸入，設(shè)有編輯、單步運(yùn)行、單段運(yùn)行、自動(dòng)、手動(dòng) I、手動(dòng) 系統(tǒng)各芯片采用全地址譯碼，各存儲(chǔ)器及 I/ 19所示： X 向， Y 向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器采用 3 2 相通電五相十拍方式工作，故 5V， 以 2 3 相通電四相八拍方式工作。 個(gè)芯片的選通輸出控制 255的 零 255的 、反轉(zhuǎn)控制端分別接 8255的 鐘輸入端 8155 芯片的 以決定脈沖分配器輸出脈沖分配器輸出脈沖的頻率。為實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)時(shí)不同的進(jìn)給速度，可給 8155芯片的定時(shí) /計(jì)數(shù)器中設(shè)置不同的時(shí)間常數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 芯 片 接 74腳 地址選擇線 片內(nèi)地址單元（ B） 地址編碼 2764（ 1） 0K 0000H1764 (2 ) 1Y 001K 2000H3264 1Y 001K 2000H3155 Y 1001111056 99255 2Y 01011111111111 5、其他輔助電路 此控制系統(tǒng)中設(shè)有越界報(bào)警和急停處理電路。 +X+Y+031 的 2，中斷源 時(shí)又接到 8031 的 ，采用硬件申請(qǐng)中斷軟件查詢的方法，這親無(wú)論哪個(gè)方向越界都會(huì)引起中斷，在中斷 服務(wù)程序中通過(guò)軟件查詢的辦法，便可確定是哪個(gè)方向越界，當(dāng) +X， +Y， +相應(yīng)的紅燈亮報(bào)警。 另外，還有上電和 按鈕相結(jié)合的復(fù)位電路、光隔離電路和功率放大電路等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 第五章 、機(jī)床的加工程序編制 如下圖所示，在圖中零件外圓 85加工，要求編制精加工程序。 程序如下： 00001 002 003 004 005 007 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 019 021 022 023 024 025 026 027 028 029 030 031 032 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 26 設(shè)計(jì)體會(huì) 在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一個(gè)最大的體會(huì)就是理 論上很簡(jiǎn)單的東西