数控机床纵向进给设计
C6132纵向进给运动系统数控改造设计
C6132纵向进给系统数控改造设计目录1 前言 (4)2 设计的内容及任务 (5)3 总体方案 (5)3.1 数控系统的选型 (5)3.2 伺服系统的改造设计 (6)3.3 机械结构的改造设计 (6)3.4 编码盘的选用和安装 (7)3.5 电气控制系统的改造设计 (7)3.6 液压系统的清洁和维护 (8)4 数控系统的选择 (8)5 机械本体部分的数控化改造与设计计算 (100)5.1 进给系统的传动方式及丝杆类型选择 (100)5.1.1 传动方式 (100)5.1.2 滚珠丝杆的选择 (111)5.2 滚珠丝杠副精度等级确定 (122)5.3 滚珠丝杠的润滑、防护、密封 (122)5.4 机械本体改造和设计计算 (122)5.4.1 纵向机械传动部分的数控化改造和设计计算 (122)5.4.2 滚珠丝杠设计计算 (133)5.4.3 滚珠丝杠的选型 (14)5.4.4 滚珠丝杠的验算 (14)5.4.5 确定齿轮传动比 (16)5.4.6 齿轮间隙的调整环节 (16)5.5 滚珠丝杠的支撑与轴承选用 (17)5.5.1滚珠丝杠支撑形式的选择 (17)5.5.2 滚珠丝杠轴端的形式 (18)6 伺服系统的改造设计 (20)6.1 控制系统的选择 (20)6.2 纵向步进电机的计算与选择 (21)6.2.1负载转动惯量计算 (21)6.2.2 各种工况下转矩计算 (22)6.2.3 步进电机的选择 (23)6.3 驱动器的选择 (23)7 编码器的选用和安装 (25)7.1观点编码器的选用 (25)7.2 编码器的安装 (26)8 电气控制部分的改造设计 (26)8.1 电气控制系统概述 (26)8.2 C6132车床电气化控制系统的数控化改造设计 (27)9 液压系统的清洁与维护 (28)9.1清洁程度对液压系统的影响 (29)9.2液压系统清洁与维护措施 (29)10 改造小结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 前言目前我国机床主要是卧式车床，与发达国家相比，型号陈旧，技术水平落后，严重影响了生产的发展。
课程设计-纵向进给机构方案设计要点
指导教师评定成绩：审定成绩：综合课程设计报告设计题目：纵向进给机构方案设计目录一、设计题目 (2)二、设计任务书 (2)三、总体方案设计 (2)四、机械系统设计 (3)1、计算切削力 (3)2、滚珠丝杠螺母副的选择计算 (3)（1）、最大工作载荷的计算 (3)（2）、最大动载荷F的计算 (5)Q（3）、滚珠丝杆螺母副的选型 (6)（4）、传动效率的计算 (6)（5）、刚度验算 (7)（6）、压杆稳定的校核 (7)（7）纵向滚珠丝杆副几何参数 (8)3、齿轮传动比计算 (9)4、步进电机的计算和选型 (10)（1）、初选步进电机 (10)（2）、校核步进电机转矩 (11)五、心得体会 (15)六、参考文献 (15)一、设计题目综合课程设计之横向传动方案设计二、设计任务书1．掌握机电产品设计的基本方法。
2．掌握根据零件的受力和功能进行结构设计的方法。
3．掌握零件尺寸公差和形位公差的设计方法。
4．选择传动机构实现进给机构的运动。
三、总体方案设计本次设计的总体方案选用前次设计的方案，具体如下：数控机床的伺服进给系统按有无位置检测和反馈可分为开环伺服系统、半闭环伺服系统、闭环伺服系统。
闭环控制方案的优点是可以达到和好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响。
但他结构复杂、技术难度大、调式和维修困难、造价高。
半闭环控制系统由于调速范围宽，过载能力强，又采用反馈控制，因此性能远优于以步进电动机驱动的开环控制系统。
但是，采用半闭环控制其调式比开环要复杂，设计上也要有其自身的特点，技术难度较大。
开环控制系统中没有位置控制器及反馈线路，因此开环系统的精度较差，但其结构简单，易于调整，所以常用于精度要求不高的场合。
经过以上比较，由于所改造的微型车床的目标加工精度没有特殊要求，为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环控制系统。
在该系统中，没有反馈电路，不带检测装置，指令信号是单方向传送的，输入装置把信号输给数控装置，经数控装置运算后分配出指令脉冲，通过步进电机驱动工作台移动。
车床纵向进给系统设计
目录一、数控机床进给系统概述 (1)二、主要设计任务参数 (3)三、数控车床纵向进给系统传动的方案设计 (3)1、纵向进给系统设计的基本要求 (3)1、带有齿轮传动的进给运动................................... (3)2、经同步带轮传动的进给运动 (4)3、电机通过联轴器直接与丝杠联接 (5)四、运动设计 (5)1、降速比计算 (5)2、减速齿轮的确定 (6)五、丝杠螺母机构的选择与计算 (6)1、动载强度计算 (6)2、静强度计算 (7)3、临界转速校核 (8)4、额定寿命的校核 (8)六、动力计算 (8)1、传动件转动惯量的计算 (8)2、电动机力矩的计算 (9)七、丝杠螺母机构的传动刚度计算 (10)八、结构设计 (11)1、滚珠丝杠的支承 (11)2、滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧 (12)九、主要结构性能及特点的分析 (12)十、总结与体会 (13)参考文献 (14)一、数控机床进给系统概述数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示：图1-1数控机床进给系统伺服相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性：（1） 提高生产率。
数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率。
采用最佳参数和最佳走刀路线，缩短加工时间，从而提高生产率。
（2） 数控机床可以提高零件的加工精度，稳定产品质量。
由于它是按照程序自动加工不需要人工干预，其加工精度还可以利用软件进行校正及补偿，故可以获得比机床本身精度还要高的精度和重复精度。
（3） 有广泛的适应性和较大的灵活性。
通过改变程序，就可以加工新产品的零件，能够完成很多普通机床难以完成或者根本不能加工的复杂型面零件的加工。
（4） 可以实现一机多用。
一些数控机床，可以自动换刀，一次装卡后，几乎能完成零件的全部加工部位的加工，节省了设备和厂房面积。
（5） 可以进行精确的成本计算和生产进度安排，减少在制品，加速资金周转，提高经济效益。
超精密数控机床控制系统技术方案
超精密数控机床控制系统技术方案1、系统组成超精密数控机床系统主要有三个部分：主轴、横向进给机构、纵向进给机构。
其平面布局如图1所示。
图1 超精密数控机床平面布局示意图主轴由空气磁力轴承支承，用带有变频器的电动机驱动，功率为1500W；横向进给机构与纵向进给机构均采用花岗石滑台与方导轨结构，各由一台伺服电动机直接驱动滚珠丝杠带动滑台在导轨上移动，电动机功率为850W。
2、技术要求（1) 横、纵向进给的操作采用手柄式控制开关操作（十字选择开关，中间有快速选择按钮）。
(2）进给的速度可调(最小为2mm/min），可实现自动/手动进给，移动精度为0。
1μm。
(3）横、纵向的移动应有锁定开关。
（4) 主轴旋转可调速50-1800r/min(60Hz达到1800r)采用无级变速,且有相对的转速指示.（5) 主轴旋转的起、停均需有缓冲过程（慢爬、慢停），主轴旋转应有保护电路,断电时应缓慢停止旋转。
（6）气压保护,控制机床的正常运转(0.4MPa），低于设定值时机床不能工作（或停止工作）。
(7) 电源、气源有正常工作灯指示.（8）其余要求按常规机床实施。
有电控箱、人机对话控制台、手柄式控制进给操作手柄组成.3、系统功能需求3.1 主轴(1)无级变速，要求50～1800转；(2)启停应有一个过渡过程（即从慢到快启动，从快到慢停止）;(3)转速设定；3.2横向进给机构(4)任意位置停止锁定；(5)移动距离设定；(6)设置快速移动操作手柄；3.3纵向进给机构(1)任意位置停止锁定;(2)移动距离设定;(3)设置快速移动操作手柄；3.4控制面板(1)主轴转速设定、显示；(2)横向进给量设定、显示；(3)纵向进给量设定、显示；(4)纵横向进给手动控制；(5)电源总快关3.5系统整体(1)主轴中心线位置定位(原点、二次定位点）(2)刀具轨迹程序编制4、控制系统解决方案4.1 硬件解决方案根据数控机床的功能需求与技术要求，拟定其控制系统硬件解决方案如图2所示。
数控技术课程设计数控车床横向和纵向进给系统设计(全套图纸)
2纵向进给系统的设计计算 (2)2.1主切削力及其切削分力计算 (3)2.2导轨摩擦力的计算 (3)2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (3)2.4确定进给传动链的传动比i和传动级数 (3)2.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (4)2.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核 (5)2.7计算机械传动的刚度 (6)2.8驱动电机的选型与计算 (7)2.9机械传动系统的动态分析 (9)2.10机械传动系统的误差计算与分析 (10)2.11确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (10)3进给系统的结构设计 (11)3.1滚珠丝杠螺母副的设计 (11)总结与体会 (12)致谢词 (12)参考文献 (13)1数控技术课程设计的目的通过本课程设计的训练，使学生在完成数控机床及金属切削机床的结构课程学习之后，让学生能够运用所学的知识，独立完成数控机床传动系统的设计，从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的分析、设计能力，同时巩固《金属切削机床》课程的部分知识。
全套图纸，加1538937061.运用所学理论及知识，进行数控机床部分机械结构设计，培养学生综合设计能力；2.掌握数控机床传动系统的设计方法和步骤；3.掌握设计的基本技能，具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；4.基本掌握编写技术文件的能力。
2纵向进给系统的设计计算设计参数如下：工作台工作台质量 kg m T 600= 最大加工受力N F W 1500= 快进速度s m v f /2.0max =工作台导轨摩擦力 N F R 5.2= 工作行程m s W 7.0=减速机构丝杠螺母机构(图2)，已知数据如下：图2 丝杠螺母机构轴承轴向刚度 800/L K N m µ=丝杠螺母刚度 800/M K N m µ=螺母支座刚度 1000/TMK N mµ=丝杠传动效率 0.9sp η=丝杠长度 0.5sp L m=丝杠轴承、丝杠螺母摩擦力矩, 2.5R sp M N m =g轴承平均间距 1550L mm =导程10sp h mm = 最大转速常数 60000A = 支承方式 双推—双推 伺服电机电机转子惯量320.0510M J kg m −=×g2.1主切削力及其切削分力计算取机床的机械效率0.8η=，/1w z F F =，/0.35c z F F =，/0.2v z F F =则有 1500z w F kF N N ==工作台横向进给方向载荷c F 和工作台垂直进给方向载荷v F 为0.350.351500525c z F F N N ==×= 0.20.21500300v z F F N N ==×=2.2导轨摩擦力的计算导轨受到垂向切削分力300v F N =，纵向切削分力c F =525N ，移动部件的全部质量（包括机床夹具和工件的质量）m=600kg ，查表得镶条紧固力2000g f N =，取0.15(3002000300525)=×+++468.75N =计算在不切削状态下的导轨摩擦力0F µ和0F 0()0.15(3002000)345g F W f N µµ=+=×+= 00()0.2(3002000)460g F W f N µ=+=×+=2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力计算最大轴向负载力max a Fmax (300468.75)768.75a y F F F N N µ=+=+= 计算最小轴向负载力min a F min 0345a F F N µ==2.4确定进给传动链的传动比i 和传动级数取步进电动机的步距角 1.5α=°，滚珠丝杠的基本导程010L mm =，进给传动链的脉冲当量0.004/p mm P δ=，则有0 1.51010.423603600.004p L i αδ×===× 根据结构需要，确定各传动齿轮的齿数分别为120z =、2208z =，模数m=2，齿宽b=20mm 。
普通铣床X52K纵向进给传动机构设计
1 引言随着现代工业的迅猛发展，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求，数控机床已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。
目前中国大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大多数是普通机床，机床数控化率远低于美国、日本等国家。
如果大量添置全新的数控机床，不仅资金投入量大、成本高，而且又会造成原有设备的闲置浪费。
把普通机床改造为数控机床则不失为一条提高数控化率的有效途径。
普通机床的数控化改造，顾名思义就是在机床上增加微机控制装置，使其具有一定的自动化能力，以实现预定的加工工艺目标。
这种机床改造花费少，改造针对性强，时间短，改造后的机床大多能克服原机床的缺点和存在的问题，生产效率高，尤其适合中国机床拥有量大、生产规模小的具体国情。
经调查显示在实际生产过程中普通铣床主要用于加工平面或成型表面。
若要在普通铣床上加工圆弧、凸轮等特殊类平面时，就要借助于圆工作台、分度头等机床附件，并对机床进行整体调整。
加工精度较低，基础调整工作费事[1]。
所以，为提高工件的加工精度，保证产品质量，便于加工圆弧面和凸轮的曲面等，可以利用数控方法对铣床进行数控化改造。
本设计是对普通铣床X52K纵向进给传动机构数控化改造的设计。
由于普通铣床X52K传动机构系统加工零件的效率较低，如若对其纵向数控化改造后不仅可以实现复杂零件的自动铣削，并且大大缩短了加工时间，提高了零件的加工精度及生产效率。
1.1 机床数控化改造的现状及发展趋势数控技术是运用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。
它是当今工业产品自动化发展中处于核心地位的一种高技术。
而数控系统已成为我国机械制造工业和国民经济的重要装备，其发展直接关系到我国的多个领域[2]。
1.1.1 机床数控化改造的现状长期以来，我国的数控系统以传统的封闭式体系结构为主。
在传统的封闭式结构中，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。
普通车床数控化改造设计说明书
一、设计目的:通过本课程设计的训练,使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车,数控铣和加工中心的进给系统的自动控制系统设计,从而使学生进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
⑴运用所学的理论知识,进行数控系统设计的初步训练,培养学生的综合设计能力；⑵掌握三相反应式步进电机进给驱动的原理和控制方法；⑶掌握PLC控制系统设计的基本技能,具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；⑷基本掌握编写技术的能力。
二、设计内容和要求：参考课程设计指导书[1]，对于普通车床数控化改造设计，纵向进给驱动由三相感应式步进电机实现，完成其选型计算，用4位拨动开关设定转动速度，并设计其启动停止、正反转、加减速和步数控制系统，数控系统的脉冲当量为0.01mm/脉冲。
三、设计工作任务及工作量的要求：⑴设计任务①.步进电机选型计算；②.PLC控制程序设计⑵设计工作量要求：①.电路接线图和电器件清单；②.控制程序T形图及其对应的程序清单；③.编写课程设计说明书一份。
（A4不少于10页）⑶三个同学分为一组，同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法，但每位同学的设计任务必须各有侧重独立完成，不能有雷同现象。
四、设计参数：设计参数包括车床的部分技术参数和车床拟实施数控化改造所需要的参数。
以CA6140型车床的改造,设计参数如下：最大加工直径：在床面上,400mm；在床鞍上, 210mm。
最大加工长度：1000mm。
行程：纵向,1000mm。
快速进给：纵向,2400mm／min最大切削进给速度：纵向,500mm／min溜板及刀架质量：纵向,81.63kg主电动机功率：7.5kw定位精度：0.04mm／全行程重复定位精度：0.016mm／全行程程序输入方式：增量值、绝对值通用控制坐标数：2脉冲当量：纵向,0.01mm／脉冲一、 步进电机选型计算：（一）纵向进给传动链的设计计算 1、主切削力及其切削分力计算 ⑴ 计算主切削里z F已知机床主电动机的额定功率m P 为7.5KW,最大工件直径D=400mm,主轴计算转速n=85r ／min 。
数控机床进给传动系统
数控机床进给传动系统一．进给传动体系图纵向和横向进给传动体系图二．体系图的重要构造和功用电念头：1. 步进电念头步进电念头是一种将电脉冲旌旗灯号转换成机械角位移的驱动元件。
步进电念头是一种特别的电念头，一般电念头通电后都是持续迁移转变的，而步进电念头则有定位与运转两种状况。
当有一个电脉冲输入时，步进电念头就反转展转一个固定的角度，这角度称为步距角，一个步距角就是一步，所以这种电念头称为步进电念头。
又因为它输入的是脉冲电流，也称作脉冲电念头。
当电脉冲持续赓续地输入，步进电念头便跟随脉冲一步一步地迁移转变，步进电念头的角位移量和输入的脉冲个数严格成正比例，在时光上与输入脉冲同步。
是以，只需控制输入脉冲的数量、频率及电念头绕组的通电次序，便可获得所需转角、转速和偏向。
在无脉冲输入时，步进电念头的转子保持原有地位，处于定位状况。
步进电念头的调速范围广、惯量小、灵敏度高、输出转角可以或许控制，并且有必定的精度，常用作开环进给伺服体系的驱动元件。
与闭坏体系比拟，它没有地位速度反馈回路，控制体系简单，成本大年夜大年夜降低，与机床配接轻易，应用便利，因而在对精度、速度请求不十分高的中小型数控机床上获得了广泛地应用。
2. 直流伺服电念头因为数控机床对进给伺服驱动装配的请求较高，而直流电念头具有优胜的调速特点，是以在半闭坏、闭坏伺服控制体系中，获得较广泛地应用。
直流进给伺服电念头就其工作道理来说，固然与通俗直流电念头雷同。
然而，因为机械加工的特别请求，一般的直流电念头是不克不及知足须要的。
起首，一般直流电念头转子的迁移转变惯量过大年夜，而其输出转矩则相对较小。
如许，它的动态特点就比较差，尤其在低速运转前提下，这个缺点就更凸起。
在进给伺服机构中应用的是经由改进构造，进步其特点的大年夜功率直流伺服电念头，重要有以下两种类型：（1）小惯量直流电念头。
重要构造特点是其转子的迁移转变惯量尽可能小，是以在构造上与通俗电念头的最大年夜不合是转子做成细长形且滑腻无槽。
Φ600mm的数控车床总体设计及纵向进给设计
毕业设计说明书设计题目：Φ600mm的数控车床总体设计及纵向进给设计学生班级学号指导教师继续教育学院二零一三年十月摘要全面阐述了数控车床的结构原理，设计特点，论述了采用伺服电机和滚珠丝杠螺母副的优点。
详细介绍了数控车床的结构设计及校核，并进行了分析。
另外汇总了有关技术参数。
其中着重介绍了滚珠丝杠的原理及选用原则，系统地对滚珠丝杠生产、应用等环节进行了介绍。
包括种类选择、参数选择、精度选择、循环方式选择、与主机匹配的原则以及厂家的选择等。
关键词：车床，数控，伺服电机，滚珠丝杠AbstractComprehensively elaborated numerical control lathe structure principle, design features, discusses the use of servo motor and ball screw nut pair advantages. Introduces the NC lathe structure design and verification, and analysis. In addition to collect the related technology parameters.This paper emphasizes on the ball screw principle and selection principle, system of ball screw production, application etc were introduced. Including the type selection, parameter selection, precision, circulation mode selection, matched with the host machine and the selection principle of manufacturers.Key words: lathe, numerical control, servo motor, the ball screw目录摘要 (II)Abstract (I)目录 (II)第1章数控机床发展概述 (1)1.1数控机床及其特点 (1)1.2数控车床的主要功能及加工对象 (1)1.3 数控机床的经济分析 (2)1.3.1中小企业数控机床选用中存在的问题 (2)1.3.2 数控机床选购的策略 (2)1.4 数控机床的发展趋向 (4)第2章数控机床总体方案的制订及比较 (6)2.1 总体方案设计内容 (6)2.1.1系统运动方式的确定 (7)2.1.2控制方式的选择 (7)2.2 总体方案确定 (7)2.2.1 系统的运动方式伺服系统的选择 (7)2.2.2 数控系统 (7)2.2.3 机械传动方式 (8)2.3 可行性论证 (8)第3章确定切削用量及选择刀具 (9)3.1科学选择数控刀具 (9)3.1.1选择数控刀具的原则 (9)3.1.2选择数控车削用刀具 (10)3.2 设置刀点和换刀点 (10)3.3 确定切削用量 (11)3.3.1确定主轴转速 (11)3.3.2确定进给速度 (11)3.3.3 确定背吃刀量 (11)第4章传动系统图的计算 (12)4.1 参数的确定 (12)4.2 传动设计 (14)4.3转速图的拟定 (16)第5章纵向进给伺服进给结构设计 (20)5.1 确定脉冲当量 (20)5.2 切削力的计算 (20)5.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (21)5.3.1 精度的选择 (21)5.3.2丝杠导程的确定 (21)5.3.3 最大工作载荷的计算 (22)5.3.4 最大动载荷的计算 (22)5.3.5 滚珠丝杠螺母副的选型 (23)5.3.6 滚珠丝杠副的支承方式 (23)5.3.3 传动效率的计算 (23)5.3.8 刚度的验算 (24)5.3.9 稳定性校核 (25)5.3.10 临界转速的验证 (25)5.4 齿轮传动的计算 (26)5.5 步进电动机的选择 (26)5.6导轨的特点 (29)5.7 导轨的设计 (30)第6章单片机控制应用系统电路设计 (33)6.1硬件电路设计 (33)6.1.1 数控系统的硬件结构 (33)6.1.2 数控系统硬件电路的功能 (33)6.2关于各线路元件之间线路连接 (34)6.4 关于电路原理图的一些说明 (35)总结 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第1章数控机床发展概述1.1数控机床及其特点数字控制机床是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
卧式车床数控化改造设计——纵向进给系统的设计
目录1 绪论 (1)1.1 国内外数控机床的发展现状 (1)1.2 数控系统的发展趋势 (2)1.3 普通机床数控改造的意义 (3)1.4 本文的设计任务 (3)2 C6140普通车床数控改造的总体方案设计 (5)2.1 C6140普通车床介绍 (5)2.2 总体方案的确定 (6)2.3 机械系统的改造设计方案 (8)3 纵向进给系统的详细设计与计算 (13)3.1 脉冲当量的确定 (13)3.2 切削力的计算 (13)3.3 滚珠丝杠螺母副的设计及计算 (14)3.4 齿轮传动的计算 (18)3.5 步进电动机的选择 (19)4 传动间隙的调整与预紧及导轨的设计 (22)4.1 滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧 (22)4.2 进给系统传动齿轮间隙的消除 (23)4.3 数控改造C6140车床导轨设计 (24)5 数控系统硬件电路设计和软件设计 (28)5.1 数控系统基本硬件组成 (28)5.2 单板机控制系统的设计 (28)5.3 软件设计 (31)结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 国内外数控机床的发展现状1.1.1 国内数控机床的发展现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。
在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。
2001年，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。
但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。
近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。
CKS6132数控车床纵向进给系统及尾架的设计
滚 动 导 轨 的优 点 是 摩 擦 系 数 小 ， 动、 静 摩 擦 系数 基本相 同， 可 以预 紧 ， 定 位精 度 高 ， 不 会 产 生 爬 行 现
和降低工人劳动强度。
此次 设计 主要 是 数控 机 床 Ｃ Ｋ Ｓ ６ １ ３ ２ 纵 向进 给 系 统 的设计 ， 以及 车床 尾架 和 液压 系统 的设 计 绘 图 ， 还 有 机 床数 控 系 统 的选 择 和连 接 以及 典 型 零 件 的数 控
相对 于传统机床 ， 数控机床有 以下明显 的优越性 ： 缩
短 加工 时 间 ，从 而 提 高生 产 率 ；提 高 零 件 的加 工 精 度 ，稳 定 产 品质 量 ；有 广 泛 的适 应 性 和较 大 的灵 活
堆 积在导轨上 ， 也便 于安装 自动排 屑器 ； 操作方便 ，
易 于安装 机 械 手 ， 实现 单 机 自动 化 ； 机床 ， 外形整洁 、 美观 ， 容易 设置 封 闭式 防护 。斜 床身 导轨倾 斜 的角 度
目前 数控 车床 的纵 向和 横 向多 采 用交 流 伺 服 电
精 度 的机 械 传动 装 置 的磨损 、 惯 性 及 间隙 的存 在 ， 故 机 ， 进 给系 统 的机械 传 动链 采用 滚 珠丝 杠 、 静 压 丝杠 和无 间隙齿 轮副 等 ， 以尽量减 小反 向 间隙 。我们 这里
性， 可以实现一机多用 ， 节省 了设备和厂房面积 ； 可
以进行 精 确 的成 本计 算 和 生产 进 度 安 排 ，不 需 要 专 用 夹具 ，采 用普 通 的通 用 夹具 就 能 满 足数 控 加 工 的
中， 倾斜角度小 ， 排屑不便 ； 倾斜角度大 ， 导轨的导向
数控车床纵向进给系统和横向进给系统的设计
1绪论1.1数控系统的发展简史1952年第一代数控系统一一电子管数控系统的诞生。
20世纪50年代末，完全由固定布线的晶休管元器件电路所组成的第二代数控系统一一晶体管数控系统被研制成功，取代了昂贵的、易坏的、难以推广的电子管控制装置。
随着集成电路技术的发展，1965年出现了第三代数控系统一一集成电路数控系统。
1970年，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展出了第四代数控系统一一小型计算机数控系统，然后，随着微型计算机以其无法比拟的性能价格比渗透各个行业，1974年，第五代数控系统一一微型计算机数控系统也出现了。
应用一个或多个计算机作为数控系统的核心组件的数控系统统称为计算机数控系统(CNC)。
综上所述，由于微电子技术和计算机技术的不断发展，数控机床的数控系统也随着不断更新，发展非常迅速，几乎5年左右时间就更新换代一次⑴。
数控机床是先进制造业的基础机械，是最典型的多品种、小批量、高科技含量的机电一体化产品。
欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产品进程，1990年日本机床产值数控化率达75%，美国达70. 1%，德国达57%。
目前世界数控机床年产量超过15万台，品种超过1500多种［2］。
1.2我国数控系统的发展现状及趋势1.2.1数控技术状况目前，我国数控系统正处在由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时期，也是由封闭型向开放型过渡的时期。
我国数控系统在技术上已趋于成熟，在重大关键技术(包括核心技术)，已达到国际先进水平。
自“七五”以来，国家一直把数控系统的发展作为重中之重来支持，现已开发出具有中国版权的数控系统，掌握了国外一直对我国封锁的一些关键技术。
例如，曾长期困扰我国、并受到西方国家封锁的多坐标联动技术对我们已不再是难题，0.1 J m当量的超精密数控系统、数控仿型系统、非圆齿轮加工系统、高速进给数控系统、实时多任务操作系统都已研制成功。
尤其是基于PC机的开放式智能化数控系统，可实施多轴控制，具备联网进线等功能既可作为独立产品，又是一代开放式的开发平台，为机床厂及软件开发商二次开发创造了条件。
C616型普通车床说明书
12机制对口课程设计：C616型普通车床目录序言--------------------------------------------------------------------------------------3 一、设计方案的确定-----------------------------------------------------------------4 （一）设计任务------------------------------------------------------------------------4 （二）总体设计方案的确定---------------------------------------------------------4 二、机械部分改造与设计------------------------------------------------------------4 （一）纵向进给系统的设计与计算------------------------------------------------4 （二）横向进给系统的设计与计算------------------------------------------------10 三、步进电机的选择------------------------------------------------------------------13 （一）步进电机选用的基本原则---------------------------------------------------13 （二）步进电机的选择---------------------------------------------------------------14四、机床导轨改造---------------------------------------------------------------------15五、自动转位刀架的选用------------------------------------------------------------16六、经济型数控机床改造时数控系统的选用------------------------------------17七、典型零件的工艺设计及应用程序的编制------------------------------------18 （一）工艺分析------------------------------------------------------------------------18 （二）工作坐标系的设定------------------------------------------------------------19 （三）手动钻孔------------------------------------------------------------------------19 （四）编制加工程序------------------------------------------------------------------19 小结---------------------------------------------------------------------------------------21一、设计方案的确定C616型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。
数控深切削缓进给磨床的设计（纵向和横向进给机构部分）说明书（已处理）
数控深切削缓进给磨床的设计(纵向和横向进给机构部分)说明书学号: 24091900276南湖学院毕业设计题目数控深切削缓进给磨床的设计(纵向和横向进给机构部分)作者届别2013届系别机械与电子工程系专业机械设计制造及其自动化指导老师职称副教授完成时间 2013年5月20日摘要本文是对数控深切削缓进给成型磨床的纵向和横向进给机构部分进行设计。
本设计课题以广西桂林广陆量具厂生产的数显游标卡尺为加工对象。
本设计的磨床采用机电一体化设计原理,通过采用CBN砂轮,缓进给工艺,数控系统等措施保证加工精度。
在本磨床的数控系统中,以8051单片机为核心,利用I/O输入输出设备,通过步进电机实施对工作台的自动调整和控制。
本课题通过键盘对工作台的移动直线距离进行控制,提高了系统控制的准确性,稳定性;采用光电隔离技术,提高了系统的抗干扰能力;采用步进电机进行控制,使系统工作平稳,同时大大缩减了系统调节时间。
关键词:数控;深切削;缓进给;磨床;设计AbstractThis paper introduced design principle for the longitudinal feed and cross feed mechanism of a numerical control deep cutting slow-feed shaping grinding machine. The design issues to Guilin, Guangxi Lu Guang Measuring Tool Factory production of digital vernier caliper target for processing.The grinding machine adopt electro-mechanics’ integrating design principle and guarantee the machining precision through introducing the grinding wheel of CBN, slow-feed craft and numerical control system, etc. Regard chip microcomputer 80C51 as the core in the numerical control system of the grinding machine, utilize I/O equipmentand realize the worktable auto-conditioning through controlling step motor.This issue through the keyboard on the table straight from the mobile control and improve the accuracy of the system control, stability; improve the accuracy controlled and stability; Adopting photoelectric isolation technology, improve systematic anti-interference ability; Introducing the step motor to control, make the system work steadily and shorten systematic regulation time greatly at same time.Keywords: numerical control; deep cutting; slow-feed; grinding machine; design目录第一章综述 11.1课题来源 11.2 缓进给磨削技术 11.3 缓进给磨削机理 51.3.1 砂轮与工件的接触长度与接触时间 5 1.3.2 磨削力 51.4 超精密砂轮磨削技术 6第二章磨床总体布局设计72.1 加工要求72.2 机床简介72.3 技术规格72.3.1 主要规格72.3.2 加工范围72.3.3 工作台72.3.4 磨头82.3.5 冷却和清洁系统82.3.6 电动机总功率82.4 工作精度82.4.1 尺寸精度82.4.2 表面粗糙度 82.5 特殊附件82.5.1 专用砂轮82.5.2 专用夹具82.5.3 砂轮成型修整器82.5.4 单点式金刚笔和金刚滚轮8第三章纵向进给机构设计93.1 步进电机的选型93.2 滚珠丝杠的选择123.3 滚珠丝杠的支承133.4 滚珠丝杠与电动机的联接14第四章横向进给机构设计164.1 横向进给传动机构的选用164.2 横向进给梯形螺杆的耐磨性验算16 4.3 螺杆刚度的验算174.4 横向导轨的计算18第五章数控硬件电路设计195.1 硬件电路总体方案的确定195.2 主控制器CPU的选择195.3 机床的控制功能205.4键盘显示器接口电路205.4.1 I/O扩展电路设计215.4.2 键盘显示器接口电路225.5 步进电机驱动电路225.6 其他辅助电路设计245.6.1 单片机8051的时钟电路245.6.2 复位电路245.6.3 越界报警电路25设计总结26参考文献27第一章综述1.1课题来源本课题设计的是一台数控深切削缓进给成型磨床,以磨削难以加工的3Cr13材料不锈钢游标卡尺尺身两面的沟槽。
数控车床进给系统步进电动机的计算与选型
数控车床进给系统步进电动机的计算与选型微机数控车床进给系统广泛采用了步进电动机,目前对于步进电动机的计算与选型有多种不同的方法。
1、步进电机性能指标的计算:微机数控车床进给系统步进电动机的计算与选型, 按照以下几个步骤:(1)根据机械系统结构, 求得加在步进电动机转轴上的总转动惯量J(2)计算不同工况下加在步进电动机转轴上的等效负载转矩T(3)取其中最大的等效负载转矩作为确定步进电动机最大静转矩的依据;(4)根据电动机的运行矩频特性、起动惯频特性等, 对初选的步进电动机进行校核。
111 步进电动机转轴上的总转动惯量J的计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量J是进给伺服系统的主要参数之一,它对选择电动机具有重要意义。
J主要包括电动机转子的转动惯量、减速装置与滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量等。
112 步进电动机转轴上的等效负载转矩T的计算步进电动机转轴所承受的负载转矩在不同工况下是不同的。
在数控机床进给系统中, 主要应考虑两种典型情况:(1)是快速空载起动(工作负载为0),(2) 承受最大工作负载。
(1)快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩Teq1:T1= T max +T f+ T0 (1)式中:T max为快速空载起动时折算到电动机转轴上最大加速转矩, 单位为N# m ;T f为移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩, 单位为N# m ;T0 为滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩, 单位为N# m 。
具体计算过程如下:快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩:T amax = J.E=2PJ n m/60t a(2)式中:J为步进电动机转轴上的总转动惯量, 单位为kg# m2;E为电动机转轴的角加速度, 单位为rad / s2;n m为电动机的转速, 单位为r/min;t a 为电动机加速所用时间, 单位为s, 一般在0.13~ 1 s之间选取。
移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩:T f=F摩P h /2PG i(3)式中: F摩为导轨的摩擦力, 单位为N;P h为滚珠丝杠导程, 单位为m;G为传动链总效率, 一般取G= 017~ 0185;i为总的传动比, i= n m /n s, 其中n m为电动机转速, n s为丝杠的转速。
数控车床纵向进给系统设计
本科毕业设计（论文）通过答辩目录第1章概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2进给系统概述 (1)第2章运动设计 (2)2.1传动方案拟定 (2)2.2丝杠螺母副的选择与计算 (2)2.2.1丝杠螺母副的选择 (2)2.2.2丝杠螺母副的计算 (3)2.2.3滚珠丝杠螺母副的验算 (4)第3章动力计算 (8)3.1电动机的验算 (8)3.2齿轮的计算 (10)3.3轴的设计 (13)总结 (19)参考文献 (20)数控车床纵向进给系统设计第1章概述1.1.设计目的机床课程设计是在金属切削机床之后进行的实践性环节，其目的在于通过机床进给运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到结构构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件设计、编写技术文件和查阅技术资料的等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析、结构设计与计算能力。
1.2.进给系统概述进给系统的特点是速度低、消耗功率少、受力小，而速度越低越易出现爬行现象，而一般的捣鬼由于受摩擦力下降特性的影响，很难满足高精度的要求，特别是对于数控而言更不能适应精度要求。
而滚珠丝杠副基本上是滚动摩擦，摩擦阻力小，切摩擦阻力的大小几乎与运动速度完全无关，这样就有效的保证了运动的平稳性，克服了爬行现象的产生。
而且滚珠丝杠摩擦损失小，传动效率高，运动灵敏、低速时无爬行现象、轴向刚度高、寿命长、维护简单且具有传动可逆性并反向精度高等优点故而选用滚珠丝杠螺母副传动。
陕西科技大学课程设计说明书第2章运动设计2.1.传动方案拟定2.1.1.总体传动框图如下图：2.1.2.具体的分析过程：因设计要求系统为开环系统从而使系统简化，若直接将电机与滚珠丝杠联必会引起丝杠温度过高即磨损加剧使其寿命降低。
故在其两者之间加一消隙齿轮箱，一是使丝杠速度降低，而则是消除系统传动中的间隙，提高传动精度，并有效减少反向运动死区现象，消息齿轮箱与丝杠可采用联轴器形式连接，这样便确定了如上图所示的传动方案。
微型精密车床的设计
摘要微型精密车床的设计，它主要包括以下几个主要部分：床身、主轴箱组件、尾架组件、变速齿轮箱、丝杠等。
床身主要起支撑的作用，所有其他主要部件都安装在床身上，通常在床身上面有内外两组平行的导轨。
主轴箱组件是机床实现旋转运动的执行件，是机床上的一个关键组件。
主轴组件由主轴，主轴支撑和安装在主轴上的传动件，密封件组成。
尾座组件主要由三部分组成。
底座与床身的内侧导轨配合，并可以在导轨上做纵向移动，底座上有一个可以使整个尾座组件夹紧在任意位置上的装置。
变速箱主要通过齿轮的变速最终使刀具按主轴的转数纵向地或横向地精确移动。
采用滚珠丝杠，减小摩擦，提高了运动精度。
本设计主要设计进给部分，包括溜板箱的设计，丝杆的设计，步进电动机的选型和校核计算，刀架的设计。
由于微型精密车床体积小，质量轻，便于运输。
所以微型精密车床得到了广泛的应用关键词微型精密滚珠丝杠溜板箱组件刀架步进电动机AbstractMicro precision lathes design, it mainly includes the following main parts: lathe bed, headstock assembly, tailstock assembly, quick-change gear box ,leadscrew, etc. The bed`s main effect is supporting, all other major components are installed in bed, usually in bed with internal and external two groups of parallel ways. headstock assembly is the realization of rotating machine tools, implementation is a key component. headstock assembly is made up of spindle, spindle support and installed in the transmission shaft and seals. tailstock assembly mainly consists of three parts. Pedestal and the inside of the bed, and can guide ways longitudinal move in on a pedestal, can make whole tailstock assembly clamping device in any position. The quick-change box mainly though changegears eventually made by cutting the number of vertical shaft by turning horizontally o r precise movement. Using the leadscrew, reducing friction, improve the motion precision. This design mainly design the feed part, including the carriage design, leadscrew design, the design of stepping motor selection and design of the check calculation, the tool post design. Because the micro precision lathe, small size, light quality, easy to transport. So the micro precision lathes are widely applied. Keywords micro precision leadscrew carriage assembly tool post stepping motor目录前言 (5)1．绪论 (6)1.1 设计的目的和意义 (6)1.2 微型机械加工技术发展现状趋势分析 (6)1.3 微型精密车床的现状 (7)2．微型精密车床总体方案拟定 (9)2.1 进给部分电动机的选用 (9)2.1.1 步进电动机及其发展 (9)2.1.2步进电动机的特点 (10)2.1.3 步进电动机的类型 (10)2.1.4 步进电机的工作原理 (11)2.1.5 步进电机的常用参数 (12)2.1.6 步进电机具有如下优点 : (13)2.2 丝杆螺母的选用 (14)2.3机床导轨及尾座的设计 (14)2.4 机床床身的设计 (14)3．纵向进给机构设计 (17)3.1 进给系统的概述和总体方案设计 (17)3.2 滚珠丝杠螺母的概述 (17)3.2.1 滚珠丝杠螺母工作原理及其特点 (17)3.2.2 滚珠丝杠螺母的结构循环方式 (18)3.3 丝杆螺母副的选择 (21)3.3.1内循环与外循环的选用说明 (21)3.3.2 滚珠丝杠的轴向间隙调整和预紧方法 (21)3.3.3.滚珠丝杠的安装 (21)3.4 滚珠丝杠螺母副的计算 (22)3.5 滚珠丝杠螺母副的验算 (24)3.5.1 刚度计算 (24)3.5.2 稳定性验算： (25)3.5.3丝杠系统的刚度计算： (26)3.5.4 反向死区的验算： (26)3.6 滚珠丝杠的设计与计算 (27)3.6.1 切削力的计算 (28)3.6.2 滚珠丝杠设计计算 (29)3.7 纵向步进电动机的验算 (30)3.8 消隙齿轮的计算 (34)3.9 消隙轴的设计 (39)3.10 动力计算 (44)3.10.1 小齿轮的转动惯量 (44)3.10.3 计算工作台的转动惯量JW (45)3.10.4 计算丝杠的转动惯量Js (45)4．横向进给机构的设计 (46)4.1 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 (46)4.1.1型号选择 (46)4.1.2 横向滚珠丝杠的校核 (46)4.2 横向进给系统的设计和计算 (47)4.2.1 横向进给系统的设计 (47)4.2.2 横向进给系统的设计和计算 (47)4.2.3 滚珠丝杠设计计算 (48)4.2.4 动载强度计算 (49)4.2.5 静强度计算 (51)4.2.6 临界转速校核 (51)4.2.7 额定寿命的校核 (52)4.3 横向进给步进电机的计算 (52)5. 刀架的设计 (54)5.1 减速传动机构的设计 (54)5.2 自动回转刀架的工作原理 (55)结论 (60)致谢 (61)参考文献 (62)前言大学的学习生活即将结束，大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节——毕业设计，它是对所学知识和技能的综合运用和检验。
机械机床毕业设计65数控车床纵向进给及导轨润滑机构设计说明书
0前言一．我国数控产业的现状当前，我国的数控系统正处在由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时期。
也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。
我国数控系统在技术上已趋于成熟，在重大关键技术上（包括核心技术），已达到国外先进水平。
目前，已新开发出数控系统80种。
自“七五”以来，国家一直把数控系统的发展作为重中之重来支持，现已开发出具有中国版权的数控系统，掌握了国外一直对我国封锁的一些关键技术。
二．数控产业发展面临的问题当前,我国数控机床产业面临的挑战是国内市场占有率偏低。
据有关资料表明,1999年国产数控机床的市场占有率仅为38.88%。
造成这种严峻的形势,除客观原因外,主要是产品的质量、可靠性不过硬。
“十五”期间,我国机械制造工业正朝着精密化、柔性化、集成化、自动化、智能化方面迅速发展,国内数控机床需求强劲,我国数控机床产业适逢极好的发展机遇。
然而,我国加入ＷＴＯ后,国外生产的数控机床将会更多的进入我国市场,市场竞争更为激烈。
提高国产数控机床市场占有率,关键在于提高质量和可靠性。
几年来,经过对国内外数控机床的机械结构剖析和使用性能的调研,探索和总结了数控机床机械结构设计和制造的新技术。
现时主要存在有以下几个问题：1．缺乏产业规模2．缺乏发展数控产业的政策和技术配套体系3．缺乏技术创新，产品更新和产业调整的内在动力4．面临国外强手竞争的巨大压力三．数控机床简介数控机床是一种高科技的机电一体化产品,是综合应用计算机技术、精密测量及现在机械制造技术等各种先进技术相结合的产物。
数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现在制造技术中不可缺少的生产手段,是机电一体化技术的重要组成部分。
随着科学技术的迅速发展,数控技术的应用范围日益扩大。
数控机床已成为现在机械制造业中的主要技术装备。
四．经济型数控车床的改造纵横向进给系统原机床挂轮机构、进给箱、溜板箱、滑动丝杠,光杠等全部拆除,纵、横向以伺服电机作为驱动元件,经一级齿轮减速转矩增大后,由滚珠丝杠传动。
数控车床纵向进给系统设计
数控车床纵向进给系统设计数控车床纵向进给系统主要由电机、传动装置、进给机构、位置传感器和控制系统等组成。
其中，电机提供动力，传动装置将电机的旋转运动转换为车床床身或工作台的线性运动，进给机构实现纵向进给的精确控制，位置传感器用于反馈当前位置信息，控制系统根据位置信息调整进给速度和位置。
首先，在设计数控车床纵向进给系统时，需要根据加工需要选择适当的电机和传动装置。
一般来说，可以选择伺服电机或步进电机作为驱动电机，通过齿轮传动或直线导轨传动实现纵向进给。
伺服电机具有较高的速度响应和位置控制精度，适用于高速、高精度加工；而步进电机成本较低，适用于低速、中低精度加工。
其次，进给机构的选择也很关键。
常见的进给机构有球螺杆进给和滚珠丝杠进给两种。
球螺杆进给具有较高的传动效率和刚性，适用于要求较高的加工；滚珠丝杠进给则具有较低的摩擦系数和较高的静动态刚度，适用于高速、高精度加工。
然后，位置传感器的选型也需要考虑。
常见的位置传感器有光电编码器、磁性编码器和线性位移传感器等。
光电编码器成本较低，适用于较低精度要求；磁性编码器具有较高的分辨率和抗干扰能力，适用于高精度加工；线性位移传感器则能提供更加精确的位置反馈信息。
最后，在控制系统方面，需要考虑进给速度和位置的控制精度。
控制系统可以采用闭环控制，根据位置传感器反馈的信息进行调整，使进给速度和位置保持在预设的范围内。
控制系统还可以加入一些补偿算法，如前馈控制和模型预测控制，提高控制精度和稳定性。
总结起来，数控车床纵向进给系统的设计需要考虑电机和传动装置的选择、进给机构的选型、位置传感器的选取以及控制系统的设计。
通过合理选择和配置这些组成部分，可以实现数控车床纵向进给的高速、高精度加工。
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目录摘要 (3)ABSTRACT (4)前言部分 (5)第1章绪论 (6)1.1机床总体方案的设计 (6)1.1.1 课程设计任务书 (6)1.1.2 总体方案设计 (6)1.2开环伺服进给系统机械部分设计 (6)1.2.1 滚珠丝杠螺母副的计算选型 (6)1.2.2 步进电动机的计算和选型 (6)第2章机床机电一体化改造总体方案的设计 (7)2.1课程设计任务书 (7)2.1.1 题目 (7)2.1.2 原始数据： (7)2.1.3 主要技术参数： (7)2.1.4 课程设计的内容及要求： (7)2.2总体方案设计 (7)2.2.1 系统的运动方式的确定 (7)2.2.2 伺服系统的选择 (7)2.2.3 执行机构传动方式的确定 (7)2.2.4 数控系统的选择 (8)第3章开环伺服进给系统机械部分设计 (8)3.2计算切削力 (8)3.3滚珠丝杠螺母副的计算选型（ (9)3.3.1 计算进给牵引力 (9)3.3.2 计算最大动负载 (9)3.3.3 滚珠丝杠螺母副的选型 (10)3.3.4 传动效率计算 (10)3.3.5 刚度计算 (10)3.3.6 稳定性校核 (12)3.3.7纵向滚珠丝杠副的几何参数 (12)3.4齿轮传动比计算 (12)3.5步进电动机的计算和选型 (13)3.5.1 等效转动惯量计算 (13)3.5.2 电机力矩计算 (14)3.5.3 计算步进电动机空载起动频率和切削时的工作频率 (16)第4章机械传动机构的调整和结构的简要说明 (17)4.1丝杠进给速度的调节 (17)4.2轴向的预紧力的调整及定位 (18)结论部分 (19)设计体会 (20)参考文献 (21)谢词..............................................................................................错误！未定义书签。
摘要本设计是把普通数控的改造经济型数控机床，经济型数控机床就是指价格低廉、操作使用方便、比较适合我国国情的，动化的机床。
：分析和总结了现有数控维修教学和实训中存在的主要问题，针对存在的问题，简单介绍了虚拟数控机床的功能，着重阐述了虚拟数控机床在数控维修教学不同模块中的使用。
是使用数控机床可以降低工人劳动强度，节省劳动力（一个人可看管多台机床），减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期、可对市场需求做出快速反应，在设计时候具体进行了详细的各种部件的选型和计算。
机床计算机数据控的基本原理，数控机床的组成、分类及发展，CNC装置的硬件、软件及其接口，插补原理、刀具补偿与速度控制，伺服驱动系统及位置控制，加工程序编制等。
比如：导轨设计选型、滚珠丝杠副选型与计算，进行传动系统误差分析、驱动电机的选型与计算、驱动电机与滚珠丝杆的联接，驱动电机与进给传动系统的动态特性分析等。
关键词：车床数控传动系统数控维修；虚拟数控机床教学AbstractThis design is the common lathe with economical CNC machine tool, economic type CNC machine tools is low price, convenient operation and use, is suitable for the national conditions of our country, the move of the machine tool. The use of CNC machine tool can reduce the labor intensity of workers, labor saving ( a person can control more than one machine), reduce tooling, shorten new product development cycle and the production cycle, the rapid response to market demand, in the design of specific detail when the various parts of the design and calculation of. Machine computer data control principle, the composition of CNC machine tools, classification and development, CNC hardware, software and interface, interpolation theory, compensation of cutting tools and speed control, servo drive system and position control, processing procedures for the preparation and. For example: guide design, selection and calculation of ball screw transmission system, error analysis, selection and calculation of driving motor, driving motor and ball screw coupling, the drive motor and the feed drive system dynamic characteristics analysis.Key words: lathe numerical control drive system前言部分计算机技术和先进制造技术的发展，推动了机械加工在各方面的变革和进步。
典型的数控机床已成为现代加工器械的鲜明代表。
考虑到企业的生产效率和投入成本，普通车床的数控化改造将是一个极为有意义的课题。
数控车床改造的设计是机电一体化系统课程设计的主要内容。
作为机械设计制造及其自动化专业的学生，这次设计是本人在学习完“机电一体化系统设计”、“数控机床”等专业课程之后进行的一个重要的实践性教学环节。
通过综合运用所学的机械、电子、自动控制、微机等知识，进行一次机电结合的全面训练，以培养独立分析问题，解决问题和进行机电一体化系统初步设计的能力。
此设计过程为期三个星期，在赵洪兵的指导下，本人将对普通车床进行开环控制纵向进给的改造。
动轨迹信息记录在程序介质上，然后送人数控系统经过译码和运算，控制机床刀具与工件的相对运动，加工出所需工件的一类机床即为数控机床。
数控加工的基本过程。
数控机床是用数字信息进行控制的机床。
凡是用代码化的数字信息将刀具移在数控机床加工工件前，要分析零件图，拟定零件加工工艺方案，明确加工工艺参数，然后按编程规则编制数控加工程序。
当加工零件的几何信息和工艺信息转换为数字化信息后，可以用不同方法输入到机床的数控系统中，经检查无误即可启动机床，运行数控加工程序数控装置会自动完成数控加工程序发出的各种控制指令。
如果不出现故障，直到加工程序运行结束，零件加工完毕为止。
数控加工的控制过程与计算机控制打印机的打印过程，特别是与计算机控制绘图机的绘图.由于学生水平有限，在设计乃至计算过程中难免会有一些错误，望各位老师及同学指点赐教。
不胜感激。
第1章绪论1.1 机床总体方案的设计1.1.1 课程设计任务书（1）题目（2）原始数据（3）主要技术参数（4）课程设计的内容及要求1.1.2 总体方案设计（1）系统的运动方式的确定（2）伺服系统的选择（3）执行机构传动方式的确定（4）数控系统的选择1.2 开环伺服进给系统机械部分设计1.2.1 滚珠丝杠螺母副的计算选型（纵向进给丝杠）（1）计算进给牵引力m ()F N（2）计算最大动负载C（3）滚珠丝杠螺母副的选型（4）传动效率计算（5）刚度计算（6）稳定性校核1.2.2 步进电动机的计算和选型（1）等效转动惯量的计算（2）电机力矩计算（3）计算步进电动机空载起动频率和切削时的工作频率第2章机床机电一体化改造总体方案的设计2.1 课程设计任务书2.1.1 题目：φ400mm车床总体设计及纵向进给设计2.1.2 原始数据：最大回转直径：400毫米在床身上D=400毫米在床鞍上 D=210 毫米最大工件长度 900mm主电动机功率 7.5千瓦；转速1450转/分2.1.3 主要技术参数（均为纵向）：最大进给速度 1.0米/分最大快移速度 4米/分起动加速时间 30毫秒移动部件重量 80公斤机床定位精度 0.015毫米2.1.4 课程设计的内容及要求：能按时独立完成毕业设计规定的全部内容，方案选择正确，论据充分，对设计中的主要问题分析深入，解决合理，有独立见解，能很好运用所学理论和提供的资料解决设计中的问题，能独立查阅和正确引用中外文参考资料，说明书文字通顺、清楚、选用数据论证合理、计算准确，图面整洁。
2.2 总体方案设计2.2.1 系统的运动方式的确定由于改造后的经济型数控车床具有定位、直线插补、圆弧插补、暂停、循环加工、螺纹加工等功能，所以应该选用连续控制系统。
2.2.2 伺服系统的选择应任务书的要求，采用步进电机开环控制系统。
2.2.3 执行机构传动方式的确定为了保证一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。
同时，若直接将电机与滚珠丝杠联必会引起丝杠温度过高即磨损加剧使其寿命降低。
故在其两者之间加一消隙齿轮箱，一使丝杠速度降低，二则消除系统传动中的间隙，提高传动精度，并有效减少反向运动死区现象，消隙齿轮箱与丝杠可采用联轴器形式连接，这样便确定了如下图2-1所示的传动方案。
2.2.4 数控系统的选择根据机床要求，本着经济耐用的原则，确定采用8位机。
MCS—51系列单片机主要有三种型号的产品：8031、8051和8751。
由于MCS—51系列单片机的特点之一是硬件设计简单，系统结构紧凑，故对于简单的应用场合，MCS—51系统的最小系统用一片8031外扩一片EPROM就能满足开环控制的要求。
8031单片机内含4kb EEPROM程序存储器，具有功耗低、抗干扰能力强的特点，数据存储器WM0016DRH是一种多功能非易失性SRAM，8031单片机高速高抗干扰自保持，不怕掉电，上下电百万次数据无丢失，断电保护10年有效，既可高速连续读写，也可任意地址单字节操作，无需拼凑页面，随机读写不需等待，立即有效，输入输出TTL/CMOS兼容，上电复位输出，掉电保护，内置看门狗，电源监测，不用外加电路和电池，且引脚与标准SRAM兼容。