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普通CA6140車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造

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更新時(shí)間：2014-11-04
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普通CA6140車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造
目錄
1.緒論 1
2.設(shè)計(jì)要求 3
2.1總體方案設(shè)計(jì)要求 3
2.2設(shè)計(jì)參數(shù) 4
2.3.其它要求 6
3. 車床改造的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 7
3.1.滾珠絲桿 7
3.2導(dǎo)軌副 7
3.3安裝電動(dòng)卡盤 7
3.4脈沖發(fā)生器 7
4.進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)與計(jì)算 8
4.1 機(jī)械部分的改造 8
4.2進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì) 9
4.3進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的計(jì)算與選型 10
4.3.1確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量 10
4.3.2縱向滾珠絲杠螺母副的副的型號(hào)選擇雨校核步驟 10
4.3.3 橫向滾珠絲杠螺母副的型號(hào)選擇與校核步驟 14
4.3.4齒輪有關(guān)計(jì)算 16
4.3.4（1）縱向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計(jì)算 16
4.3.4 (2)橫向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計(jì)算 20
5. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型 23
5.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)選用的基本原則 23
5.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選折 24
6.主軸交流伺服電機(jī) 24
6.1機(jī)床主運(yùn)動(dòng)電機(jī)的確定 26
6.2主軸的變速變速范圍 26
6.3初選主軸電機(jī)的型號(hào) 27
6.4主軸電機(jī)的校核 27
7. 微機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 28
7.1控制系統(tǒng)的功能要求 28
7.2硬件電路的組成 28
7.3設(shè)計(jì)說明 31
8．安裝調(diào)整中應(yīng)注意的問題 31
8.1滾珠絲杠副的特點(diǎn) 31
8.2滾珠絲杠螺母副的選擇 32
8.3滾珠絲杠螺母副的調(diào)整 32
8.4聯(lián)軸器的安裝 32
8.5主軸脈沖發(fā)生器的安裝 32
結(jié)論 35
參考文獻(xiàn) 36
2設(shè)計(jì)要求
2.1總體方案設(shè)計(jì)要求
總體方案設(shè)計(jì)應(yīng)考慮機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的類型，計(jì)算機(jī)的選擇，以及傳動(dòng)方式和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇等。
（1）普通車床數(shù)控化改造后應(yīng)具有定位、縱向和橫向的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)功能，還要求能暫停，進(jìn)行循環(huán)加工和螺紋加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選連續(xù)控制系統(tǒng)。
（2）車床數(shù)控化改裝后屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，在保證一定加工精度的前提下應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，因此，進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)。
（3）根據(jù)普通車床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及經(jīng)濟(jì)性要求，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床一般采用8位微機(jī)。在8位微機(jī)中，MCS—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)、具有很高的性價(jià)比，因此，可選 MCS—51系列單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。
（4）根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，此外，系統(tǒng)中還應(yīng)包括螺紋加工中用的光電脈沖發(fā)生器和其他輔助電路。
（5）設(shè)計(jì)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架及其控制電路。
（6）縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，它們由步進(jìn)電機(jī)、齒輪副、絲杠螺母副組成，其傳動(dòng)比應(yīng)滿足機(jī)床所要求的分辨率。
（7）為了保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲杠螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)。
（8）采用貼塑導(dǎo)軌，以減小導(dǎo)軌的摩擦力。 ...

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