普通CA6140车床的经济型数控改造
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目录
1.绪论 1
2.设计要求 3
2.1总体方案设计要求 3
2.2设计参数 4
2.3.其它要求 6
3. 车床改造的结构特点 7
3.1.滚珠丝杆 7
3.2导轨副 7
3.3安装电动卡盘 7
3.4脉冲发生器 7
4.进给伺服系统机械部分设计与计算 8
4.1 机械部分的改造 8
4.2进给系统机械结构改造设计 9
4.3进给伺服系统机械部分的计算与选型 10
4.3.1确定系统的脉冲当量 10
4.3.2纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤 10
4.3.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 14
4.3.4齿轮有关计算 16
4.3.4（1）纵向齿轮及转矩的有关计算 16
4.3.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算 20
5. 步进电动机的计算与选型 23
5.1步进电动机选用的基本原则 23
5.2步进电动机的选折 24
6.主轴交流伺服电机 24
6.1机床主运动电机的确定 26
6.2主轴的变速变速范围 26
6.3初选主轴电机的型号 27
6.4主轴电机的校核 27
7. 微机控制系统硬件电路设计 28
7.1控制系统的功能要求 28
7.2硬件电路的组成 28
7.3设计说明 31
8．安装调整中应注意的问题 31
8.1滚珠丝杠副的特点 31
8.2滚珠丝杠螺母副的选择 32
8.3滚珠丝杠螺母副的调整 32
8.4联轴器的安装 32
8.5主轴脉冲发生器的安装 32
结论 35
参考文献 36
2设计要求
2.1总体方案设计要求
总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系统。
（2）车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下应简化结构、降低成本，因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。
（3）根据普通车床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及经济性要求，经济型数控机床一般采用8位微机。在8位微机中，MCS—51系列单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强、具有很高的性价比，因此，可选 MCS—51系列单片机扩展系统。
（4）根据系统的功能要求，微机数控系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器、I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路，此外，系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。
（5）设计自动回转刀架及其控制电路。
（6）纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成，其传动比应满足机床所要求的分辨率。
（7）为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦 小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙，齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
（8）采用贴塑导轨，以减小导轨的摩擦力。 ...
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