普通车床的数控化改造设计.

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1、洛阳理工学院毕业设计（论文）普通车床的数控化改造设计摘要对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改造成为CNC装置控制的能独立运动的进给伺服系统，将刀架改造成能自动换刀的回转刀架。这样，利用CNC装置，车床就可以按预先输入的加工程序进行切削加工。由于切削参数，切削次序和刀具选择都可以由程序控制和调整，再加上纵向进给和横向进给联动的功能，数控化改造后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动切削，从而提高生产效率和加工精度，还能适应小批量，多品种复杂零件的加工。本设计主要对横

2、向进给系统的数控改造，其中包括一般的铸铁导轨改成贴塑导轨，把螺纹丝杠改成滚珠丝杠，一把的异步电动机改成伺服电动机（步进电动机），最后把手动刀架改造成有伺服电动机驱动能自动换刀的刀架。这样改造后的数控车床就能满足自动加工和一般的加工精度。关键词：进给伺服系统，回转刀架，滚珠丝杠，导轨5洛阳理工学院毕业设计（论文）目　录前　言1第1章横向进给传动链的设计计算61.1主切削力及其切削分力的计算61.2导轨摩擦力的计算61.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力71.4确定进给传动链的传动比i和传动级数71.5滚珠丝

3、杠的动载荷计算与直径估算7第2章滚珠丝杠螺母副的承载能力校验102.1滚珠丝杠螺母副临界压缩载荷的校验102.2滚珠丝杠螺母副临界转速的校验102.3滚珠丝杠螺母副的额定寿命的校验11第3章计算机械传动系统的刚度123.1计算机械传动系统的刚度123.2计算滚珠丝杠螺母副的扭转刚度13第4章驱动电动机的选型与计算144.1计算折算到电动机轴上的负载惯量144.2计算折算到电动机轴上的负载力矩144.3计算折算到电动机轴上的加速力矩154.4计算纵向进给系统所需的折算到电动机轴上的各种力矩164.5选择驱

4、动电动机的型号16第5章机械传动系统的动态分析185.1计算丝杆—工作台纵向振动系统的最低固有频率185.2计算扭转振动系统的最低固有频率18第6章机械传动系统的误差计算与分析196.1计算机械传动系统的反向死区196.2计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差196.3计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差195洛阳理工学院毕业设计（论文）第7章确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号207.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级207.2确定滚珠丝杠螺母副的规格型号20结　论21谢辞22参考文献235洛阳理

5、工学院毕业设计（论文）前　言数控技术是近代发展起来的用数字化信息进行控制的自动控制技术，是发展最快的工业技术之一，以制造过程为对象，以信息技术为手段，以数字坐标方式对运动部件进行位置控制为主要特征，为单件小批量生产的自动化开辟了可行的技术途径。它是运用高新技术对传统产业进行改进和提升的。以信息化带动工业化，实现社会生产力的跨越式发展，将在一定程度上取决于数控机床的进步。由于数控机床具有加工精度高，生产效率高，对要加工的工件的适应性强，具有良好的经济效益，自动化程度高，工人劳动强度低等优点而被国内外广泛应

6、用。最早采用数字控制技术进行机械加工的思想，是20世纪40年代提出的。1952年，美国麻省理工学院成功的研制出一套三坐标联动数控铣床，1959年由美国克耐.杜列克公司发明了带有自动换刀装置的数控机床，称为“加工中心”。1960年，出现了小规模的集成电路，使数控系统的可靠性得到进一步的提高，数控发展到第三代。1967年，英国首先出现了FMS柔性制造系统。1974年，美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床，多年来得到飞速发展和广泛的应用，这就是第五代数控MNC。20世纪80年代，国际上又出

7、现了柔性制造单元FMC。而在我国，从1958年开始到20世纪60年代中期处于研制开发时期。1965年，国内开始研制晶体管数控系统。70年代初研制成功X53K-1G立式数控铣床，CJK-18数控系统和数控非圆齿轮插齿机。80年代，我国从日本FANUC公司引进5、7、3等系列的数控系统和直流伺服电机、直流主轴电机技术，以及从美、德等国引进了一些新技术。1995年我国数控机床品种有了新的发展，品种增多，规格齐全。现在，我国已建立了以中、低档数控机床为主的产业体系。2004年，我过机床工具行业产品销售收入103

8、2亿元，大约是2000年507亿元的2.3倍，平均年增长23%，其发展远高于机床工具全行业的平均发展速度。而机床产量从“九五”计划末期的几千台，增长到2001年的17521台，2002年的24803台，2003年的36813台，2004年的51861台。机床品种也从“九五”5洛阳理工学院毕业设计（论文）期间的128种增长到1500多种。国产数控机床大部分达到了国际90年代初期或中期水平。“十五”期间，我国在高端数控机床关键技术研究方面取得了