用微机数控技术改造最大加工直径为500毫米普通车床的进给系统

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1、准考证号：010611300019本科生毕业论文（设计）用微机数控技术改造最大加工直径为500毫米普通车床的进给系统学院：江西科技学院专业：机电一体化工程班级：10机电四（1）班学生姓名：指导老师：完成日期：2013-11-529本科论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名

2、（手写）：签字日期：年月日本科论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）：签字日期：年月日签字日期：年月日29指导教师评语建议成绩：优良中及格不及格指导教师签字：年月日最终评定成绩：优良中及格不及格系主任签字：年月日29目录绪论4一、数控机床系统总体设计方案的拟定5二、

3、机床进给系统机械部分设计计算51、设计参数52、进给伺服系统运动及动力计算6（1）确定系统的脉冲当量6（2）．计算切削力63、滚珠丝杠螺母副的计算及选型7（1）纵向滚珠丝杠螺母副的计算及选型7（2）横向滚珠丝杠螺母副的计算及选型104、轮进给齿轮箱传动比计算14（1）纵向进给齿轮箱传动比及齿轮几何参数14(2）横向进给齿轮箱传动比计算155、步进电机的计算和选型16（1）纵向步进电机的计算和选型16（2）横向步进电机的计算和选型20三、数控机床零件加工程序25四、总结27主要参考文献2829绪论接到一个数控装置的设计任务以后，必须首先拟定总体方案，绘制

4、系统总体框图，才能决定各种设计参数和结构，然后再分别对机械部分和电器部分、现已机电一体化的典型产品——数控机床为例,分析总体方案拟定的基本内容。机床数控系统总体方案的拟定包括以下内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择、执行机构的结构及传动方式的确定，计算机系统的选择等内容。一般应根据设计任务和要求提出数个总体方案，进行综合分析、比较和论证，最后确定一个可行的总体方案。一、数控机床系统总体设计方案的拟定普通车床是金属切削加工最常用的一类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱

5、、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。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为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装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车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适应小批量多品种复杂零件

6、的加工。29二、机床进给系统机械部分设计计算2．1设计参数用微机数控技术改造最大加工直径为500毫米普通车床的进给系统最大加工直径（mm）：在床身上：500在床鞍上：260最大加工长度（mm）：7501000溜板及刀架重量（N）：横向：550纵向：1100刀架快移速度（m/min）：横向：1纵向：2最大进给速度（m/min）：横向：0.3纵向：0.6最小分辨率（mm）：横向：0.005纵向：0.01定位精度（mm）：0.025主电机功率（KW）：5.5启动加速时间（ms）：302、进给伺服系统运动及动力计算（1）确定系统的脉冲当量脉冲当量是指一个进给脉

7、冲使机床执行部件产生的进给量,它是衡量数控机床加工精度的一个基本参数。因此,脉冲当量应根据机床精度的要求来确定。对经济型数控机床来说，纵向常采用的脉冲当量为0.01mm/step。（2）计算切削力1）纵车外圆主切削力(N)按经验公式估算：=按切削力各分力比例：得：=1873(N)=2996(N)292）.横切端面主切削力=3745.5(N)按切削力各分力比例：=936(N)=1498(N)3、滚珠丝杠螺母副的计算及选型（1）纵向滚珠丝杠螺母副的计算及选型1）计算进给轴向力(N)按纵向进给为综合型导轨式中K—考虑颠覆力矩影响的实验系数，综合导轨取K=1.

8、15—滑动导轨摩擦系数0.15～0.18初选0.16G—溜板及刀架重力1100N则=1.15×