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普通CA6140車床的經濟型數控改造

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更新時間：2014-11-04
發布人： kongbei

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普通CA6140車床的經濟型數控改造
目錄
1.緒論 1
2.設計要求 3
2.1總體方案設計要求 3
2.2設計參數 4
2.3.其它要求 6
3. 車床改造的結構特點 7
3.1.滾珠絲桿 7
3.2導軌副 7
3.3安裝電動卡盤 7
3.4脈沖發生器 7
4.進給伺服系統機械部分設計與計算 8
4.1 機械部分的改造 8
4.2進給系統機械結構改造設計 9
4.3進給伺服系統機械部分的計算與選型 10
4.3.1確定系統的脈沖當量 10
4.3.2縱向滾珠絲杠螺母副的副的型號選擇雨校核步驟 10
4.3.3 橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟 14
4.3.4齒輪有關計算 16
4.3.4（1）縱向齒輪及轉矩的有關計算 16
4.3.4 (2)橫向齒輪及轉矩的有關計算 20
5. 步進電動機的計算與選型 23
5.1步進電動機選用的基本原則 23
5.2步進電動機的選折 24
6.主軸交流伺服電機 24
6.1機床主運動電機的確定 26
6.2主軸的變速變速范圍 26
6.3初選主軸電機的型號 27
6.4主軸電機的校核 27
7. 微機控制系統硬件電路設計 28
7.1控制系統的功能要求 28
7.2硬件電路的組成 28
7.3設計說明 31
8．安裝調整中應注意的問題 31
8.1滾珠絲杠副的特點 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整 32
8.4聯軸器的安裝 32
8.5主軸脈沖發生器的安裝 32
結論 35
參考文獻 36
2設計要求
2.1總體方案設計要求
總體方案設計應考慮機床數控系統的類型，計算機的選擇，以及傳動方式和執行機構的選擇等。
（1）普通車床數控化改造后應具有定位、縱向和橫向的直線插補、圓弧插補功能，還要求能暫停，進行循環加工和螺紋加工等，因此，數控系統選連續控制系統。
（2）車床數控化改裝后屬于經濟型數控機床，在保證一定加工精度的前提下應簡化結構、降低成本，因此，進給伺服系統采用步進電機開環控制系統。
（3）根據普通車床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及經濟性要求，經濟型數控機床一般采用8位微機。在8位微機中，MCS—51系列單片機具有集成度高、可靠性好、功能強、速度快、抗干擾能力強、具有很高的性價比，因此，可選 MCS—51系列單片機擴展系統。
（4）根據系統的功能要求，微機數控系統中除了CPU外，還包括擴展程序存儲器，擴展數據存儲器、I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數據和機床狀態信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進電機驅動電路，此外，系統中還應包括螺紋加工中用的光電脈沖發生器和其他輔助電路。
（5）設計自動回轉刀架及其控制電路。
（6）縱向和橫向進給是兩套獨立的傳動鏈，它們由步進電機、齒輪副、絲杠螺母副組成，其傳動比應滿足機床所要求的分辨率。
（7）為了保證進給伺服系統的傳動精度和平穩性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲杠螺母副，并應有預緊機構，以提高傳動剛度和消除間隙，齒輪副也應有消除齒側間隙的機構。
（8）采用貼塑導軌，以減小導軌的摩擦力。 ...

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