目录 摘要Ⅰ ABSTRACT（英文摘要） Ⅱ 目录Ⅲ 引言1 第一章总体方案的设计3 1.1设计任务3 1.2总体方案的论证3 1.2.1机械部分的改造设计3 1.2.2伺服进给系统的改造设计4 1.2.3数控系统的硬件电路设计4 1.3总体方案的确定5 第二章机械部分的改造设计6 2.1纵向进给系统的改造设计6 2.1.1纵向滚珠丝杠副的选用6 2.1.1.1确定系统脉冲当量7 2.1.1.2车削力的计算7 2.1.1.3滚珠丝杠副的设计、计算和选型7 2.1.2步进电机的选用11 2.1.1.1脉冲量的计算11 2.1.1.2等效负载转矩的计算11 2.1.1.3等效转动惯量的计算12 2.1.1.4步进电机型号的选择12 2.2横向进给系统得改造设计13 2.2.1横向滚珠丝杠副的选用13 2.2.1.1确定系统的脉冲当量13 2.2.1.2车削力的计算13 2.2.1.3滚珠丝杠副的设计、计算和选型14 2.2.2横向步进电机的选用17 2.2.2.1脉冲量的计算17 2.2.2.2等效负载转矩的计算17 2.2.2.3等效转动惯量的计算18 2.2.2.4步进电机型号的选择18 2.3齿轮传动间隙的调整19 第三章电气控制部分的设计22 3.1单片机的选择22 3.2步进电机的驱动23 3.2.1环形脉冲分配器的选择24 3.2.2功率放大器的选用25 3.3步进电机的微机控制28 结论30 致谢............................................................................................................. 31 参考文献32 第二章机械部分的改造设计 2.1纵向进给系统的改造设计 2.1.1纵向滚珠丝杠副的选用 滚珠螺旋传动是在丝杠和螺母滚道之间放人适量的滚珠，使螺纹间产生滚动摩擦。丝杠转动时，带动滚珠沿螺纹滚道滚动。螺母上设有返向器，与螺纹滚道构成滚珠的循环通道。为了在滚珠与滚道之间形成无间隙甚至有过盈配合，可设置预紧装置。为延长工作寿命，可设置润滑件和密封件。 滚珠螺旋传动与滑动螺旋传动或其它直线运动副相比，有下列特点： (1)传动效率高一般滚珠丝杠副的传动效率达90％~95％，耗费能量仅为滑动丝杆的1/3。 (2)运动平稳滚动摩擦系数接近常数，启动与工作摩擦力矩差别很校启动时无冲击，预紧后可消除间隙产生过盈，提高接触刚度和传动精度。 (3)工作寿命长滚珠丝杠螺母副的摩擦表面为高硬度(HRC5862)、高精度，具有较长的工作寿命和精度保持性。寿命约为滑动丝杆副的4~10倍以上。 (4)定位精度和重复定位精度高由于滚珠丝杆副摩擦孝温升孝无爬行、无间隙，通过预紧进行预拉伸以补偿热膨胀。因此可达到较高的定位精度和重复定位精度。 (5)同步性好用几套相同的滚珠丝杆副同时传动几个相同的运动部件，可得到较好的同步运动。 (6)可靠性高润滑密封装置结构简单，维修方便。 (7)不能自锁用于垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。 (8)制造工艺复杂滚珠丝杆和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，故制造成本较高。