机械5

(图和齐)CJK6132数控车床及其控制系统设计 摘要 在本次设计中，我采用常规分离式主传动设计，机床主传动采用液压操纵机构，可实现十八级转速。机床主轴箱内的传动齿轮均经淬硬磨齿处理，传动比稳定，运转噪音低。机床主轴为二支撑结构，前支撑采用C级高精度轴承，润滑油润滑，提高了回转精度，使机床主轴具有良好的精度和刚性。 机床采用单片式电磁刹车离合器，解决主轴的刹车及离合问题，离合器安装于主轴箱带轮处，使床头箱内结构大为简化，便于维修。机床两轴进给系统采用步进电机驱动滚珠丝杠的典型传动方式，在滑板与床鞍及床鞍与床身之间的滑动面处贴有TSF导轨板，滑动磨擦系数非常小，有助于提高了机床的快速响应性能及生产效率。机床采用立式四工位刀架，该刀架布刀方便，刚性好。 进给方面，采用开环数控系统，即步进电机数控进给方式。采用步进电机开环数控系统已基本能满足进给精度的要求。主传动由于采用了分离传动发案，可较好的隔离电机及变速箱的震动，解决了热变形对主轴的影响，提高机床的加工精度。再者，数控系统采用单片机技术，可靠性高，成本低，经济性好。在总体性能上可以达到经济精密数控机床之列，达到较好的性价比。 该机床可以加工各种轴类、盘类零件，可以车削各种螺纹、圆虎圆锥及回转体的内外曲面。作为通用型机床，特别适合汽车工业、摩托车行业、电子工业、航天、军工等行业，对旋转体类零件进行高效、大批量、高精度加工时采用。 机床采用机、电、液一体化结构，整体布局紧凑合理，便于维修和保养，外形符合人机工程学的原理，宜人性好，便于操作。 目录 一、总体方案设计1 （一）、主传动的组成部分1 （二）、机床主要部件及其运动方式的选定2 （三）、机床的主要技术参数3 （四）、各组成部件的特性与所应达到的要求3 二、机床主传动设计6 （一）、主要技术参数的确定6 1．尺寸参数6 2．运动参数8 3、主轴转速的确定10 4、转速范围及公比的确定10 5、结构式与结构网的确定11 6、转速图的拟定12 7、传动比参数的确定13 （二）、传动系统图的拟定14 （三）、电动机的选择16 （四）、齿轮传动的设计计算16 （五）、轴的设计计算20 三、进给系统的设计计算35 （一）、纵向进给系统的设计计算35 1、切削力计算36 2、滚珠丝杠设计计算36 （二）、横向进给系统的设计计算42 1、滚珠丝杠螺母副的选择计算42 3、步进电机的选择46 四、数控系统设计48 （一）、单片机系统控制设计的基本要求48 （二）、数字控制系统框图49 （三）、数控系统的硬件特点： 49 （四）、控制系统图及芯片的选择49 （五）、存储器及系统扩展设计。 54 1、基本知识54 2.程序器的扩展56 3、数据存储器的扩展57 4、存储器地址空间的分配57 5、I/O接口的扩展57 （六）、键盘及键盘接口设计59 （七）、显示器接口设计60 （八）、步进电机控制电路62 (九)、部分控制程序： 68 1.直线圆弧插补程序设计68 2直线插补程序68 3.圆弧插补程序得设计69 4、LED动态显示程序设计： 73 5、串行扩展口的键盘、显示器接口电路软件设计： 75 6、步进电机控制78 7、自动转位刀架控制82 五、外文资料翻译86 Stress a
nd Strai
n 86 Shear Force a
nd Be
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ng Mome
nt i
n Beams 90 六、参考文献95 七、结束语96