机械5

（有CAD图）Φ630MM(工件最大回转直径)经济型数控车床设计 摘要 当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。 目录 摘要…………………………………………………………………………………… i Absract………………………………………………………………………………… ii 第1章绪论…………………………………………………………………………… 1 1.1课题研究的意义……………………………………………………………… 1 1.2数控机床的发展趋势和研究方向……………………………………………… 1 1.2.1高速度、高精度化………………………………………………………… 2 1.2.2多功能化…………………………………………………………………… 3 1.2.3智能化……………………………………………………………………… 4 1.2.4数控系统小型化…………………………………………………………… 5 1.2.5数控编程自动化…………………………………………………………… 5 1.2.6更高的可靠性……………………………………………………………… 5 1.3本课题研究的参数要求………………………………………………………… 6 第2章总体设计方案………………………………………………………………… 7 2.1数控车床的总体任务…………………………………………………………… 7 2.2运动系统方案确定……………………………………………………………… 7 2.2.1伺服系统的选择…………………………………………………………… 7 2.2.2传动方式的选择…………………………………………………………… 7 2.3数控系统电路原理图设计……………………………………………………… 8 2.4数控系统硬件结构……………………………………………………………… 8 2.5数控系统软件结构…………………………………………………………… 9 第3章纵坐标进给伺服进给结构设计…………………………………………… 10 3.1确定脉冲当量……………………………………………………………… 10 3.2切削力的计算………………………………………………………………… 10 3.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型………………………………………………… 11 3.3.1精度的选择………………………………………………………………… 11 3.3.2丝杠导程的确定…………………………………………………………… 11 3.3.3最大工作载荷的计算……………………………………………………… 11 3.3.4最大动载荷的计算………………………………………………………… 12 3.3.5滚珠丝杠螺母副的选型…………………………………………………… 13 3.3.6滚珠丝杠副的支承方式…………………………………………………… 13 3.3.7传动效率的计算…………………………………………………………… 13 3.3.8刚度的验算………………………………………………………………… 14 3.3.9稳定性校核………………………………………………………………… 14 3.3.10临界转速的验证……………………………………………………………15 3.4齿轮传动的计算……………………………………………………………… 16 3.5步进电动机的选择………………………………………………………………16 3.6导轨的特点……………………………………………………………………… 19 3.7导轨的设计………………………………………………………………………20 3.8导轨贴塑工艺及其加工…………………………………………………………22 3.8.1贴塑原料的选择…………………………………………………………… 22 3.8.2金属粘接面的预加工……………………………………………………… 23 3.8.3贴塑工艺…………………………………………………………………… 23 3.8.4塑料面的机械加工………………………………………………………… 25 3.8.5配置面的加工……………………………………………………………… 25 3.8.6检查………………………………………………………………………… 25 第4章横坐标进给伺服进给结构设计………………………………………………… 27 4.1切削力的计算…………………………………………………………………… 27 4.2滚珠丝杠螺母副的计算和选型…………………………………………………27 4.2.1最大工作载荷的计算……………………………………………………… 27 4.2.2最大动载荷的计算………………………………………………………… 27 4.2.3滚珠丝杠螺母副的选型…………………………………………………… 28 4.2.4滚珠丝杠副的支承方式…………………………………………………… 28 4.2.5传动效率的计算…………………………………………………………… 28 4.2.6刚度的验算………………………………………………………………… 28 4.2.7稳定性校核……………………………………………………………… 29 4.2.8临界转速的验证……………………………………………………………29 4.3进给伺服系统传动计算……………………………………………………… 29 4.3.1确定传动比…………………………………………………………………30 4.3.2齿轮参数的计算……………………………………………………………30 4.4.步进电机的计算和选用………………………………………………………30 4.4.1转动惯量的计算……………………………………………………………30 4.4.2电机力矩的计算………………………………………………………… 31 4.5步进电机的选择……………………………………………………………… 33 第5章微机控制应用系统电路设计………………………………………………… 35 5.1硬件电路设计………………………………………………………………… 35 5.1.1数控系统的硬件结构…………………………………………………… 35 5.1.2数控系统硬件电路的功能……………………………………………… 35 5.2关于各线路元件之间线路连接…………………………………………… 36 5.3关于电路原理图的一些说明……………………………………………… 37 结论…………………………………………………………………………………… 40 参考文献…………………………………………………………………………… 41 致谢………………………………………………………………………………… 42