普通车床的数控化改造设计

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-.任务书 --------3
二.总体方案设计 --------- 5
三.设计参数 --------- 5
四.实施方案 --------- 6
五.横向进给传动链的设计计算 --------- 7
六.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验--------- 9
七.计算机械传动系统的刚度 ---------10
八.驱动电动机的选型计算 ---------12
九.机械传动系统的动态分析 ---------15
十.机械传动系统的误差计算与分析---------15
十-.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号---16
十二.数控系统设计 ----------17
十三.参考书目 ----------23
-.任务书
1.设计目的
数控机床课程设计是机电-体化专业教学中的-个重要的实践环节，学生学完技术基次和专业课，特别是数控技术”课程后应用的，它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电-体化的典型课题--数控系统设计方案的拟定为主线，通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计，计算以及控制系统硬件电路的设计，使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识，进行-次机电结合的全方面训练，从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。
2.设计要求
课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之-。通过课程设计可以初步树立正确的设计思想，了解有关的工业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题的实际能力，并在教师的指导下，系统地运用课程和选修课程的知识，独立完成规定的设计任务∥程设计的内容是改造设备，实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机的内容应包括：课程设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分（如环形分配器等）的说明。
该课程设计的内容及方法，可以归纳如下：
1) 采用微型计算机（包括单片机）进行数据处理、采集和控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制等。
2) 选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用，考虑电机选择及驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。
3) 精密执行机构的设计。主要是考虑数控机床工作台传动装置的设计问题：要弄清机构或机械执行元件的主要功能（传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等），进行力矩、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算。
4) 学会使用手册及图表资料，计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。
二.总体方案设计
1.系统运动方式：
普通车床数控化改造应具有定位§速进给，直线插补，圆弧插补，暂停，循环加工和螺纹加工等功能。因此，普通车床数控化改造所选用的数控化系统应为连续控制系统。如：德国西门子公司的SIEMNS8025型系统。华中数控的世纪星”21/22型系统。
2.伺服系统的确定：
普通车床数控化改造后-般为经济型数控机床，在保证具有-定加工精度的前提下，从改造的成本考虑，应简化结构，降低成本。因此，进给伺服系统采用以步进电动机为驱动装置的开环系统为宜。
3.功能部件的选择：
主要是滚珠丝杠及其支承方式的选择，电动回转刀架的选择等。
4.结构设计与电气设计：
这主要是纵向进给传动系统，横向进给传动系统的设计和机床导轨的维护。-般采用贴塑导轨以减小摩擦力，机床电气设计包括机床原理图设计和PLC梯形图设计。