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1、陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）说明书 机电工程系 机电一体化 专业毕业设计（论文）题目 数控车床纵向进给系统设计 学生姓名 XXX 学号 指导教师 XXX 职称 高级讲师 2010年11月8日陕西航空职业技术学院毕业设计（论文）答辩成绩评定书系部 机电工程系 专业 机电一体化 设计（论文）题目 数控车床纵向进给系统设计 成绩总评_学生姓名 XXX 学号 指导老师 XXX 职称 高级讲师 评阅老师 职称 答辩委员会主任（签字） 2010年11月8日毕业设计（论文）任务书 机电工程系 系 机电一体化 专业 学生姓名 XXX 学号 XXXXXXX一、毕业设计（论文）题目 数控车床纵向进给系统设
2、计 二、毕业设计（论文）时间 2010 年 11月9 日至 2010 年 12 月 20 日三、毕业设计（论文）地点： 陕西航空职业技术学院 四、毕业设计（论文）的内容要求：指导老师 年 月 日批 准 年 月 日毕业设计（论文）指导教师意见书姓 名杜艳雄学号08544-15专业机电一体化技术毕业设计（论文）题目数控车床纵向进给系统设计指导教师评语：指导教师 年 月 日毕业设计（论文）评阅教师意见书姓 名杜艳雄学号08544-15专业机电一体化毕业设计（论文）题目数控车床纵向进给系统设计评阅教师评语：评阅教师 年 月 日数控车床纵向进给系统设计摘 要了解数控机床的概念，所谓数字控制是按照含有机床
3、(刀具)运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的过程。而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作。它的优点很多,可以在同一机床上一次装 夹可完成多个操作，生产率显著提高等优点，但它的价格昂贵。由于我国现在使用的机床大多数为普通车床，自动化程度低,要更新现有机床需要很多资金。为了解决这个问题,也为了适应多品种中、小批量零件加工我们选择机床经济型数控改造。纵向进给机构的改造：拆去原机床的溜板箱、光 杠与丝杠以及安装座,配上滚珠丝杠及相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾,不占据丝杠空间。横向进给机构的改造：拆除横向丝杠换上滚珠丝杠,由步进电机带动。总体设计方案:CJK61
4、40车床主轴转速部分保留圆机床的手动变速功能。车床的纵向和横向进给运动采用步进电机驱动。最后,根据已知条件对纵向横向伺服进给机构进行设计与计算。 关键词：运动信息，滚珠丝杠，步进电机CJK6140 NC Lathes Vertical Feed System DesignABSTRACTNumerical Control (NC) is any machining process in which the operations are executed automatically in sequences as specified by the program that contains th
5、e information for the tool movement .When Numerical Control is performed under computer supervision, it is called Computer Numerical Control (CNC).CNC machines have many advantages over conventional machines. For example, there is a possibility lf performing operations on the same machine in one set
6、up and production is significantly increased. One of its disadvantages is that they are quite expensive. In our country conventional machine is used widely. So if the machines are replaced, there is going to need a large money. In order to agree with the development of our economy, we can reform the
7、 conventional machines. The reformation of the tool movement: we demolish the current smooth leading, leading screw and installing stand. Then replace the ball leaking to the relevant position. The reformation of the horizontal mechanism: we make the horizontal ball lead screw instead of the convent
8、ional screw. And Stepper motor drives the screw. The overall master design: the spindles gearshift of the CA6140 mechanism controlled by the former operating lever. The moving of the vertical table and the horizontal table is drove by the ball screw, which is drove by the Stepper motors. The last, w
9、e design the vertical and horizontal mechanism on the basis of known numbers.) KEY WORDS: tool movement，conventional machines，Stepper motor目 录CJK6140数控车床纵向进给系统设计I摘 要IABSTRACTII第一部分 绪 论1第二部分 设计方案的确定32.1 数控系统运动方式的确定32.2 伺服进给系统的改造设计32.3数控系统的硬件电路设计42.4 纵向进给系统的设计5第三部分 机 械 设 计63.1 纵向进给系统的设计63.2 切削力的计算63.3
10、 滚珠丝杠的设计计算73.3.1 求轴向力73.3.2 计算丝杠动载荷Cj73.3.3 丝杠效率计算83.3.4 校核83.4 齿轮箱减速器设计部分93.4.1 传动比i93.4.2 齿面接触强度设计计算93.4.3 齿根弯曲强度设计：113.4.4 设计计算：123.5 其他机械设计部分123.5.1 减速箱最小输出轴的计算123.5.2 轴承的选择133.6 步进电机的选择133.6.1 计算减速器的传动比I133.6.2计算系统转动惯量133.6.3 确定步进电机动力参数14第四部分 数控设计174.1 数控系统硬件电路174.1.1 基本硬件组成174.1.2 硬件配套及基本结构174
11、.1.3 接口线路184.1.4 光电隔离电路194.1.5 功率放大器194.1.6 辅助电路194.2软件设计19第五部分 使用说明255.1 概述255.2 主要技术参数255.3 主要功能255.4 安装调整步骤255.5 机床使用步骤简述255.6维护和保养26第六部分 结束语27参 考 文 献28- 1 -陕西航空职业技术学院毕业设计第一部分 绪 论随着微电子、计算机和信息技术的飞速发展与应用，精密机械技术与这些前沿学科的相互渗透，使机械系统向着高技术集成系统的方向发展。这是当今机械科学技术发展的重要趋势。机械工程学科正朝着机电一体化方向发展，而数控机床便是此领域中的一个典型发展方
12、向。随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改行频繁。目前，机械零件加工中单件、小批量加工约占80%，因此对加工设备不仅要求具有高的加工精度和生产效率，而且还要具备有相当的“柔性”，既灵活、通用、能迅速适应加工零件的变更。数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件的加工问题。它具有适应性强，较高的加工精度，稳定的加工质量和高生产效率的特点和优点。所以，数控机床是一种灵活而高效的自动化机床。随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将变得越来越重要了。数控机床经济型改造,实质是机械工程技术与微电子技术的结合。经改造后的机床加工的
13、精度、效率、速度都有了很明显的提高，适合我国现在经济水平的发展要求。本次毕业设计主要是对机床机械部分进行改造,以步进电机驱动横向进给运动、纵向进给运动以及刀架的快速换刀,使传动系统变得十分简单，传动链大大缩短,传动件数减少,从而提高机床的精度。设计中，我们对有关数控机床及数控改造的相关书籍、刊物进行大量阅读,收集了很多资料,了解了数控机床的基本概念，数控机床的发展概况，数控机床的组成及其工作原理，扩大了我们的知识面。机床计算机系统是本世纪70年代发展起来的机床控制新技术。它综合了计算机、自动控制、电器控制、测量技术、机械制造等领域的最新成就、使机器工具发展到新的水平。计算机数控机床具有精度高，加工周期短，适应性强等一系列的优点。特别对于中小批生产的精密复杂零件加工尤为合适。因而在机械、航空、造船、动力等行业中得到了广泛地运用。此外，数控技术也在绘图机械、坐标测量机、激光于火焰切割机等机械设备中得到了广泛的应用。特别是相续出现的自动换刀数控机床（即加工中心Machining Center）、直接数字控制系统（即计算器群控系统，DCN, Direct Numerical Control）、自适应控制系统（AC, Adaptive Control）、柔性控制系统 (FMS, Flexible Manufacturing System)、计算器集成（综合）制造系统 (CIM
