设计课题x6132经济型数控改造(垂向改造).docx

毕业设计说明书 湖南建材高等专科学校 设计课题：X6132经济型数控改造（垂向改造） 学生姓名：陈卫华 指导老师：刘 吉 兆 职称： 教授 迄止日期： 2002、5~6 目 录 设计任务书 ……………………………………………1 数据准备 ………………………………………………2 总体方案的拟定 ………………………………………3 步进电机和滚珠丝杠副的选取计算 …………………6 五、改造后传动机构的性能分析 …………………………14 六、双片齿轮错齿法 ………………………………………16 七、部分控制软件的框图 …………………………………17 八、工艺程序段 ……………………………………………18 九、设计体会 ………………………………………………20 参考资料 ……………………………………………………21 一、毕业设计任务书 1、毕业设计的目的 通过毕业设计，学习了系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深时所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充了知识，使认识提高到一个新的水平，通过毕业设计的实践，培养了调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择设计计算公式，正确计算，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果，通毕设计，不但提高了解决具体问题的独立工作能力，具体动脑动手能力，而且建立了正确的设计和科研思想，加强了科学性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。 2、毕业设计的课题 １、卧式升降台铣床的数控改造 （１）、拟定方案：根据加工零件的精度、生产率、批量，分析应采用的数控系统、伺服系统实施方案的合理性。 （２）、设计内容： ①铣床Ｘ（或Ｙ或Ｚ）坐标机械伺服机构的设计计算，绘制装配图。 ②数控系统框图及硬件电路接线图的设计与绘制。 ③用软件实现串行数据通讯程序的设计。绘图工作量不少于Ａ0图示２张，设计计算书一份。 　２、设计时间安排　 设计阶段的任务包括方案设计、图纸设计和编写技术文件等。总设计时间为６周。其中： 方案设计时间约１周（包括查资料） 计算及图纸设计时间约４周 编写技术文件约１周 　 二、数据准备 １、机床数据： 进给电机1.5KW 工作台最大拖力1500kgf 工作台最大承载重量500kg 工作台快速进给量 　Ｖ垂=766.6mm/min Ｖ横=Ｖ纵=2300mm/min 工作台行程：Ｌ纵≤800mm Ｌ横≤300mm Ｌ垂≤400mm.。最大回转角度（±45。） 工作进给量：纵横向10～1000mm/min 垂向3.3～333mm/min ——《机床设计图册》 ２、工艺数据： 通用机床由于工艺范围广，在同一台机床上常用不同材料刀具对不同材料和尺寸的工件进行多种加工，故取具有代表性的典型加工条件为计算依据。通常以加工量最大的钢料或铸件为工件材料，硬质合金或高速钢为刀具材料，选取用该机床上用得最多的常用工序或极限加工工序及与此相应的切削用量。 结合本次改造，选取加工材料为HT200的平板凸轮的加工工艺。 刀具： 粗齿圆柱铣刀：孔径27mm，直径Ｄ为63mm　Ｌ取63　前角α。为15。，后角α。为12。，螺旋角β为45。，齿数Ｚ为6　 切削用量： 铣削铸铁铣前深度 t＝５～７mm 取t＝６mm。 进给量：粗齿圆柱铣刀，在加工铸铁装夹系统刚性一般，机床功率7.5kw的条件下，取每齿进给量fz＝0.01～0.15毫米／齿，取fz＝0.15毫米／齿 　　　　　　　　　　　　　　　　——《金属切削手册》 (第二版，上海市金属切削技术协会编) 三、总体改造方案 采用微机对数据进行计算处理，由I/O接口输出泳冲，经光电隔离电路，功率放大到步进电机，再齿轮减速，带动滚珠丝杠转动。从而实现X、Y、Z方向的进给运动。总体设计示意图如下所示： 结合实际工作量，本次数控改造只涉及进给系统的数控改造，对于主轴部分不予考虑。数改过程中，对于进给驱动系统，主要关心它的转矩大小，调节范围的大小和调节精度的高低，以及动态响应速度的快慢。滚珠丝杠作为当代数控机床进给的主要传动机构，以其寿命长、高刚度、高效率、高灵敏度、无间隙等显著特点而得以广泛应用，成为各类数控机床的重要配套部件，并已实现了标准化、通用化和商品化。为了满足数控机床高进给速度、高定位精度、高平稳性和快速响应的要求，必须合理选择滚珠丝杠副，并进行必要的校核计算。 （１）、