C616机床数控步进改造.doc

PAGE 重庆大学本科/专科学生毕业设计（论文） C616数控步进改造 学 生：===xch=== 学 号：===2008=== 指导教师：==gg== 助理指导教师：==y== 专 业：机电一体化 重庆大学机械工程学院 二O一O年十月 重庆大学专科学生毕业设计（论文） 摘要 摘 要 本设计任务是对C616普通车床进行数控改造。 本次设计涉及到了C616机床的纵向进给系统、横向进给系统、步进电机、机床导轨、刀架以及改造后的使用问题。 利用微机对纵向和横向进给系统进行开环控制。纵向脉冲当量为0.01/脉冲，横向脉冲当量为0.005脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。 由于是经济型数控改造，所以在考虑具体方案时，基本原则是在满足使用要求的前提下，对机床的改动尽可能的减少，以降低成本。根据C616车床有关资料以及数控车床的改造经验，确定总体方案为采用微机对数据进行计算处理，由I/O接口输出步进脉冲，经过一级齿轮降速后，带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向和横向的进给运动。 关键词：C616，进给系统，数控改造，步进电机 重庆大学专科学生毕业设计（论文） 目录 目 录 摘要……………………………………………………………………………………………Ⅰ 1绪 论…………………………………………………………………………………………1 1.1我国数控车床的发展和产业化的现状及当今世界数控车床的发展的趋势……………1 1.2 C616数控步进改造设计的目的及意义…………………………………………………… 1.3本设计的内容和任务………………………………………………………………………3 2总体方案设计……………………………………………………………………………5 2.1设计任务……………………………………………………………………………………5 2.2总体方案确定………………………………………………………………………………5 3机械部分设计……………………………………………………………………………7 3.1进给系统的设计计算………………………………………………………………………7 3.1.1横向进给系统…………………………………………………………………………7 3.1.2纵向进给系统…………………………………………………………………………7 3.2传动计算…………………………………………………………………………………7 3.2.1确定齿轮模数及有关尺寸……………………………………………………………8 3.3切削力的计算………………………………………………………………………………8 3.4滚珠丝杠的计算与选型……………………………………………………………………10 3.4.1机床丝杠进给牵引力…………………………………………………………………10 3.4.2疲劳强度计算…………………………………………………………………………10 3.4.3横向滚珠丝杠螺母副几何参数的计算………………………………………………12 3.4.4纵向滚珠丝杠螺母副几何参数的计算………………………………………………13 3.4.5传动效率计算…………………………………………………………………………13 3.4.6刚度验算………………………………………………………………………………14 3.5步进电机惯性负载的计算…………………………………………………………………15 3.5.1横向转动惯量…………………………………………………………………………15 3.5.2纵向转动惯量…………………………………………………………………………15 3.6步进电机的计算和选用……………………………………………………………………16 3.6.1步进电机力矩的计算…………………………………………………………………16 3.6.2步进电机的选择………………………………………………………………………18 3.7自动转位刀架设计…………………………………………………………………………21 4控制系统硬件设计……………………………………………………………………22 4.1确定硬件电路的总体方案…………………………………………………………………22 4.1.1主控制器CPU的选择…………………………………………………………………22 4.1.2.存储器扩展电路设…………………………………………………………………22 4.1.3步