机械系毕业论文--普通铣床数控化改造设计

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1、 I 毕业论文（设计）毕业论文（设计） 题题 目目 普通铣床数控化改造设计普通铣床数控化改造设计 系（分院）系（分院） 专业班级专业班级 指导教师指导教师 姓名姓名 职称职称 日日 期期 II 毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）任务书 专业班级专业班级 学生姓名学生姓名 题题 目目 普通铣床数控化改造设计普通铣床数控化改造设计 上交论文（报告）日期：上交论文（报告）日期： 答辩日期：答辩日期： 指导日期指导日期： III 目目 录录 摘 要 IV 1 三坐标数控铣床的设计和计算 1 1.1 主传动系统的设计 1 1.2 主轴系统计算 1 1.3 进给伺服系统的动态响应特性及伺服性能分析 4

2、 1.4 进给传动的计算 5 1.4.1 X 轴滚珠丝杠副 5 1.4.2Y 轴滚珠丝杠副 . 9 1.4.3 Z 轴滚珠丝杠副 . 13 1.4.4 滚珠丝杠的安装与使用 . 17 2 微机控制系统的设计 . 19 2.1 微机控制系统组成 . 19 2.2 微机控制系统设备介绍 . 20 2.2.1 主控制器 CPU 的选择 . 20 2.2.2 存储器电路的扩展 . 21 2.2.3 I/O 口电路的扩展 . 24 2.2.4 步进电机驱动电路 . 25 2.2.5 其它辅助电路设计 . 27 2.3 程序部分 . 28 3 结论 . 32 参考文献 33 致 谢 . 34 IV 摘摘

3、要要 本文首先对所要设计的机床进行技术调查，查阅了国内外有关文献资料，在此基础 上，对其用途范围、性能指标、方案对比等进行论证分析。对于通用机床我更是查阅了 大量的国内外有关铣床的资料后，拟定了此机床的总体方案为立式铣床。然后根据总体 方案的布局形式，规格参数，精度性能等要求，对此机床的进给传动系统进行了专题设 计。 关键词：关键词：数控化改造 定位精度 重复定位精度 无级变速 伺服传动系统 1 1 1 三坐标数控铣床的设计和计算三坐标数控铣床的设计和计算 1.1 1.1 主传动系统的设计主传动系统的设计 主传动系统一般由动力源（如电动机） 、变速装置及执行元件（如主轴、刀架、工 作台） ，以

4、及开停、换向和制动机构等部分组成。动力源为执行元件提供动力，并使其 得到一定的运动速度和方向,变速装置传递动力以及变换运动速度，执行元件执行机床 所需的运动，完成旋转或直线运动。 现代切削加工正向着高速、高效和高精度方向发展，对机床的性能提出越来越高的 要求，如转速高，调速范围大，恒扭矩调速范围达 1：1001：1000，恒功率调速范围 达 1：10 以上；更大的功率范围达 2.2250kW，能在切削加工中自动变换速度；机床 结构简单，噪声小，动态性能好，可靠性高等。数控机床主传动设计应满足的特点：主 传动采用直流或交流电动机无级调速；数控机床驱动电动机和主轴功率特性的匹配设 计；数控机床高速主传动设计；数控机床采用部件标准、模块化结构设计；数控机床的 柔性化、复合化；虚拟轴机床设计。 1.21.2 主轴系统计算主轴系统计算 三角带的选用应保证有效地传递最大功率（不打滑）并有足够的使用寿命（一定 的疲劳强度） 。带传动设计计算的主要内容包括确定带的型号、基准长度和根数；确定 带轮的材料、结构尺寸；确定传动中心距及作用在轴上的力等。 (1) 确定计算功率 P d P Ad 4.14122.1 kW 式中：K A工况系数(工作情况系数)；P电机额定功率 Kw