【正文】 幾何信息和工藝信息進行數(shù)字化處理，即對所有的操作步驟和刀具與工件之間的相對位移，以及進給速度等都用數(shù)字化的代碼表示。xxxxxxx畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）設(shè)計（論文）題目：C618 型臥式車床橫向進給數(shù)控化改造 摘要20 世紀中葉數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床的誕生標志著生產(chǎn)和控制領(lǐng)域的一個嶄新時代的到來。它不僅能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本，還能夠極大地改善生產(chǎn)者的勞動條件。所以，在改造的同時，盡量不要改變原來的結(jié)構(gòu)。通過變頻器實現(xiàn)主軸傳動和進給機構(gòu)的無級變速。它為單件、小批量生產(chǎn)的精密復雜零件提供了自動化加工手段。低成本普通車床數(shù)控化改造是一項適合我國實際情況的先進適用技術(shù)，也是一項提升我國機床數(shù)控化率的有效途徑。（2）可以實現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可以比傳統(tǒng)機床提高 37 倍。（6）數(shù)控機床能夠降低操作人員的勞動強度，節(jié)省勞動力，減少工裝，縮短新產(chǎn)品調(diào)試周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求做出快速反應等。數(shù)控車床的進給傳動系統(tǒng)，由于必須對進給位移的位置和速度同時實現(xiàn)自動控制，所以，數(shù)控車床與普通車床相比，應具有更好的精度以確保機械傳動系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性。改動后的齒輪具有消除反向死區(qū)誤差的功能。 數(shù)控在改造中的電氣部分改造保留原有電氣控制主電路，所有輸入、輸出設(shè)備不變。? 第二章 緒論 機電一體化系統(tǒng)的基本組成要素一個較完善的機電一體化系統(tǒng)，他包含以下幾個基本要素：機械本體，動力與驅(qū)動，傳感測試部分，控制及信息處理部分。按照系統(tǒng)功能要求，為系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。由于電力技術(shù)的高度發(fā)展，高性能步進驅(qū)動，直流和交流伺服驅(qū)動大量應用與機電一體化系統(tǒng)。根據(jù)機電一體化系統(tǒng)的匹配性要求，需要考慮改善性能，如提高剛性，減輕重量，實行主件化，標準化和系列化，提高系統(tǒng)整體可靠性。（1) 變換 兩個需要進行信息交換和傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)之間，由于信息的模式不同，無法直接實現(xiàn)信息或能量的交流，通過接口完成信息或能量的統(tǒng)一。（4）能量轉(zhuǎn)換還包括了執(zhí)行器，驅(qū)動器的不同類型能量的最最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法和原理。由于采用四大原則使各組成要素聯(lián)接成為一個有機整體由于控制和信息處理單元的預期信息導引，使各環(huán)節(jié)有目的地協(xié)調(diào)一致運動，從而形成機電一化系統(tǒng)工程。指令發(fā)出后，不再反饋回來，故稱開環(huán)控制。半閉環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)不同，不直接檢測工作臺的位移量，而是用檢測元件出驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)角，再間接推算出工作臺實際的位移量，也有反饋回路，其性能介于開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)之間。（2）盡量消除傳動間隙?？刹捎妙A緊的方法提高系統(tǒng)剛度。圖 經(jīng)濟型數(shù)控車床進給伺服系統(tǒng)總體方案框圖 橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計與計算（1） ．橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計一般步進電機經(jīng)減速后驅(qū)動滾珠絲杠，使刀架橫向運動。所以，滾珠絲杠的型號為： 齒輪傳動比的計算 效率計算：根據(jù)《機械原理》的公式，絲杠螺母副的傳動效率 為：? )(?????tg式中 摩擦角 螺旋升角01??93???則 )13(?????tg? 剛度驗算：滾珠絲杠受工作負載 P 引起的導程的變化量 △ EFL01??式中 mm=：40?L 26/?滾珠絲杠截面積 )80.()(22???dF則 △ cm6261 .)38.(???????L滾珠絲杠受扭矩引起的導程的變化量△L2 很少，可以忽略。所以應先計算機械系統(tǒng)的負載轉(zhuǎn)矩，并使用電機的輸出轉(zhuǎn)矩有一定余量，以保證可靠運行。 (1)橫向進給步進電機① 初選步進電機a 計算步進電機負載轉(zhuǎn)矩 mT =mT????bpF236－脈沖當量（mm/step）取 =?p?－進給牽引力（N）取 =1890。(2)核步進電機轉(zhuǎn)矩前面所初步電機的轉(zhuǎn)矩計算，均為估算，初迭之后，應該進行校核計算?！獔A柱體長度或厚度。0/)(2ZLGFfiL????—絲桿導程 =6mm=—導軌的磨擦力（N）0F—垂直方向的切削力(N)Z—運動部件的總當量G—導軌摩擦系數(shù)39。f0最大的切削負載時所需轉(zhuǎn)矩 ： = + +f0Mt—折算到電機軸上的切削負載轉(zhuǎn)矩tM= ???iLFx??從上面計算可知， 、 和 三種工況下，以快進空載起動所需轉(zhuǎn)矩最大，即可39。ef從《綜合作業(yè)指導書》表 3—23 中查出 130BF003 型步進電機允許的最高空載起動頻率為 1500Hz，運行頻率為 7000Hz，再從〈〈綜合作業(yè)指導書〉 〉圖 3—15，3—16 查出130BF 步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性曲線如（C）圖所示，當步進電機起動時，=2500Hz 時， =，不能滿足此機床所要求的空載起動力矩 。本機床的設(shè)計加工螺距如下序列：6mm 5mm 3mm 2mm 1mm 在使用主軸脈沖發(fā)生器時，受到步進電機頻率的限制。 主軸脈沖發(fā)生器的安裝主軸脈沖發(fā)生器可直接安裝在主軸的后方，與主軸同軸安裝，如下圖：圖 主軸脈沖發(fā)生器安裝圖 主軸脈沖發(fā)生器的傳動聯(lián)接方式 本設(shè)計的傳動聯(lián)接方式為柔性聯(lián)接，這種聯(lián)接，在實現(xiàn)角位移傳遞的同時，又能吸收車床主軸的部分振動，使得儀器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、傳遞信號準確。c 加工螺紋時，將其安上，不使用時將其脫開，以延長其使用壽命。進行結(jié)構(gòu)設(shè)計進，注意考慮以下問題：（1）進行改造設(shè)計時，將原 C618 車床進給箱擠掉，利用原來的安裝基面安裝齒輪箱體 45 。水平面內(nèi)的平行度達不到要求可刮研齒輪箱體或床尾軸承座的安裝基面，如垂直面內(nèi)平行度達不到要求，可安裝螺釘?shù)倪^孔進行調(diào)整，調(diào)好后，插入定位銷。不用此床身的凹入面，因為 130BF003 型步進電機外圓直徑為 φ130，就會使絲桿中心距安裝基面尺寸至少為 645mm 這樣設(shè)計是不合理。（7）當車床床鞍移動時，滾珠絲杠要受到軸向力，此軸向力由床身前端的兩個止推軸承承受，向左的軸向力通過擋圈 21。? 第五章 經(jīng)濟型數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)單片機控制原理硬件電路是用 MCS —51 系列單片機組成的控制系統(tǒng)，給系統(tǒng)采用 8031 作 CPU。（3）自動轉(zhuǎn)位刀架控制。（7）其他功能，報警電路、急停電路、光隔離電路、功能電路等。2．信號源為了對研制中的單片機系統(tǒng)某個集成塊工作狀況可靠性的預測試，往往需要一個人眼可視覺的低頻振蕩信號發(fā)生器，將此信號加于被測試件的輸入端，觀察其輸出是否正確，以確定線路的正誤和元件的可靠。4. 鍵盤單元用按鍵的方式向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用機器碼輸入，即兩次按鍵動作，輸出 8位 2 進制數(shù)（2 位 16 進制數(shù)） 。（5） 地址減1功能∶讀時,地址自動減1。8031 芯片的 P0 和 P2 用來傳送外部存儲器的地址和數(shù)據(jù)，故要采用 74LS373 地址鎖存器，鎖存低 8 位地址，ALE 作為其選通信號，當 ALE 為高電平，鎖存器的輸入和輸出透明，即輸入的低 8 位存儲器地址在輸出端出現(xiàn)，此時不需鎖存。系統(tǒng)采用全地址譯碼，兩片2764 芯片片選信號 CE 分別接 74LS138 譯碼器的 Y0 和 Y1，系統(tǒng)復位以后程序從 0000H 開始執(zhí)行。即在步進電機的啟動和制動的變速過程中，微機每輸出一個狀態(tài)控制后的延時時間間隔按線性遞減或遞增變化，啟動進給一定步數(shù)然后達到勻速狀態(tài)，此時時間保持不變，步進電機等加速啟動，勻速運行，等減速停車控制的程序框圖如下： 開 始置 時 間 常 數(shù) 初 值電 機 走 一 步 時 間 常 數(shù) 1啟 動 完 畢 否 ?電 機 走 一 步要 停 止 否 ?電 機 走 一 步 時 間 常 數(shù) +1到 終 點 否 ?停 止圖 步進電機等加減速控制程序框圖步進電機的控制需要變頻信號源，環(huán)行分配器及功率放大等硬件。0，P1。設(shè)步進電機總的運行步數(shù)為 R4，轉(zhuǎn)向標志存放在程序狀態(tài)存儲器，用戶標志位F， （D5H）中，當 F 為零時，電機正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)時 P1 口的輸出控制為：H，03H，02H，06H，04H，05H 存放在 8031 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲單元 20H25H 中，26H 中存放結(jié)素標志 00H，在 27H20H 的存儲單元內(nèi)存放反轉(zhuǎn)時 P1 口的輸出字：0HH，05H，04H，06H，02H，03H，ZAI 20H 單元內(nèi)存放標志位 00H。課題研究、論文選題和論文修改的整個過程，都得到了導師的精心指導和熱情幫助，論文的字里行間凝聚著他大量的心血和汗水導師們不僅教我治學之道，更授我為人之理，他們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，活躍的學術(shù)思想，以及無私的敬業(yè)精神，都給我以深刻啟迪。 ， 《工程制圖》[M]第二版 高等教育出版社 ，2022 年 5 月 [4] 唐增寶、劉元俊主編。北京:機械工業(yè)出版社，1997 4551 [12] 翟瑞波 ，白一凡 《數(shù)控機床編程與操作》中國勞動社會保障出版社出