【正文】 )。基本原理是使兩個螺母間產(chǎn)生軸向位移，以達到消除間隙和產(chǎn)生預緊力的目的。這種結(jié)構(gòu)既緊湊，工作又可靠，調(diào)整也方便，幫應用較廣。 例如：當 n=1， Z1=99， Z2=100 ， ,即兩個螺母在軸向產(chǎn)生 1um 的位移。擰緊鎖母。只有按一定的規(guī)律對各相繞組輪流通電，步進電機才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。為提高步進電機輸出轉(zhuǎn)矩、工作頻率和穩(wěn)定性，可選用多相步進電機，并采用 2 m 拍工作方式。 ⑤啟動頻率 由于步進電機的啟動頻率隨著負載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的增大而降低，因此相應負載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的極限啟動頻率應滿足： 式中： tf —— 極限啟動頻率； —— 要求步進電機最高啟動頻率； CA6132 進給系統(tǒng)步進電機的確定 為了滿足最小步距要求，電動機選用三相六拍工作方式，查表 知：/ 0. 86 6q jmMM ? ； 所以，步進電機最大靜轉(zhuǎn)距 jmM 為： 步進電機最高工作頻率： 綜合考慮，查表選用 130BF003 型直流步進電動機，能滿足要求。主拖動電動機的起動、停止采用按鈕操作。因此需從新設計它的電氣控制電路。 CA61432 車床控制電路設計 控制電路的電源由控制變壓器 TC1 輸出 110V 電壓提供。以上電氣控制電路及工作原理詳見附件 5— 車 床改造電氣原理圖。 （ 6）其它電路控制 手輪的電路控制、光柵編碼器的電路控制詳見附件車床改 造電氣原理圖。從課題的選擇到項目的最終完成， 張 老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。 34 參考文獻 【 1】張建民 機電一體化系統(tǒng)設計 北京：北京理工出版社 256～ 264 【 2】陳立德 機械制造裝備設計 北京：高等教育出版社 98～ 112 【 3】張新義 經(jīng)濟型數(shù)控機床的系統(tǒng)設計 [M] 北京：機械工業(yè)出版社 1994 【 4】王潤孝 機床數(shù)控原理與系統(tǒng) [M] 西安：西北工業(yè)出版社 1993 77～ 85 【 5】中華人民共和國云南機床廠編 CA6140 使用說明書 220～ 261 【 6】王愛玲 現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與設計 [M] 北京：兵器工業(yè)出版社 1999 【 7】王文熙主編 機床數(shù)字調(diào)節(jié)技術 【 8】機械工業(yè)出版社編 機床設計手冊 【 9】上海機械學院主編 機械設計基礎 【 10】化學工業(yè)出版社主編 機械設計手冊 【 11】機械工業(yè)出版社主編 金屬切削原理 8～ 12 【 12】丁明軍 CA6132 普通車床的數(shù)控化改造 [J] 機電一體化 2021 152～ 174 35 【 13】許鎮(zhèn)宇等編 .機械零件 .人民教育出版社 11～ 21 【 14】唐寶寧 高滿編 機械設計 與制造簡明手冊 163～ 191 【 15】唐宗軍 機械制造基礎 北京：機械工業(yè)出版社 57～ 62 致謝 本研究及學位論文是在我的導師 張洪強老師 的親切關懷和悉心指導下完成的。 EL1 作為車床的低壓照明燈，由開關 SA 控制； HI1， HI2 為電源信號燈，合上電源總開關 QF ， HI2 亮，主軸電機啟動時， HI1 亮，表示機床控制線路電源正常。照明和信號電路由控制變壓器 TCI 的二次則分別輸出 24V, 6V，作為車床低壓照明和信號燈電源。熱繼電器 FR1 作過載保護，熔斷器 FU 作短路保護。 CA6132 車床電氣控制設計 根據(jù) CA6132 車床數(shù)控化改造（ CAK6136— 數(shù)控車床）方案，去掉現(xiàn)有車床進給箱、溜 板箱、刀架等，只保留主軸箱、床身導軌、溜板、尾座等。采用齒輪箱進行機械有級調(diào)速 。 ③轉(zhuǎn)距 為了使步進電機正常運行（不失步、不越步），正常啟動并滿足對轉(zhuǎn)速的要求，必須考慮： ④啟動力矩 一般啟動力矩選取為： 式中： qM —— 電動機啟動力矩； 0LM —— 電動機靜負載力矩。另外，通電循環(huán)拍數(shù)和每拍通電相數(shù)對步進電機的矩頻特性、穩(wěn)定性等都有很大的影響。由于強弱信號的原因，我們在放大電路前加上光電耦合電路，以防止電源串路。（安裝見總裝配圖） 橫向附加零件圖 縱 向滾珠絲杠的安裝找正 由于 CAK6132 機床太舊，在安裝縱向進給滾珠絲杠螺母副之前，需要在托板上加固定滾珠絲杠的連接板，鋼板配做如下圖，然后在進行滾珠絲杠的安裝。如果其中一個螺母轉(zhuǎn)過 n 個齒時則其軸向位移量為 （ Ph 為絲杠導程， Z1 為齒輪齒數(shù)）。這種結(jié)構(gòu)既緊湊，工作又可靠，調(diào)整也方便，故應用較廣。因此，滾珠絲杠副除了對本身單一方面的進給運動精度有要求外，對其軸向間隙也有嚴格的要求 。 (1)承載能力的校核。由文獻 【 1】 式 (6— 8)得 [T] m＝ 1/2? (F 摩十 Fx) V 溜／ nm 十 0 ＝ 1/2? (1800 十 700) 2／ ＝ (Nm) (6)啟動慣性阻力矩 (T 慣 )的計算。 m＝ (模數(shù) )， b＝ 20(mm)＝ 2(cm)(齒寬 )， ? ＝ 20。還可根據(jù)機床的限用最大切削用量進行計算。 設計參數(shù)如下： 最大加工直徑： 在床面上 400mm 在床鞍上 210mm 最大加工長度： 1000mm 快進速度 縱向 橫行 最大切削進給速度 縱向 橫行 代碼制 ISO 脈沖分配方式 逐點比較法 輸入方式 增量值、絕對值通用 控制坐標數(shù) 2 最小指令值 縱向 橫行 刀具補償量 0~ 進給傳動鏈間隙補償量 縱向 橫行 自動升降速性能 有 13 第三章 進給系統(tǒng)主要設計計算 縱向 (Z)進給絲杠改用滾珠絲杠，其基本導程 l0＝ 6mm；縱向溜板箱及橫向工作臺與刀架等可移動部件的總質(zhì)量為 400kg(實際設計時應根據(jù)圖紙進行計算或拆卸稱量 )；脈沖當量δ取為 ／ step,(δ應根據(jù)被加工零件的最高精度的尺寸公差來選定，一般 取其公差的二分之一 )。刀架的動作順序如下 :電動機 (三相異步微型電動機 )→減速機構(gòu) (蝸輪蝸桿 )→上升機構(gòu) (螺旋機構(gòu) )→刀架旋轉(zhuǎn)→電器信號確定 (霍爾元件 )→電機反轉(zhuǎn)→粗定位 (反靠盤 )→刀架下降→精定位→刀架鎖緊→換刀終了信號→執(zhí)行加工程序。所以，必須要換成數(shù)控自動刀架。 23 脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理圖 進給系統(tǒng)的改造 取消原進給箱，將原絲 杠換成滾珠絲杠，并在其尾端聯(lián)結(jié)一對齒輪進行減速 , 然后與步進電機相聯(lián)。因為若改造主軸箱，必然使機床改造的總費用加大，改造周期也將延長，這樣會降低中、小型普通機床的改造的經(jīng)濟價值。 本系統(tǒng)由數(shù)控單元雙 8031 機、步進驅(qū)動單元、專用控制程序、功率驅(qū)動、步進電機、步進電機減速裝置或轉(zhuǎn)位機構(gòu)和絲杠等組成。當需要快速移動時，可按下快速移動按鈕，裝在溜板箱中的快速電動機（ ， 2800r/min）的運動便經(jīng)齒輪副傳至軸 XX， 12 所示，然后再經(jīng)溜板箱中與機動進給相同的傳動路線傳至刀架，實現(xiàn)縱向和橫向的快速移動。 （ 2）螺紋進給運動傳動鏈 CA6132 型臥式車床螺紋進給運動傳動鏈，可以保證機床車削公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標準螺紋。 傳動系統(tǒng)的分析 該機床的傳動系統(tǒng)可以分解為主運動傳動鏈和進給運動傳動鏈。 圖 11 CA6132 外形結(jié)構(gòu)圖 11． 床腿 7． 回轉(zhuǎn)盤 板箱 主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務是將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動 3 力將運動傳給進給箱。目前，采用先進的數(shù)控機床，已成為我國制造技術發(fā)展的總趨勢。機械制造業(yè)提供的裝備水平對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有著很大的和直接的影響 。 所以改造現(xiàn)有的舊機床、配備與之相適應的數(shù)控系統(tǒng)，把普通機床改裝成數(shù)控機床，是當前許多企