【正文】 0絲杠預緊所引起，折算到電動機軸上的附加轉(zhuǎn)矩(Nm= 20圖 3—6 齒輪二級變速主傳動系統(tǒng)圖（2）一級變速的主傳動系統(tǒng)目前多采用帶（同步齒形帶）傳動裝置，如圖 3—7 所示，這種主傳動系統(tǒng)能夠滿足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸出要求，可以避免齒輪傳動時引起的振動與噪聲。主軸脈沖發(fā)生器的安裝如圖所示。 安裝電動卡盤為了提高經(jīng)濟型數(shù)控車床的加工效率，還可以考慮采用電動三爪自定心卡盤裝置。為此，在位置控制要求高的定位精度，如 l 甚至 。時間的過載能力，以滿足底速大轉(zhuǎn)矩的要求。若要實現(xiàn)恒速控制功能，驅(qū)動電路應能接收速度反饋信號，將反饋信號與微機的輸入信號進行比較，將差值信號作為控制信號，使電動機保持恒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。② 按執(zhí)行元件的類別分為 可分為支流電動機伺服系統(tǒng)、交流電動機伺服驅(qū)動系統(tǒng)和步進電動機伺服系統(tǒng)。為確保改造后的車床進給系統(tǒng)的傳動精度，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)響應特性。屏幕上顯示報警信號，提醒操作者。000111 對應所用刀架的工位數(shù)(18)。1：RUN（啟動信號） ，CP（反轉(zhuǎn)信號） 。它同 P2 一樣擁有兩個軸的數(shù)值設置，可以進行設置。P5 是刀架反轉(zhuǎn)等待時間。參數(shù)值范圍為 ～ 秒。數(shù)控系統(tǒng)控制 CRT 顯示接口+5V 電源指示燈 24V 電源指示燈 27外部所提供 24V 電源指示燈在系統(tǒng)機箱的后面有一個三芯電源插座（包括火線、地線和零線） ，用于交流電源輸入。此點與機床的主接地點相連時，應選用足夠粗的電纜使對地阻抗盡可能的小。由于數(shù)控系統(tǒng)的要求，為使數(shù)控系統(tǒng)可靠工作，在斷電后需等三分鐘后方可重新啟動。P1：9 芯 D 型插座，接收來自于與主軸連接的光電編碼器反饋于數(shù)控系統(tǒng)的信號，該信號主要由于車削螺紋加工。其值范圍是 ～ 秒。P4 是系統(tǒng)點位速度。P2 是齒隙補償。0：主軸采用 0～5V 模擬電壓調(diào)速。如果繼續(xù)沿原方向移動，將使機床機械部件相撞，造成不良后果。 進給系統(tǒng)的傳動該機床的縱向和橫向進給系統(tǒng)各由相應的步進電動機經(jīng)齒輪變速箱帶動絲杠螺母副傳動，控制各步進電動機則可實現(xiàn)縱橫向進給，參考脈沖當量 毫米/脈沖及公式脈沖當量=θ/360IT 及步距角 θ=360/Zmk 則可選擇步進電動機的型號、參數(shù)、齒輪的傳動比及主要尺寸和滾珠絲杠的各項參數(shù)?；窘Y(jié)構(gòu)框圖如圖 3—9 所示：圖 3—9 伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖首先，伺服系統(tǒng)的高性能在很大的程度上決定了數(shù)控機床的高效率，高精度。⑤ 位置檢測元件及反饋電路 位置檢測元件有直線感應同步器，位置檢測元件檢測的位移信號是由反饋電路轉(zhuǎn)變成計算機能識別反饋信號送入計算機，山計算機進行比較后送出差值信號。以上的加速度，才能保證電動機在 以內(nèi)從靜止啟動到 1500 轉(zhuǎn)/分2)承受頻繁的啟動、制動和反轉(zhuǎn)。 ④ 低速大轉(zhuǎn)矩；根據(jù)書空機床的加工特點夕大都在低速進行重切削，即在低速時進給驅(qū)動要有大的轉(zhuǎn)矩輸出。所以對主傳動系統(tǒng)的要求很高。采用柔性連接，在實現(xiàn)角位移傳遞的同時，有能吸收車床主軸的部分振動，從而使得車床主軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，傳遞信號準確。運動從邊速箱經(jīng)三角膠帶傳至床頭箱，若脫開內(nèi)齒離合器，接通背輪機構(gòu)，則主軸得到 9 級低速；若使背輪機構(gòu)脫開，合上內(nèi)齒離合器，直接傳至主軸則獲得 9 級高速，主軸的正反轉(zhuǎn)只有用改變主電機轉(zhuǎn)向的方法才可以實現(xiàn)。/md≥[(32**10 3 *180)/(*82*103 **103)] 1/4 =根據(jù)計算綜合考慮，查表選用 AC20030 型步進電動機。m= Nm 如不考慮起動時運動部件慣性的影響，則起動轉(zhuǎn)矩 Tq= TF(～)取安全系數(shù)為 ，則 Tq=cm 2)J2絲杠的轉(zhuǎn)動慣量(kg)= ③ 剛度驗算 滾珠絲杠工作時受軸向力和扭矩的作用，它將引起導程 L 發(fā)生變化，因滾珠絲杠受扭時引起的導程變化量很小，可忽略不計，因此，工作負載引起的導程變化量ΔL（cm） ΔL=177。②效率計算根據(jù)《機械原理》的公式，絲杠螺母副的傳動效率 η 為 η=tanγ/tan(γ+δ) 式中 γ螺紋的螺旋升角，該絲杠為 2176。有沖擊的運轉(zhuǎn) fw取 ～。m = Nm因數(shù)控機床對動態(tài)性能要求較高，確定電動機最大靜轉(zhuǎn)矩時因滿足快速空載起動時所需轉(zhuǎn)矩 T 的要求 T=Tamax+Tf+T0 17式中 Tamax空載快速起動時所需的轉(zhuǎn)矩(N L零件軸向長度(cm).所以 J2=*10 4**140 kg S滾珠絲杠截面積（按絲杠螺紋底經(jīng)確定 d=）。；δ摩擦角，δ 約等于 1039。HRC60 時, f h 1。使用中車床主軸轉(zhuǎn)速不能超過主軸脈沖發(fā)生器的最高轉(zhuǎn)速。這是因為同一聯(lián)軸套上分布的錐銷孔都由同一方向加工時，往往會引起軸心線的直線度誤差增大，從而使安裝在傳動絲杠上各零件間的同軸度誤差增大，產(chǎn)生傳動附加載荷，影響絲杠副的傳動性能。對防護材料的性能要求：耐油，耐腐蝕，耐高溫和耐用等。滾珠絲杠副的傳動效率很高，但不能自鎖，用在垂直傳動和水平放置的高速大慣量傳動中，必須有制動裝置。一般的數(shù)控機床可選用標準級 B。在機床上的安裝支撐方式有：一端裝推力球軸承，另一端裝向心球軸承；兩端裝推力軸承；兩端裝推力軸承及向心球軸承。不能自鎖，有可逆性，既能將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動。 （2）提高傳動精度和剛度，消除傳動間隙．進給傳動系統(tǒng)的傳動精度和剛度，主要取決于絲杠螺母副及其支撐機構(gòu)的剛度．傳動間隙主要采源于傳動齒輪副、蝸輪副、聯(lián)軸 11副、絲杠螺母副及其支撐部件之間，應施加于今力和采取間隙的結(jié)構(gòu)措施。在精度要求不高的情況下，可以采用原機床的滑動絲杠。這兩條曲線是選用伺服電動機的重要依據(jù)。選用伺服電動機時，通常希望伺服電動機的輸出轉(zhuǎn)矩大，啟動頻率和運行頻率大，步距誤差小。（4）阻尼適當一方面，阻尼可降低進給伺服系統(tǒng)的快速響應性，另一方面，阻尼有增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，傳動機構(gòu)的阻尼要選擇適當。車床橫向進給機構(gòu)主要由其相應的步進電動機，齒輪變速箱，滾珠絲杠副及一些連桿，密封，支撐等組成。圖 2—1 機床的操作模式圖根據(jù)設計任務，系統(tǒng)采用輪廓控制形式，控制系統(tǒng)硬件由微機控制部分、鍵盤及顯示器、I/O 接口及光電隔離器、步進電機、功率放大器等組成。施板后部開軸承孔以便滾珠絲杠的連通與支承，后接減速箱與步進電機。在該機床中采用液壓尾座快換刀架和機床外對刀裝置。廣泛的運用到個工業(yè)領域。（4）數(shù)控改造費用低，可充分利用原有機床設備。（2）減少輔助加工時間，提高機床的生產(chǎn)效率。如以下幾個方面的說明： 機床改造的必要性數(shù)控機床可以較好地解決形狀復雜、精密、小批量和多變零件的加工問題,能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率,但是應用數(shù)控機床還受到其他條件的限制。 1目 錄任務書中文摘要英文摘要1 緒論 .....................................................................5 改造的可行性 ..........................................................6 機床改造的必要性 ...................................................6 數(shù)控改造的優(yōu)點 .....................................................6 機床的設計改造 ........................................................62 C6140 型普通車床數(shù)控化改造方案的設計與確定 ................................8 總體方案設計 ..........................................................8 總體方案的確定 ........................................................83 C6140 數(shù)控車床橫向傳動結(jié)構(gòu)設計 ...........................................10 C6140 數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù) ..........................................10 數(shù)控機床的改造要求與伺服電機的選用 ...................................10 數(shù)控機床的改造要求 ................................................10 伺服電機的工作原理 ................................................11 伺服電動機的選用 ..................................................11 絲杠螺母副 ............................................................12 滾珠絲杠副傳動部件 ................................................12 滾珠絲杠副的原理、特點及有關應用中的問題 ..........................13 滾珠絲杠副的支撐 ..................................................13 安裝調(diào)整中應注意的問題 ............................................16 C6140 車床數(shù)控化改造機械部分改造設計與計算 .........................16 縱向進給系統(tǒng)的設計 ................................................16 橫向進給系統(tǒng)的計算 ................................................19 主傳動系統(tǒng)的設計 .....................................................21 主傳動系統(tǒng)的改造 ..................................................21 主運動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖的設計 ............................................22 主軸的變速反轉(zhuǎn)和制動 ..............................................22 控制類型的確定 ....................................................23 安裝電動卡盤 ......................................................23 傳動方面改造設計 ..................................................23 進給系統(tǒng)的改造 ........................................................24 進給伺服系統(tǒng) ......................................................25 進給系統(tǒng)機械傳動部分改造 ..........................................254 C6140 車床數(shù)控化改造電氣部分改造設計 .....................................27 數(shù)控系統(tǒng)操作及參數(shù)說明 ...............................................27 系統(tǒng)參數(shù) ..............................................................27 NIM9702 數(shù)控系統(tǒng)接口 .................................................28 系統(tǒng)電源 ..............