【正文】 此點與機(jī)床的主接地點相連時，應(yīng)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。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(jī)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。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。參數(shù)值范圍為 ～ 秒。其值范圍是 ～ 秒。P5 是刀架反轉(zhuǎn)等待時間。P4 是系統(tǒng)點位速度。它同 P2 一樣擁有兩個軸的數(shù)值設(shè)置，可以進(jìn)行設(shè)置。P2 是齒隙補(bǔ)償。1：RUN（啟動信號） ，CP（反轉(zhuǎn)信號） 。0：主軸采用 0～5V 模擬電壓調(diào)速。000111 對應(yīng)所用刀架的工位數(shù)(18)。如果繼續(xù)沿原方向移動，將使機(jī)床機(jī)械部件相撞，造成不良后果。屏幕上顯示報警信號，提醒操作者。 進(jìn)給系統(tǒng)的傳動該機(jī)床的縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)各由相應(yīng)的步進(jìn)電動機(jī)經(jīng)齒輪變速箱帶動絲杠螺母副傳動，控制各步進(jìn)電動機(jī)則可實現(xiàn)縱橫向進(jìn)給，參考脈沖當(dāng)量 毫米/脈沖及公式脈沖當(dāng)量=θ/360IT 及步距角 θ=360/Zmk 則可選擇步進(jìn)電動機(jī)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)。為確保改造后的車床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動精度，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)特性?；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(jī)床的高效率，高精度。② 按執(zhí)行元件的類別分為 可分為支流電動機(jī)伺服系統(tǒng)、交流電動機(jī)伺服驅(qū)動系統(tǒng)和步進(jìn)電動機(jī)伺服系統(tǒng)。⑤ 位置檢測元件及反饋電路 位置檢測元件有直線感應(yīng)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(jī)能識別反饋信號送入計算機(jī)，山計算機(jī)進(jìn)行比較后送出差值信號。若要實現(xiàn)恒速控制功能，驅(qū)動電路應(yīng)能接收速度反饋信號，將反饋信號與微機(jī)的輸入信號進(jìn)行比較，將差值信號作為控制信號，使電動機(jī)保持恒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。以上的加速度，才能保證電動機(jī)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)。時間的過載能力，以滿足底速大轉(zhuǎn)矩的要求。 ④ 低速大轉(zhuǎn)矩；根據(jù)書空機(jī)床的加工特點夕大都在低速進(jìn)行重切削，即在低速時進(jìn)給驅(qū)動要有大的轉(zhuǎn)矩輸出。為此，在位置控制要求高的定位精度，如 l 甚至 。所以對主傳動系統(tǒng)的要求很高。 安裝電動卡盤為了提高經(jīng)濟(jì)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。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(zhǔn)確。主軸脈沖發(fā)生器的安裝如圖所示。運(yùn)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(jī)構(gòu)，則主軸得到 9 級低速；若使背輪機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)向的方法才可以實現(xiàn)。 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。/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(jìn)電動機(jī)。m=m= Nm)T0絲杠預(yù)緊所引起，折算到電動機(jī)軸上的附加轉(zhuǎn)矩(Nm 如不考慮起動時運(yùn)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=cm2JI=800/(182*)*(180*(*))2=cm 2)J2絲杠的轉(zhuǎn)動慣量(kg則 ΔL=177。)= 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(dǎo)程 L 發(fā)生變化，因滾珠絲杠受扭時引起的導(dǎo)程變化量很小，可忽略不計，因此，工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量ΔL（cm） ΔL=177。1639。②效率計算根據(jù)《機(jī)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。T使用壽命時間 9h),數(shù)控機(jī)床 T 取 15000h.工作負(fù)載的數(shù)值可用《機(jī)床設(shè)計手冊》中進(jìn)給牽引力的實驗公式計算,對于三角形或綜合導(dǎo)軌Fp=kFX +f`(Fz+W)式中 Fz ﹑F X 切削分力。有沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn) fw取 ～。～176。m = Nm = Nm因數(shù)控機(jī)床對動態(tài)性能要求較高，確定電動機(jī)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(Ncm 2 =30 kg L零件軸向長度(cm).所以 J2=*10 4**140 kg*106cm絲杠 1cm 長度上導(dǎo)程變形總誤差 ΔL 總ΔL 總=100/L*ΔL=100/**10 6μm/m= 3 級精度絲杠允許的螺距誤差為 15μm/m，因此剛度足夠. 3．步進(jìn)電動機(jī)的選擇 ①負(fù)載傳動慣量的計算 折算伺服電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量可按下式估算 JF=J1+J2+W/g(180δ/πθ) 2式中 JF折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量(kg S滾珠絲杠截面積（按絲杠螺紋底經(jīng)確定 d=）。4439。；δ摩擦角，δ 約等于 1039。k考慮顛覆力矩影響的系數(shù),k=。HRC60 時, f h 1。m） n—主軸轉(zhuǎn)速（r/min）設(shè)按最大切削速度來計算，取 υ=100m/min則 F z =60 Pc 103/υ=60**10 3/100N=查《機(jī)床設(shè)計手冊》，在一般外圓車削時 Fx=(～)F Z FX=(～)F Z取 F x==*= Fy==*=縱向滾珠絲杠設(shè)計計算滾珠絲杠副已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此，滾珠絲杠副的設(shè)計歸結(jié)為滾珠絲杠副型號的選擇。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。因此，在進(jìn)行設(shè)備改造時，要按廠家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。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。滾珠螺母直接固定在中滑板上。對防護(hù)材料的性能要求：耐油，耐腐蝕，耐高溫和耐用等。潤滑劑可用 20 號或 30 號機(jī)械油，90～180 號透平油或 140 號主軸油，可從螺母殼體的油孔（如裝配圖中所示）注入螺母內(nèi)的空間。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。常用的支承方式有以下幾種：1） 一端裝上推力軸承 這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度低，僅適用于短絲杠，如數(shù)控機(jī)床的調(diào)整環(huán)節(jié)或升降環(huán)節(jié)或數(shù)控銑床的垂直坐標(biāo)系。一般的數(shù)控機(jī)床可選用標(biāo)準(zhǔn)級 B。另一螺母為鎖緊螺母，調(diào)整完畢后將兩個螺母并緊，可以防止在工作中螺母松動。在機(jī)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。（6）運(yùn)動不平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動進(jìn)度高。不能自鎖，有可逆性，既能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動。螺母上有滾珠回路管道，將兒圈螺旋滾道的兩端連接起來構(gòu)成封閉的循環(huán)滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。 （2）提高傳動精度和剛度，消除傳動間隙．進(jìn)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(jī)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(yīng)施加于今力和采取間隙的結(jié)構(gòu)措施。由于絲杠和螺母之間為滾動摩擦，所以滾珠絲杠螺母副的摩擦小，轉(zhuǎn)動銷路和轉(zhuǎn)動精度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滑動絲杠螺母副。在精度要求不高的情況下，可以采用原機(jī)床的滑動絲杠。 F=1000V/60Δ 10式中 V—進(jìn)給速度（m/min） Δ—脈沖當(dāng)量（mm/脈沖） F—伺服電動機(jī)工作頻率（Hz）根據(jù) fe 、fk 從工作矩頻特性曲線中查出對應(yīng)的極限轉(zhuǎn)矩值 Mdme若有 MeMdme 和 MkMdmk,表明伺服電動機(jī)滿足要求，否則不滿足要求，需重新選擇電動機(jī)。這兩條曲線是選用伺服電動機(jī)的重要依據(jù)。脈沖當(dāng)量越小，機(jī)床的定位精度越高，但機(jī)床的快速進(jìn)給速度就越小。選用伺服電動機(jī)時，通常希望伺服電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大，啟動頻率和運(yùn)行頻率大，步距誤差小。（1）伺服電機(jī)的定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次，它的轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一定角度，及電動機(jī)的步距角 θ；（2）改變伺服電機(jī)定子的繞組的通電順序，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也隨之改變；（3）伺服電機(jī)定子繞組的通電狀態(tài)的改變速度越快，既通電狀態(tài)的頻率越高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就越高；（4）伺服電機(jī)的步角距 θ 與定子繞組的相數(shù) m、轉(zhuǎn)子的齒數(shù) z、通電方式 k 可以用下式表示：θ=360186。（4）阻尼適當(dāng)一方面，阻尼可降低進(jìn)給伺服系統(tǒng)的快速響應(yīng)性，另一方面，阻尼有增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，傳動機(jī)構(gòu)的阻尼要選擇適當(dāng)。對數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分的要求有以下幾點：（1）高的傳動精度和定位精度數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動裝置的傳動精度和定位精度對零件的加工精度起著關(guān)鍵性作用，其中應(yīng)采取的措施是通過在進(jìn)給系統(tǒng)中加入減速齒輪，以減小脈沖當(dāng)量，預(yù)緊傳動滾珠絲杠，齒輪，蝸輪傳動件的間隙方法。車床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要由其相應(yīng)的步進(jìn)電動機(jī)，齒輪變速箱，滾珠絲杠副及一些連桿，密封，支撐等組成。機(jī)床主軸的啟動，停止和變速，縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動的行程和變速，刀具的變速和冷卻，都可以自動控制。圖 2—1 機(jī)床的操作模式圖根據(jù)設(shè)計任務(wù)，系統(tǒng)采用輪廓控制形式，控制系統(tǒng)硬件由微機(jī)控制部分、鍵盤及顯示器、I/O 接口及光電隔離器、步進(jìn)電機(jī)、功率放大器等組成。并行接口 8255 用作連接開關(guān)量的輸入輸出和對伺服電機(jī)進(jìn)行控制。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(jìn)電機(jī)。由微型控制的自動轉(zhuǎn)位具重復(fù)定位精度高、工作剛性好、性能可靠、使用壽命長以及工藝性能好等特點。在該機(jī)床中采用液壓尾座快換刀架和機(jī)床外對刀裝置。 62 C6140型普通車床數(shù)控化改造方案的設(shè)計與確定 總體方案設(shè)計設(shè)計任務(wù)：利用單片機(jī)控制技術(shù)對 C6140 型車床的橫向系統(tǒng)進(jìn)行控制。廣泛的運(yùn)用到個工業(yè)領(lǐng)域。從第一代數(shù)控機(jī)床問世以來，世界上主要工業(yè)化國家得數(shù)控機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)。（4）數(shù)控改造費用低，可充分利用原有機(jī)床設(shè)備。所有這些目的都是圍繞一點，即提高機(jī)床的性能價格比，用較少的價格得到較高的機(jī)床性能。（2）減少輔助加工時間，提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。（4）通用數(shù)控機(jī)床對具體生產(chǎn)有多余功能。如以下幾個方面的說明： 機(jī)床改造的必要性數(shù)控機(jī)床可以較好地解決形狀復(fù)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(yīng)用數(shù)控機(jī)床還受到其他條件的限制。機(jī)床的數(shù)控化程度在不斷地提高。 1C6140 型普通車床數(shù)控化改造方案設(shè)計目 錄1 緒論 .....................................................................5 改造的可行性 ..........................................................6 機(jī)床改造的必要性 ...................................................6 數(shù)控改造的優(yōu)點 ......