【正文】 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 24 主要 參考文獻 [1] 朱曉春主編 .數(shù)控 技術(shù) [M].北京：機械工業(yè)出版社 , [2] 趙松年、張奇鵬主編 .機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計 [M].上海：同濟大學(xué)出版社， 1990. [3] 趙松年、戴志義主編 .機電一體化數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1994. [4] 張新義主編 .經(jīng)濟型數(shù)控車床系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1994. [5] 徐灝主編 .機械設(shè)計手冊第二版第三卷 [M].北京：機械工業(yè)出版社 , [6] 龍世杰 主編 .CA6140車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造 [J].機電一體化： 1998，（ 5）： 5153. [7] 李善術(shù)主編 .數(shù)控機床及其應(yīng)用 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [8] 李國農(nóng) 主編 ．普通車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造實例 [J]．水利電力機械： 20208， 23（ 4）： 4347. [9] 黃家善主編 .計算機數(shù)控技術(shù) [M].北京：機械工業(yè)出版社， [10] 胡柳 ,龍源 主編 .微機在數(shù)控車床上的應(yīng)用 [J].山東機械： 2020，（ 6）： 3436. [11] 胡光耀 主編 .普通臥式車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造 [J].貴州農(nóng)機化： 2020，（ 5）： 4243. [12] 丁原杰主編 .單片微機原理及應(yīng)用第二版 [M].北京：機械工業(yè)出版社， . [13] 成大先主編．機械設(shè)計手冊單行本聯(lián)接與緊固［ J］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [14] 成大先主編．機械設(shè)計手冊單行本聯(lián)接與緊固［ J］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ． [15] 陳秀寧、施高義編 .機械設(shè)計課程設(shè)計 [M].浙江 .浙江大學(xué)出版社出版， . [16] 《機床設(shè)計手冊》編寫組編．機床設(shè)計手冊 2零件設(shè)計（上冊） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1980. 。這是因為 同個 聯(lián)軸套上分 布的錐孔都由同一方向加工時，往往會引起軸線的直線度誤差 偏 大，從而使安裝在絲杠上各零件間的同軸度誤差 偏 大，產(chǎn)生傳動附加載荷，影響絲杠副的傳動性能。在實際調(diào)整中，可以把車床 調(diào)整 處于最 高 工作負載 狀態(tài) ，使絲杠內(nèi)部仍不產(chǎn)生間隙或者間隙量小于 ，而且運 行正常 ，并以此作為螺母間隙調(diào)整裝置預(yù)緊的判斷標準。選擇合適以后再決定被改造設(shè)備的其他相關(guān)部分的結(jié)構(gòu)和尺寸。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 23 7 安裝調(diào)整中應(yīng)注意的問題 由 于滾珠絲杠螺母副的制造精度要求高，加工工藝比較復(fù)雜，所以都是由專業(yè)工廠按系列化進行生產(chǎn)。 經(jīng)過 活動銷 的 反靠作用，上刀體 由 螺桿帶動 緩慢 下降， 當與 齒牙盤嚙合 時進而 精定位完成， 然后再經(jīng)過 渦輪蝸桿 來使得 螺母鎖緊，緊固刀架。當?shù)都苌匣魻栐?檢測到 上刀體旋轉(zhuǎn)到 所設(shè)置的位置 時， 其 輸出高電平。 一旦 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出 將要進行 換刀 的 信號，渦輪蝸桿減速機構(gòu) 在 電動機正轉(zhuǎn) 的 驅(qū)動 下開始進行 轉(zhuǎn)動，螺桿升降機構(gòu) 由于在 驅(qū)動 力的作用下開始 旋轉(zhuǎn) 并使 上刀架 開始緩慢 上升。 數(shù)控車床的重要組成 之一就是 車床的刀架。存儲器及 I/O 地址編碼，由表 ： 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 21 表 5． 1 芯片地址編碼 芯片 接13874LS引腳 地址選擇線 片內(nèi)地址單元 （字節(jié)） 地址編碼 2746（ 1） Y0 000X XXXX XXXX XXXX 8K 0000H～ 1FFFH 2746（ 2） Y1 001X XXXX XXXX XXXX 8K 2020H～ 3FFFH 6264 Y2 010X XXXX XXXX XXXX 8K 4000H～ 5FFFH 8155（ 1） RAM Y3 0111 1110 XXXX XXXX 256 7E00H～ 7EFFH I/O Y3 0111 1111 1111 1XXX 6 7FF8H～ 7FFDH 8155（ 2） RAM Y4 1001 1110 XXXX XXXX 256 9E00H～ 9EFFH I/O Y4 1001 1111 1111 1XXX 6 9FF8H～ 9FFDH 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 22 6 自動回轉(zhuǎn)刀架的選型 針對 數(shù)控化改造普通 的一般 車床 ，首先是用 自動轉(zhuǎn)位刀架 來替換原來的 手動轉(zhuǎn)位刀架。若要 加工不同螺距的螺紋 ，可以 設(shè)置時間來 實現(xiàn) 。 （ 1）控制系統(tǒng)的功能 Z向和 X 向進給伺服運動； 鍵盤顯示； 自動轉(zhuǎn)刀架控制； 螺紋加工控制； 面板管理； 行程控制； 報警；隔離 ； 急停等。 74LS373 地址鎖存器 37374LS 芯片是八 D鎖存器， 若要使得 三態(tài)門處于導(dǎo)通狀態(tài) ，應(yīng)該將其 信號線 OE 為 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 20 低電平，允許 )8~1( 輸出到 8~1OUT ， 若要求 輸 出三態(tài)門斷開 時，應(yīng)當使得 OE 為高電平。 XTAL1：引腳 18，此端口 主要是用來進行 外部振蕩信號輸入 用的 。單片機 8051/8071 對片內(nèi)有 ROM/EPRON，0EA? 時，則指向片外 ， 當 1EA? 時，指向片內(nèi)。 主要是采用 三總線形式 來 構(gòu)成這些管腳， 也就是 所說的 地址總線。 其 在控制功能單元的上 卻用 了 具有 特殊功能 的 寄存器 )(STR 來進行 集中控制。 利用 片內(nèi) 的 單一總線 將上述多個部分 串 接 起來 。 其可以滿足 簡單的應(yīng)用場合。 （ RD）：外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖。 （ T1）：定時／計數(shù)器㈠ L部脈沖輸入端。 （ TXD）：串行輸入口。 （ 0INT ）：外接中斷輸 0入口。 ～ ：通道 3是 一個 8位 的 準雙向 I／ O 通道。 ～ ：通道 1是 一個 8位 的 準雙向 I/O 通道。 Vcc：電源端，接 +5V。 （ 9）具有一個全雙工串行接口。 （ 7）共有 21 個特殊功能寄存器。 （ 5）有 2個 16位定時器／計時器。 （ 3）時鐘發(fā)生電路 裝在片內(nèi) 。 設(shè)計說明 系統(tǒng)主機 8031 芯片 8031 單片機的基本特征： （ 1）具有 8位處理單元。 硬件電路的組成 采用 51?MCS 系 列單片機組成的控制系統(tǒng)硬件電路原理圖如圖 15? （見附錄）所示。 為能夠保證 角位移信號傳遞 的可靠性，同樣是用 異軸 來 安裝脈沖編碼器， 這樣還能將 主軸的部分振動吸收掉 ， 保證了 傳遞信號 的 準確平穩(wěn)。異軸安裝時 應(yīng)按 1： 1 無間隙柔性 的將 脈沖編碼器的引出軸與主軸聯(lián)接。為 避免 每次吃刀 出現(xiàn) 亂扣 情況 ,要 有 反饋元件安裝 在 主軸 的 后端 ，其為 一個主軸 的脈沖編碼器。 電磁離合器的選擇 原先主軸上的雙向摩擦片離合器僅僅起到控制車床主軸起停和正反轉(zhuǎn)在數(shù)控改造后不能接收數(shù)控系統(tǒng)的停機制動信號以控制原制動裝置制動停車，因此需要把原先的雙摩擦片離合器換成安裝尺寸一樣的電磁離 合器，可選用 DLM5 有滑環(huán)濕式多片電磁離合器。 主傳動形式的選擇 通常都是將 主傳動 由 帶傳動 應(yīng)用于 小型數(shù)控機床上。 為實現(xiàn) 車削螺紋 的 運動 ， 刀具 的 進給 應(yīng)該與 一個導(dǎo)程 具有相互 運動 的 關(guān)系。 的 步進電動機，可計算出傳動比： ????i 選取齒輪齒數(shù)為 z1= z2=40，模數(shù) m=2. 步進電動機的選擇 考慮整個設(shè)計 ，縱向進給系統(tǒng)選用 002150BF 型步進電動機。 將 推力球軸承 用到 滾珠絲杠兩端并 加以 預(yù)緊，失穩(wěn)現(xiàn)象 是不會 產(chǎn)生 的 ， 因此沒有必要校核 其 穩(wěn)定性。 δ 1為 軸承軸向變形 mmdQ ? 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 16 mmmmZd Fm 0 0 7 0 2 0 2 3 223 223 ?????? 因施加預(yù)緊力，故實際變形量 mmmm 39。 但是其 變形量 卻只有比 原來 減少了 的四 分之 三 。均 要對 絲杠螺母及軸承進行預(yù)緊， 其中 軸向負荷的 3/1 作為預(yù)緊力。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 15 01000 1 0 0 0 0 . 6 / m i n 0 . 5 5 0 / m i n6sv mmnrL m m??? ? ?400 62 6 9 1 . 2 6 0 . 7 7 1 1 02 0 . 6 1 0 1 0 1 6 . 9mFLL m m m mEA ??? ? ? ? ? ? ? ???39。其中 ?K ，取 tf ? ，則 ? ? NNWffkFFm cf )8003600()( ?????????? 最大切削力下的進給速度 sV 可取最高進給速度的 5/1~2/1 （一般 取為 2/1 ），縱向最 大進給速度為 min/ m ，絲杠導(dǎo)程 mmL 60 ? 絲杠使用壽命時間通常取為 hT 15000? ，則絲杠的計算壽命 L： )10(4510 1 5 0 0m in/50601060 666 rhrnTL ???? 根據(jù)工作負載 Fm、壽命 L,可以計算出 滾珠絲杠 所能 副承受的最大動載荷 ，其中 Cm 取fw=， fa=1 則： NNf FfLcamwm 48 61 ????? 可以根據(jù) 副產(chǎn)品樣本 來 參照滾珠絲杠 mC ，調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲杠副 是通過 用4006WIL 外循環(huán)螺紋 來 實現(xiàn)的 ， 圈 為 1 列， N16400 為 其額定 的 動負載， 選用 5 級精度且還要能保證 足夠 的 強度。 縱向進給系統(tǒng)改造設(shè)計 縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計 演算 已知條件： 工作臺重（估計） W=30kg f=300N