c6136型經濟型數控改造(橫向)論文1-在線瀏覽
2025-08-06 13:58本頁面
【正文】 學環(huán)節(jié)，也是學生完成工程師基本訓練的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計說明書不只反映了設計的思想內容，方法和步驟，而且還反映了學生的文理修養(yǎng)和作風。本書在編寫過程中，得到了指導老師和各位老師及同學的大力支持和熱心幫助，在此表示謝意由于作者水平有限，書中難免有疏漏和不妥之處，懇請讀者批評指正。：(1) 要求：將C6136車床改造成用MCS—51系列單片機控制的經濟型數控車床。在縱向和橫向具有直線和圓弧插補功能?？刂谱鴺藬担?最小指令值：縱向： 橫向： 刀具補償量：0~進給傳動鏈間隙補償量：縱向： 橫向： 自動升降速性能： 有(3)工作量：① 機床改造總圖；② 進給伺服系統(tǒng)一個坐標軸（縱向或橫向）的機械裝配圖：③ 單片機控制系統(tǒng)電路原理圖；④設計計算說明書?？紤]到屬于經濟型數控機床加工精度要求不高，為了簡化結構、降低成本，采用步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)。由于MCS—51系列單片機具有集成度高，可靠性好、功能強、速度快、抗干擾能力強、性能價格比高等特點，決定采用MCS—51系列的8031單片機擴展系統(tǒng)。系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實現，顯示器采用數碼管顯示加工數據及機床狀態(tài)等信息。為了保證一定的傳動精度跟平穩(wěn)性，盡量減少摩擦力。同時，為了提高傳動剛度和消除間隙，采用有預加負荷的結構。(2)、設計方案① 系統(tǒng)運動方式的確定數按系統(tǒng)運動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位/直線系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)② 伺服系統(tǒng)的選擇伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)。指令發(fā)出后，不再反饋回來，故稱開環(huán)控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)具有裝在機床移動部件上的檢測反饋元件，用來檢測實際位移量，能補償系統(tǒng)的誤差，因而伺服控制精度高。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動軸的轉角，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。在設計中應考慮以下幾點：Ⅰ 盡量采用低磨擦的傳動和導向元件。Ⅱ 盡量肖除傳動間隙。Ⅲ 提高系統(tǒng)剛度。可采用預緊的方法提高系統(tǒng)剛度。④ 計算機的選擇微機數控系統(tǒng)由CPU、存儲器擴展電路、I/O接口電路、伺服電機驅動電路、檢測電路等幾部分組成。④ 傳動效率計算 式中：——螺旋升角，WD2505 ——摩擦角取 ⑤ 剛度驗算橫向進給絲桿支承方式圖２所示，,支承間距Ｌ＝350mm，因絲桿長度較短，不需預緊螺母及軸承預緊。 ⑦ 橫向滾珠絲桿副的幾何參數 (其參數如表1）參數名稱符號關系式WD2505螺紋滾道公稱直徑25導程5接觸角鋼球直徑滾道法面半徑R偏心距e螺紋升角螺桿外徑d內徑接觸直徑螺母螺紋直徑D內徑(4)齒輪傳動比計算① 橫向進給齒輪箱傳動比計算 已確定橫向脈沖當量，滾珠直徑導程=5mm, 初選步進電動機步距角可計算傳動比: 考慮到結構上的原因不使大齒輪直徑太大，以免影響到橫向溜板有行程，故此處可采用兩級齒輪降速。決定采用90BF004，但從《綜合作業(yè)指導書》P24頁查出，步進電機最高空載啟動頻率為4000Hz,滿足空載時()的要求。ⅰ 等效轉動慣量計算計算簡圖見圖2，根據表324，經二對齒輪降速時，傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總轉動慣量可由下式計算: 式中:——齒輪及其軸的轉動慣量 ——齒輪的轉動慣量 ——絲桿轉動慣量 ——絲桿導程(cm) G——工件及工作臺重量(N) G=800(N)a齒輪、軸、絲桿等圓柱體慣量計算 表324所示圓柱體轉動慣量計算公式如下: 對于鋼材，式中:M——圓柱體質量 D——圓柱體直徑 (cm) L——圓柱體長度或原長(cm) 鋼材的密度為 因此 基本滿足慣量匹配的要求。從表322查出，當步進電機為五相十拍時為則最大靜轉矩為: 從表323查出90BF004最大轉矩為為245，大于所需最大靜轉矩，可以滿足此項要求。(6) 進給伺服系統(tǒng)機械部分結構設計機械部分結構設計的任務是畫出進給伺服系統(tǒng)的裝配圖，用以表達設計構思、設計特點及計算結果，進給伺服系統(tǒng)總圖設計：① 橫向進給伺服系統(tǒng)總圖設計橫向進給機構可以從俯視圖看出，橫向進給的齒輪箱和步進電機裝在床鞍后面，滾珠絲桿也需用蓋板保護。從總圖中可以看到帶動刀架回轉的微型電機、齒輪箱。而附錄E中光電編碼器用彎板裝在主軸箱左端面，通過彈性聯軸器與主軸箱中一伸出軸相連。 控制面板上有數碼顯示，按鍵、各種指示燈及開關，注意設計時要與硬件電路圖一致。經過二對齒輪減速，齒輪齒數。 進行應保證足夠應考慮以上問題Ⅰ 設計應保證足夠的行程，C6136經濟型數控車床，在床面上加工最大尺寸為360mm，橫向進給行程至少為185mm，圖中設計了兩對減速齒輪，減小了齒輪箱體的高度，使橫向拖板運動時，防塵蓋11不致和箱體上蓋4干涉，從圖中可以看出橫向拖板12最大運動距離為200mm，另外還需注意從橫向拖板裝刀架的中心到主軸中心的距離必須大于等于行程與方刀架見方及刀頭伸出度之和
教學教案相關推薦
鄂ICP備17016276號-1