文档介绍：目录
设计任务 2
目录 3
一、前言 5
二、设计方案论 6
三、纵向进给系统的设计 10
10
10
10
10
10
11
计算最大工作载荷 11
计算最大工作载荷 11
、计算传动效率η 12
、刚度验算 13
15
15
传动比的选定 15
齿轮传动的确定 16
17
17
、丝杠等圆柱体惯量的计算 17
17
18
18
18
18
18
19
19
20
20
20
21
四、微机控制硬件设计

五结束语 21
六致谢 22
七参考文献 22
一、前言
数控机床可以较好的解决形状复杂、精密多品种及中小批零件的加工问题,能够稳定加工质量和提高生产率,随着制造技术向自动化、柔性化方向的发展,当前机床的数控化率已经成为衡量一个的重要标志。
机床的数控化改造一般是指对现有某台普通车床的某些部位做一定的改装,配上经济型数控装置或标准型数控数控系统,从而使原机床具有数控加工能力。这种技术工作有其独特的特点。
机床数控化改造的意义:
节约资金
数控机床的价格昂贵,一次性投资大,对中小企业常是心有余而力不足。机床的数控化改造同购置新的机床相比一般可节省60%左右的费用,大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3,即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床的一半
性能稳定可靠
因原机床各基础件经过长期实效,几乎不会产生应力变形而影响精度。
提高生产率
机床经出数控改造后即可实现加工的自动化,效率可比传统机床提高3到5倍。对复杂零件而言加工难度越高功效提高得越多。且只需一次或少数几次安装就能加工完零件的全部。
目前国内数控机床的广泛应用受到一些条件的限制。现在我国机床数控化率不到5%。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长,从而在国际、国内市场上缺乏竞争力,直接影响一个企业的产品、市场、效益、影响企业德生存和发展,所以必须大力提高机床的数控化率。
数控铣床用途广泛,不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔。而且还能加工各种平面曲线和空间曲线等复杂型面。适用于各种模具、凸轮、板类及箱体类零件的加工。本设计课题就是立足于实际情况,将普通的X502立式铣床(机械纵向部分)进行数控化改造。
二、设计方案论证
目前,在机械加工工业中,绝大多数是旧式机床,如果改用微机控制,实现机电一体化的改造,会使机床适应小批量、多品种、复杂零件的加工,不但提高加工精度和生产率,而且成本低、周期短,适合我国国情。利用微机实现机床的机电一体化改造的方法有两种:一种是以微机为中心设计控制部件;另一种是采用标准的步进电机数字控制系统作为主要控制装置。前者需要新设计控制系统,比较复杂;后者选用国内标准化的微机数控系统,比较简单。这种标准的微机数控系统通常采用单片机、驱动电源、步进电机及专用的控制程序组成开环控制,如下图所示,其结构简单、价格低廉。对机床的控制过程大多是由单片机按照输入的加工程序进行插补运算,产生进给,由软件或硬件实现脉冲分配,输出一系列脉冲,经功率放大、驱动刀架、纵横轴运动的步进电机,实现刀具按规定的轮廓轨迹运动。微机进行插补运算的速度较快,可以让单片机每完成一次插补、进给,就执行一次延时程序,由延时程序控制进给速度。
开环控制系统框图
机床的数控改造,主要是对原有机床的结构进行创造性的设计,最终使机床达到比较理想的状态。数控铣床是机电一体化的典型代表,其机械结构同普通的机床有相似之处。然而,现代的数控机床不是简单将传统机床配备上数控系统即可,也不是