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CK6140数控卧式车床设计毕业论文.doc

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CK6140数控卧式车床设计毕业论文.doc

目录1总体方案01.1CK6140的现状和发展11.2CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定21.2.1数控车床21.2.2CK6140数控卧式车床的拟定22机械部分设计计算说明42.1主运动部分计算42.1.1参数的确定42.1.2传动设计52.1.3转速图的拟定82.1.4带轮直径和齿轮齿数的确定112.1.5传动件的估算和验算192.1.6展开图设计362.2纵向进给运动设计532.2.1滚珠丝杆副的选择532.2.2驱动电机的选用583控制系统设计623.1绘制控制系统结构框图623.2.选择中央处理单元(CPU)的类型623.3存储器扩展电路设计633.4I/O接口电路及辅助电路设计64参考文献70致谢72LATHES错误未定义书签。湖南工业大学共80页第1页1总体方案1.1CK6140的现状和发展自第一台数控机床在美国问世至今的半个世纪内,机床数控技术的发展迅速,经历了六代两个阶段的发展过程。其中,第一个阶段为NC阶段第二个阶段为CNC阶段,从1974年微处理器开始用于数控系统,即为第五代数空系统。在近20多年内,在生产中,实际使用的数控系统大多是这第五代数控系统,其性能和可靠性随着技术的发展得到了根本性的提高。从20世纪90年代开始,微电子技术和计算机技术的发展突飞猛进,PC微机的发展尤为突出,无论是软硬件还是外器件的进展日新月异,计算机所采用的芯片集成化越来越高,功能越来越强,而成本却越来越低,原来在大,中型机上才能实现的功能现在在微型机上就可以实现。在美国首先推出了基于PC微机的数控系统,即PCNC系统,它被划入为所谓的第六代数控系统。下面从数控系统的性能、功能和体系结构三方面讨论机床。数控技术的发展趋势1.性能方面的发展趋势(1).高速高精度高效(2).柔性化(3).工艺复合和轴化(4).实时智能化2.功能发展方面(1).用户界面图形化(2).科学计算可视化(3).插补和补偿方式多样化(4).内置高性能PLC(5).多媒体技术应用3.体系结构的发展(1).集成化(2).模块化(3).网络化湖南工业大学共80页第2页(4).开放式闭环控制模式1.2CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定1.2.1数控车床数控车床又称数字控制(Numbercalcontrol,简称NC)机床,它是20世纪50年代初发展起来的一种自动控制机床,而数控车床四其中的一类使用性很强的机床形式。数控车床是基于数字控制的,它与普通车床不同的是,数控车床的主机结构上具有以下特点(1).由于大多数数控车床采用了高性能的主轴及伺服传动系统,因此,数控机床的机械传动结构得到了简化。(2).为了适应数控车床连续地自动化加工,数控车床机械结构,具有较高的动态刚度,阻尼精度及耐磨性,热变形较小。(3).更多地采用高效传动部件,如滚动丝杆副,直线滚动导轨高,CNC装置这是数控车床的核心,用于实现输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储,数据的变换,插补运算以及实现各种控制功能。1.2.2CK6140数控卧式车床的拟定1.CK6140数控卧式车床具有定位,纵向和横向的直线插补功能,还能要求暂停,进行循环加工等,因此,数控系统选取连续控制系统。2.CK6140数控卧式车床属于经济型数控机床,在保证一定加工精度的前提下,应简化结构、降低成本,因此,进给伺服系统应采用步进电机开环控制系统。3.根据设计所给出的条件,主运动部分z18级,即传动方案的选择采用有级变速最高转速是2000r/min,最低转速是40r/min,1.26。4.根据系统的功能要求,微机控制系统中除了CPU外,还包括扩展程序存储器,扩展数据存储器,I/O接口电路,包括能输入加工程序和控制命令的键盘,能显示加工数据和机床状态信息的显示器,包括光电隔离电路和步进电机驱动电路。此外,系统中还应该包括脉冲发生电路和其他辅助电路。5.纵向和横向进给是两套独立的传动链,它们由步进电机,齿轮副,丝杆螺母副组成,它的传动比应满足机床所要求的。6.为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性,选用摩擦小,传动效率的滚珠丝杆螺母副,并应有预紧机构,以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。7.采用滚动导轨可以减少导轨间的摩擦阻力,便于工作台实现精确和微量移动,且润滑方法简单。(附注伺服系统总体方案框图1.1)湖南工业大学共80页第3页图1.1伺服系统总体方案框图

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