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X5032立式铣床进给系统的数控改造.doc

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X5032立式铣床进给系统的数控改造.doc

X5032立式铣床进给系统的数控改造【摘要】本课题选择X5032立式铣床进给系统进给系统的数控改造,主要是对普通铣床进行NC化,在普通铣床上加数控系统,以此来控制步进电动机,执行机床在加工中所需的进给运动。控制方式可以是开环、闭环及半闭环。【关键词】立式铣床进给数控1目录摘要1引言....................................................................4第1章总体方案的确定..................................................51.1设计的基本参数................................................51.2设计内容......................................................51.3设计要求.......................................................51.4选择脉冲当量....................................................61.5计算铣削力......................................................6第2章滚珠丝杆螺母副的计算和选型......................................72.1X向(纵向)进给丝杆............................................72.1.1计算进给牵引力mF..............................................72.1.2计算最大动负载C...............................................82.1.3滚珠丝杆螺母副的选择...........................................82.1.4传动效率计算..................................................82.1.5刚度计算........................................................82.1.6稳定性校核...................................................102.2Z向(横向)进给丝杆..............................................112.2.1计算进给牵引mF................................................112.2.2计算最大动负C.................................................112.2.3滚珠丝杆螺母副的择............................................112.2.4传动效率算.....................................................112.2.5刚度算.........................................................112.2.6稳定性校核....................................................12第3章齿轮传动比计算...................................................143.1纵向进给齿轮箱传动比计算.........................................143.2横向进给齿轮箱传动比计算.........................................142第4章步进电动机的计算和选型...........................................154.1纵向进给步进电机计算.............................................154.1.1等效转动惯量计算..............................................154.1.2电机力矩计算..................................................154.1.3计算步进电机空载载起动频率和切削时的工作步频率.................174.2横向进给步进电机计算和选型.......................................174.2.1等效转动惯量计算...............................................174.2.2电机力矩计算...................................................184.2.3计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率.....................18第5章控制系统设计...................................................205.1绘制控制系统结构框图........................................215.2.选择中央处理单元(CPU)的类型...............................215.3存储器扩展电路设计.........................................225.3.1.程序存储器的扩展........................................225.3.2、数据存储器的扩展........................................235.4I/O接口电路及辅助电路设计.................................235.4.1.I/O接口电路设计........................................235.4.2.步进电机接口及驱动电路..................................245.4.3.其他辅助电路........................................24总结.................................................................25感谢语...............................................................26参考文献.............................................................27引言数控机床对进给传动系统的要求数控机床进给传动系统承担了数控机床各直线坐3标轴、回转坐标轴的定位和切削进给。无论是点位控制、直线控制还是轮廓控制,进给系统的传动精度、灵敏度和稳定性直接影响被加工件的最后轮廓精度和加工精度。为此,对进给系统中的传动装置和元件要求具有长寿命、高刚度、无传动间隙、高灵敏度和低摩擦阻力的特点,如导轨必须摩擦力比较小、耐磨性要高,通常采用滚动导轨、静压导轨等。为了提高转换效率,保证运动精度,当旋转运动被转化为直线运动时,广泛应用滚珠丝杠螺母副。为了提高位移精度,减少传动误差,对采用的各种机械部件首先保证它们的加工精度,其次采用合理的预紧来消除轴向传动间隙。虽在进给传动系统中采用各种措施消除间隙,但仍然可能留有微量间隙。此外由于受力而产生弹性变形,也会有间隙,所以在进给系统反向运动时仍然由数控装置发出脉冲指令进行自动补偿。数控化改造主要内容有以下几点其一是恢复原功能,对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复其二是NC化,在普通机床上加数显装置,或加数控系统,改造成NC机床、CNC机床其三是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,恢复原精度对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新其四是技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新,较大幅度地提高水平和档次的更新改造.一、总体方案的确定

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