车床经济数控化改造设计(样板仅供参考).docVIP

机电一体化系统设计 课程设计说明书 题目：C616普通车床的经济数控化改造 设计--—-纵向进给机械机构设计 系 别 物 理 与 机 电 工 程 系 班 级 机械设计制造及其自动化 姓 名 学 号 指导老师 X X学 院 2011 年x 月 x日 目 录 摘 要 1 前 言 1 第一节 机电一体化系统设计课程计任务书 2 第二节 设计计算 3 2.1 确定脉冲当量 3 2.2 切削力的计算 3 2.3 滚珠丝杆螺母副的计算 4 2.4 滚珠丝杆螺母副的选型 5 2.5 传动效率计算 5 2.6 刚度的验算 5 2.7 压杆稳定性校核 6 2.8 同步减速器的设计 7 2.9 步进电机的计算和选型 11 2.10 同步带传递功率的校核 16 第三节 绘制进给传动机构的装配图 17 第四节 设计小结 18 第五节 参考文献 18 摘 要 针对现有C616普通车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产效率。 改造过程如下：机械部分改造，主要是纵向进给方向机械结构的改造。主要包括对滚珠丝杆螺母副、同步减速器、反应式步进电机的设计选择及纵向机构装配图方案的制定。 关键词： 滚珠丝杠 减速器 步进电机 改造 前 言 机电一体化系统设计课程设计是在我们学完了机电一体化之后进行的，这次通过设计让我们获得综合运用过去所学过知识，独立进行一次机电结合的设计训练，学会了进给传动系统设计计算，并且通过课程设计掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予批评指教。 第 一 节 机 电 一 体 化 系 统 设 计 课 程 设 计 任 务 书 一、设计题目：C616普通车床的经济数控化改造设计 ——纵向进给机械机构设计 二、设计原始资料： 主轴转速： 42.5～1900r/min 最大加工直径； 320mm 最大加工长度： 750mm 溜板及刀架重量： 1200N 刀架快速运动速度：纵向 2m/min 横向 1m/min 最大进给速度： 纵向 0.5m/min 横向 0.25m/min 主电机功率： 4.5kW 启动加速时间： 40ms 机床定位精度： ±0.02mm 三、设计工作内容： （1）进给传动系统设计计算 （2）纵向进给系统装配图A1 1张 （3）综合课程设计说明书 1份 四、设计完成时间： 2011 年10月31日～2011 年11月13日 第 二 节 设 计 计 算 2.1 确定脉冲当量 脉冲当量是衡量数控机床加工精度的一个基本技术参数。经济型数控车床采用的脉冲当量是0.01~0.005mm/脉冲。考虑到传动系统存在误差，脉冲当量通常要小于定位精度值。此次改造的C616车床在纵向的脉冲当量取0.01mm/脉冲。 2.2 切削力的计算 设工件材料为碳素结构钢,选用刀具材料为硬质合金YT15；刀具几何参数为：主偏角=60°，前角=10°，刃倾 角=-5°；切削用量为： 背吃刀量=3mm，进给量f=0.5mm/r，切削速度=100m/min。 查《机电一体化系统设计课程设计指导书》，后简称《指导书》，表3-1，得： =2795, =1.0, =0.75, =-0.15； 。 。 。 2.3 滚珠丝杆螺母副的计算 2.4 滚珠丝杆螺母副的选型 2.5 传动效率计算 2.6 刚度的验算 2.7 压杆稳定性校核 2.8 同步减速器的设计 为了满足脉冲当量的设计要求和增大转矩，同时也为了使传动系统的负载惯量尽可能地减小，传动链中常采用减速传动。在此，纵向减速箱选用同步带传动，主要设计同步带及带轮，其他部件如支承齿轮的轴和轴承等根据实际情况而定。 2.8.1确定传动比 由设计要求可知纵向进给系统的脉冲当量 ，滚珠丝杠的导程为6mm。今初选的步进电机的型号为110BYG2602，其最大静力矩为20 ，矩频特性如下： 。 。 。 2.9 步进电机