横向进给系统图-A0
C616车床的横向伺服进给单元改造(含全套CAD图纸)
摘要
本次设计主要是针对C616车床的横向进给伺服系统改造。机械部分采用步进电动机驱动滚珠丝杠,然后再通过滚珠螺母副来动工作台运作。电器部分采用MCS8051单片机来对步进电动机进行适时有效的控制,同时为了便于人机对话,通过输入程序来更好的解决形状复杂、精密、难加工的问题。
这次设计可以准确地实现规定的动作、自动化程度较高、能灵活迅速的适应加工零件的更变。将原机床中横向装置改装成由步进电动进驱动,包括刀架的自动换刀改装,根据负载转动惯量选择与之相匹配的步进电动机(包括刀活功率),采用微机完成数据处理和运动控制,具有简单的接口电路设计,选择驱动电器,设计通用接口以及CPU与辅助电路的连接。
目录
绪论I
第一章部分改造的设计及计算1
1.1课题的来源与意义及总体方案的确定1
1.1.1课题的来源与意义: 1
1.1.2总体方案的确定: 1
1.2滚珠丝杠副的计算和选型3
1.2.1确定系统的脉冲当量3
1.2.2切削力计算3
1.2.3传动效率6
1.3步进电动机的选择8
1.3.1传动比的计算8
1.3.2转动惯量的计算9
1.4齿轮设计及强度校核计算14
1.4.1选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数14
1.4.2按照齿面接触疲劳强度校核14
1.4.3校核齿根弯曲疲劳强度17
1.5轴的设计(中间轴)及校核18
1.5.1选择轴的材料18
1.5.2初步估算轴的最小直径19
1.5.3轴的结构设计18
1.5.4按弯扭合成应力校核轴的强度19
1.5.5精确校核轴的疲劳强度23
1.6滚动轴承的选择和计算28
1.7键联接的选择和强度校核(即中间轴) 30
1.7.1大齿轮2与轴的键联接30
1.7.2小齿轮3和轴的键联接31
第二章横向伺服进给单元电气控制部分设计32
2.1电气控制系统方案的确定32
2.1.1步进电动机与丝杠的联接33
2.1.2 8051单片机的选择33
2.2步进电动机开环控制系统设计34
2.2.1脉冲分配器35
2.2.2光隔离电路38
2.2.3步进电动机驱动电路39
2.3 8255可编程控制芯片的扩展40
2.4辅助电路的设计43
2.4.1 8051单片机的时钟电路43
2.4.2复位电路43
2.4.3越界报警电路44
2.5操作面板设计的简要介绍45
2.6绘制机床电气控制电路原理图45
结论46
参考文献46
致谢47
尺寸联系图
齿轮
齿轮1
齿轮2
后盖
机床改造外形图
前盖