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毕业设计-普通机床的数控化改造，共20页，7948字，附设计图纸、开题报告等
摘要：普通机床的数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括：床身的改造，拖板的改造，变速箱体的改造，刀架的改造。通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。
关键词：普通车床； 数控改造； 步进电机； 数控刀架

目 录
摘要 1
关键词 1
1 前言 1
2 设计要求 2
2.1 总体方案设计要求 2
2.2 其它要求 5
3 进给伺服系统机械部分设计与计算 5
3.1 进给系统机械结构改造设计 5
3.2 进给伺服系统机械部分的计算与选型 6
3.2.1 确定系统的脉冲当量 6
3.2.2 纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤 6
3.2.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 10
3.2.4 齿轮有关计算 11
4 步进电动机的计算与选型 16
4.1 步进电动机选用的基本原则 16
4.2 步进电动机的选择 17
5 车床改造的结构特点 18
5.1 滚珠丝杆 18
5.2 导轨副 18
5.3 脉冲发生器 18
6 安装调整中应注意的问题 19
6.1 滚珠丝杠螺母副的选择 19
6.2 滚珠丝杠螺母副的调整 19
6.3 联轴器的安装 19
6.4 主轴脉冲发生器的安装 19
7 结论 19
参考文献 20
致谢 20

设计要求
2.1 总体方案设计要求
（1）系统的运动方式以及与伺服系统的选择
由于改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系统。车床数控化改装后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，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。
（2）计算机系统
根据机床要求，采用8位微机。由于MCS—51系列单片机的特点之一是硬件设计简单，系统结构紧凑。对于简单的应用场合，MCS—51系统的最小系统用一片80C51外扩一片EPROM就能满足功能的要求，对于复杂的应用场合，可以利用MCS—51的扩展功能，构成功能强、规模较大的系统。
控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O接口及光电隔离电路、步进电机功率放大电路组成，系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用LCD液晶显示器现实加工数据及机床状态等信息。
（3）为了实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动丝杠，为了保证一定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副，同时，为了提高传动刚度和消除间隙，采用有预加负载荷的结构，传动齿轮也要采用消除齿侧间隙的结构。
卧式车床简图如下图1所示
图1 卧式车床简图
Fig.1 Horizontal lathes diagram
总体方案设计图如下图2所示：
图2 数控机床改造的整体方案示意图
Fig.2 The overall scheme of nc machine tools diagram
进给伺服系统总体方案方框图如图2所示：
图3 数控机床伺服系统总体方案方框图
Fig.3 Nc machine tool servo system which overall scheme
2.2 其它要求
（1）原机床的主要结构布局基本不变，尽量减少改动量 ，以降低成本
缩短改造周期。
（2）机械结构改装部分应注意装配的工艺性，考虑正确的装配顺序，保正
安装、调试、拆卸方便，需经常调整的部位调整应方便。