CK6136车床进给系统的设计毕业论文.doc

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1、 三 江 学 院 本科生毕业设计（论文） 题 目 CK6136车床进给系统的设计 高 职院（系）机械设计制造及其自动化专业 学生姓名 周峰 学号G105152057 指导教师 季鹏 职称 实验师 指导教师工作单位 三江学院 起讫日期 2013年12月16日至 2014年4月11日 摘 要数控技术和设备的基础在现代制造业里是很重要的。数控车床是机器和电子的联合的产品，它的机械构造也伴着计算机技术在车床上得到遍及和利用，也就是对车床机能建议很高的技能请求，逐渐成长的转变。与普通机床相比，数控车床精度更高，弹性好，适应性强，自动化程度高。本设计的题目是一个CK6136车床的进给系统设计，该设计思想是

2、通过从车床载荷的执行部分，并检查相关配件，包括了滚珠丝杠螺母副、减速齿轮还有步进电机。还设计了CK6136车床的其他结构的设计配合进给系统。关键词：CK6136车床；进给系统；滚珠丝杠螺母副；步进电机Abstract CNCtechnologyandCNCequipmentareamongthemostimportant foundations for the modernizingofthemanufacturingindustry.CNClathemachine tool is a kind of machine that combineselectronictechnologyandme

3、chanical technology.Its mechanical structure evolves graduallywiththewideapplicationof computer technology on lathe and the higher and higher requirementsofthe performance oflathe.Comparedwithconventionallathe,CNClathehasa betterprecision,abetterflexibilityandabetteradaptability,andalsomoreautomated

4、.Theissueistodesignthefeedingsystemof CK6136 CNC lathe,Its designing method is selecting and checking there lated parts,containing balls crew speed-decreasing gear and engine fro-m the force that is loaded in the executive parts.yet it also has the design of the corresponding overall structure and s

5、ystem for the feedingsystemofthelathe machine.Keywords:CNClathe；feeding system；ball screw；walking engine目 录摘要0第一章 绪论1 1.1研究调查数控机床在国内和国外的概况1 1.2数控机床的意义1 1.3研究内容及主要参数4 第二章 总体方案的设计3 2.1总体方案的设计要求3 2.2进给系统的组成3 2.3 CK6136车床进给系统的总体设计4 2.4刀架的设计4第三章 对机械零件在进给伺服系统里的设计与计算5 3.1机械结构总体设计5 3.2计算机械配件在进给伺服系统里的选择和计算5

6、3.2.1纵车外圆5 3.2.2横切端面5 3.3计算和选择滚珠丝杠螺母副6 3.2.1纵向进给螺杆6 3.2.2横向进给丝杠9 3.4齿轮的相关计算12 3.5机床导轨的选择13 第四章 进给系统控制设计与计算14 4.1进给系统控制方法的选择14 4.2进给系统驱动执行机构的设计14 4.2.1电机的选择14 4.2.2驱动器的选择17 4.3进给系统驱动系统的设计17 4.4进给系统接口电路的设计17 4.5刀架的电路设计17结束语 21致 谢22参考文献23三江学院2014届本科生毕业设计（论文）第1章 绪论1.1研究调查数控机床在国内和国外的概况如今国外机床墟市的消耗合流是数控机床。

7、 大多数1998世界机床进口的数控机床，世界数控机床消费趋势已从开始到数控车床，加工中心，数控铣床，数控机床和设备。 数控机床现在用国际的快速发展对高精度，高效率，高弹性，高自动化的目标，要求将质量和可靠性的建议机器的建设计划，提高数控机床的结构。例如，日本法那克公司，三菱电机公司，安川电机公司，德国西门子公司，通用电气公司等均先后将这种数控机床付诸实用。我们以前的数控化率不高，大约有年产量8000台国产数控机床，约1800000000元的年产量。机床年产量数控化率约6%。我们可以看到，很多制造行业和企业的生产，加工机是普通机床的绝大部分，机床加工产品的质量，许多贫穷的种类少，水平低，成本高，

8、交货期长。即在国际和国内市场上缺乏竞争力，还直接影响企业的产品、市场、效益，而且影响企业生存和发展。所以我们必须提高数控机床的速度。数控机床是归结使用计算机和自动控制和自动检测和精密机械等高新技术的产物,还是技术密集度和自动化水准很高的加工装备。与通俗机床比拟，它的优越性是不言而喻的，不但零件加工的精度高,产物的质地稳定,并且自动化水平很高,能够减弱人员的体力劳动强度,极大的抬高出产效能,值得一提的是复杂曲面数控机床能够实现普通机床是加工或不加工的零件非常困难，是机械制造业数控机床越来越重要。 进入第二十一个世纪后，中国经济与国际全面实践，现在已经进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业开始面临

9、机遇机械制造业的产业升级的制造设备的发展导致的需求水平，也遇到激烈的中国加入世界贸易组织后，国际市场的竞争压力，提高数控机床的迅速发展，是一个重要的管理工具制造业的可持续发展。伴随着制造业对数控机床的大批的需要和计算机技术和当代计划技能的飞快前进，数控机床的利用的范畴还在扩张，且不断成长以便更合适于出产加工需求。1.2 数控机床的意义 在过去的几年中，我们的大多数制造行业和生产加工设备，是一种常见的机床企业，超过一半的老机已经10年了。用这类机床加工出来的产五在海内和国外市场上很缺少竞争力，并且直接影响企业的生计和成长，于是须大大抬高机床的数控化率。数控机床比平凡机床有如下几点良好的优越性:(

10、1)因为是计算机可能瞬时确实地计算出每个坐标轴瞬时该举动的运动量，因而能够复合成复杂的曲线或曲面；（2），可以实现自动处理，并且是柔性自动化，效率可由三提高七倍于普通机床，高（3）由于计算机的内存和存储能力，可以输入和存储过程记下来，然后按照程序执行的顺序自动；（4）可以实现多进程，并在机械零件减少频繁处理；（5）数控机床有主动报警，主动监测和主动补充等植物神经功能，实现长期无人处理。 普车缺点：普通车床和普通螺杆驱动齿轮。由于各运动副间有间隔，还有手工操作不许，是以反复精度很低。平凡车床在衡量时要停车后手工测量，测量误差对比大，效能卑下。只合适批量渺小加工精度请求不高的零件。普通车床数控低投

11、资率，和操作者的技能要求高，高工资水平。数控车床长处：具有高度柔性、加工的精度高、质地不乱和靠得住。从另一方面讲数控车床进给系统的设计，就是机械工程技术与微电子技术的结合。数控车床的加工效率和速度有了明显提高，而且也改善工作条件，有利于生产管理的现代化。在数控机床零件加工，主要加工工艺，数控机床与普通机床不同，不需要建立和改变了许多工具和夹具，不需要经常调解机。是一个数控机床适用于部分经常换地方。开发适用于单件小批量生产和新产品，不仅缩短生产准备周期，而且还节省了大量的加工设备的成本。因而本次论文研讨的即是数控车床CK6136车床的进给系统的设计。 进给伺服系统于是机床挪移的部件位置为把持量的

12、主动把持系统。它是据数控装配输出的指令电脉冲暗记，让机床挪动部件做响应的移动，且对定位精度和速率加以把持。在数控机床运动中，主轴活动与进给运动是机床的根本成形运动。主轴启动控制只有正常的主轴转速和积极的，旋转，当机床的要求有螺纹切削和停止和恒线处理等功能，将在轴的位置控制的要求，提出了反应。同时，主轴启动控制系统能够被称为主轴伺服系统控制简朴，从位置把持角度看，伺服体系有开环、闭环和半闭环。开环控制不需位置检测与反应；闭环和半闭环反馈控制理论的位置检测与反馈，这是基于反应把持道理做事。数控机床伺服部分是关联数控体系与机床实行部件之间的紧要关键。数控体系发出运转指令先必需经过伺服把持进举行改变和

13、功率放大，再通过进给部分启动机床活动部件，让其根据划定轨迹及速度运行，于是加工出符合要求的零件。伺服传动机构主要包括伺服电动机、升降速装置及运动转换装置等。因为是本次采纳的电机为步进电机，是以本次伺服系统是开环控制。1.3课题研究的主要参数 实现CK6136车床进给伺服系统和电动刀架控制的设计。主要参数： 最大加工直径 ： 床身上 360mm 溜板及刀架重量： 纵向 1100N 横向 600N 刀架快移速度 ： 纵向 2m/min 横向 1m/min 最大进给速度 ： 纵向 0.8m/mim 横向 0.4m/min 最小分辨率 ： 纵向 0.01mm 横向 0.005mm 主电机功率 ： 7K

14、W第二章 总体方案的设计2.1总体方案的设计要求（1） CK6136车床的定位，纵向和横向进给功能，因此，选择数控系统甚至轮廓控制系统。 （2）CK6136车床可以确保必要的加工精度应简化结构，降低成本，该计划是进给系统采用步进电机的开环控制系统。（3）设计自动回转刀架的控制电路。（4）纵向进给与横向进给是两套单独的传动链，是由步进电机和滚珠丝杠螺母副构成，它们的传动比应当知足机床所要求的分辨率。（5）以确保传动精度和进给系统的稳定性，滚珠丝杠螺母应磨擦小，传动效率高，应预紧部件，提高传动刚度和释放时间间隔。（6）可用于减小塑料导轨，导轨的摩擦。（7）机械结构部分注意装配的工艺性，应该考虑正确

15、的装配顺序，保证安装、调试和拆卸方便，需要常常调整的部位调整应该方便。2.2进给系统的组成数控机床的进给伺服体系由启动把持单位、驱动元件、机械传动部件、实行件、检测反应关键等组成。启动把持单位和驱动元件构成伺服驱动体系。机械传动部件与实行元件组成了机械传动系统。检测元件和反馈电路构成了检测系统。进给伺服体系按把持方法差别分为开环系统与闭环系统。闭环控制方式经常是有位置反应的伺服系统。据位置的检测装配地点位置的差别，闭环体系又可以分为半闭环系统与全闭环系统。半闭环体系有将位置检测装配装在丝杠端头与装在电机轴端两种范例。前者包括在位置环的螺杆，其机械传动部分的位置环的全套外。全闭环体系的位置检测装

16、配是安置在工作台上其机械传动部件全部是被包含是在位置环以内的。 开环体系的定位精度比闭环系统的定位精度低，可是构造简朴、做事靠得住和造价便宜。由于考虑到感化定位精度的机械传动装配的磨损、惯性和间隔的生计，是以开环系统的精度与快速性对比差。 全闭环体系控制精度高，并且快速性能好，可是由于机械传动部件在把持环内，是以系统的动静机能不仅取决于启动装配的构造和参数，还与机械传动部件的刚度、阻尼特征、惯性、间隔与磨损等要素有很大的干系，是以须对机电部件的构造参数举行综合考虑才可以满意体系请求。是以全闭环体系对机床的请求比拟高，并且造价也比较高昂。闭环体系中选用的位置检测装配有如下几种：感应同步器、扭转变

17、压器、磁尺、脉冲编码器、光栅尺与激光干涉仪等等。2.3 CK6136车床进给系统的总体设计 本次设计的CK6136车床的进给系统是采用步进电机为伺服元件来驱动纵横向工作台的进给运动。是以本次进给体系计划用的是夹杂步进电机和联轴器直连启动的滚珠丝杠螺母副。并且采取开环系统。如图2-1所示 图2-1 CK6136车床的进给结构图的总体设计2.4刀架的设计CK6136车床用的是自动换刀装置。这个装置是保留一定数量的工具，可以完成自动转换工具。该装置由控制系统和换刀装置。转塔式数控车床是一种最简单的换刀。随着科学技术的飞速发展，数控车床和逐渐发展和完善旋转切削刀具的自动更换装置，扩大了换刀次数，换刀动

18、作更迅速。有刀库自动换刀装置占地面积小，安全可靠，换刀时间短，刀具储存足够的重复定位精度的工具。CK6136车床的刀架为数控自动刀架，它能满意车床的机能和精度的请求。所以，本次设计将重点针对刀架正反转功能的实现进行控制电路相关设计。第三章 进给伺服系统机械部分设计与计算3.1机械结构总体设计机械零件主要CK6136进给系统的设计: 挂轮架、进给箱、溜板箱、溜板刀架等。CK6136车床挂轮架系统：原挂轮主动轴处有光电脉冲发生器。CK6136车床进给箱：纵向进给步进电机与齿轮箱CK6136车床齿轮箱是衔接滚珠丝杠的，滚珠丝杠的另外一端支承座是安置在车床尾座端原轴承座的部份上。CK6136车床溜板箱

19、部份：滚珠丝杠中心支撑架、螺母和部分操纵按钮。CK6136车床横溜板箱部份：横向进给滚珠丝杠螺母副与横向进给步进电机与齿轮减速箱总成安置在横溜板后部而且和滚珠丝杠连接。 CK6136车床刀架：采用六工位卧式自动回转刀架。3.2进给系统机械部分计算与选型3.2.1纵车外圆主切削力F ，按经验公式得: =0.67D =0.67360=4576 N按切削力各分力比例： =45760.25=1144 N =45760.4=1830 N3.2.2横切端面主切削力可取纵切的1/2. N然后走刀切削阻力，阻力也粗略计算，按比例: :=1:0.25:0.4 =22880.25=572 N =22880.4=9

20、15 N3.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型 滚珠丝杠螺母副的计划先要选取构造的范例：最初肯定滚珠轮回方法和滚珠丝杠副的预紧方法。在确定结构类型，然后确定计算技术和其他参数，包括铅，球化J，公称直径（螺纹直径），精度等级和列数K滚珠轮回的方法能分为外循环和内循环两个大类，外循环又可以分为螺旋槽式和插管式。本设计采用的是螺旋周期。本实用新型的优点：工艺简单，螺母的外直径：小尺寸。缺点：螺旋槽与通孔不易正确的链接，珍珠是钢，耐磨性差。有几个副的预紧方法滚珠丝杠螺母螺钉预紧力：双，双螺母齿轮差速器预紧，双螺母垫片式预压，预紧力和干扰球单螺母变螺距的预紧等。这种双螺母拧紧结构设计，其特点：结构紧凑，工作可

21、靠，轧辊磨损可以随时调整，预紧力不是很准确，更普遍的应用。3.3.1纵向进给丝杠1）计算进给率引力(N)对重力率由滚珠丝杠主要摩擦和切削力切削时的切削力和导轨运动部件的权重函数。所以它的数值大小和导轨的型式有关。纵向进给为综合型导轨 由前所知： =1144 N=4576 N=1100 N=1.15=0.16 得： (N)= +(+G) =1.151144+0.16(4576+1100)2224 N在此式中 因考虑到颠复力矩感化的实行全体,故归纳导轨取K=1.15;滑动导轨的摩擦系数为0.150.18;溜板及刀架重力: =1100 N.2）计算最大动载荷 一个直径滚珠丝杠，应确保作用在轴向载荷，

22、在滚道转后旋转1000000螺丝有无点蚀现象。此轴向负载的最大值能够称为该滚珠丝杠能经受的最大动负载，可用下式估计： = = 式中 -滚珠丝杠类型，原发性= 6毫米；在最大切削力下的进给速率，能够取的最高无上进给速度的(),这里=0.6m/min；使用寿命,按15000h;运转系数，可以按一般运转取得：=1.21.5; -寿命，以10转为1个单位。将数据分别带入上式得：=50r/min=45=1.22224=9493 N3）滚珠丝杠螺母副的选型 根据最大动载荷的计算与丝杠，查机械设计手册，应选择G系列2506-3滚珠丝杠，滚珠31，3级，公称直奔25mm，导致6毫米，精细的动态负载率为1209

23、7N，大于，是符合要求的。4）传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率如下式：= 把公称直径=25mm，导程=6，代进=arctan/()，得出丝杠螺旋升角=。将摩擦角=10，代入=得： =5）刚度验算定位精度和进给系统的活动和轴向滚珠丝杠的变形影响的城市，所以多个触发器的轴向变形下的数字：螺旋拉伸或收缩变形；滚珠和罗纹滚道间的打仗变形；反向滚珠丝杠变形的铅量的变化引起的；变形和螺母座与轴承座。最终一种经常是滚珠丝杠副体系刚度的薄弱环节，可是变形量计算比拟艰巨，据它的精度请求构造上尽可能加强它的刚度而不作计较。于是滚珠丝杠副刚度的验算紧要前三种的变形量，它们的和该当不大于机床精度请求容许变形量的一

24、半，不然，就该思考采用比拟大直径的滚珠丝杠副。开始是画出纵向进给滚珠丝杠支承方法如图3-1所示。最大牵引力是2224 N，轴承支持间距为=658mm，丝杠螺母和轴承均要举行预紧，预紧力是最大轴向负荷的。 图3-1 纵向滚珠丝杠支承图（1）拉/压变形量查相关机械设计手册，得滚珠丝杠直径mm，丝杠底径mm，丝杠截面积 螺钉张力/压缩变形=L/工作负载（ES）=2224685/(2.1320.47)mmmm。其钢的弹性模量E为2.1MPa。（2） 螺纹滚道和球的接触变形 根据公式（Z = 3），得出单环球数Z = 17，螺杆的东西单螺母型，31球圈数的列数，代入公式：球= 51的总数。丝杠在预紧时，

25、取得轴向预紧力为。由公式，从公式，计算球和滚丝间的接触变形0.0032mm。因为有预紧力的螺丝，和1 / 3的轴向载荷，因此可以减少一半可以变形的实际，从= 0.0011mm。（3）轴向轴承滚珠丝杠轴承的接触变形此采纳8107型推力球轴承，=35mm,为滚珠体径直为6.35mm,为转动体数目为18，故=0.0024 =0.0024=0.0069（mm）注意,此公式中单位应为 因施加预紧力,故 =0.0069=0.0034（mm） （4）丝杠总变形量将以上算出的和代入+，求得丝杠变形总量=0.0271mm 定位精度(5）稳定性校核 由于推力轴承滚珠丝杠两端，所以它不会产生屈曲不需要做的稳定性检查

26、。3.3.2横向进给丝杠1）计算进给牵引力横向导轨是燕尾形,计算如下式所示:由前所知： =915 N =572 N =2288 N = 600 N =0.2 得： =1.4+(+2+) =1.4572+0.2(2288+2915+600)1744 N2）计算最大动负载=30r/min=27=1.21744=6278 N3）选择滚珠丝杠螺母副通过螺钉的最大动载荷和主要计算的领先，查机械设计手册，应选择G系列2005-3滚珠丝杠副，循环球31列，精度等级3级，公称径直为20mm，铅是5mm，额定动载荷9309N，大于，是符合要求的。4）传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率如下式：=把公称直径=20

27、mm，导程=5，代进=arctan/()，得出丝杠螺旋升角=。将摩擦角=10，代入=得：=5）刚度验算 横向进给丝杠支撑方法如图3-2所示，1744 N最大牵引力，支撑间距= 323毫米，因为螺钉长度短，无预紧，螺母和轴承预紧力。图3-2 横向滚珠丝杠支承图计算如下：（1）丝杠的拉伸或者压缩的变形量（）查相关机械设计手册，得滚珠丝杠直径mm，丝杠底径mm，丝杠截面积螺钉张力/压缩工作负荷下=L/变形（ES）=1744323/(2.1206.12)mmmm。其钢的弹性模量E为2.1MPa。（2）滚珠与螺纹滚道间接触变形量由公式（Z = 3），单环球数17 Z，该模型对单螺杆螺母，31列球圈数，进

28、入公式：球= 51的总数。由公式，从公式，球滚丝间的接触变形0.0059mm。（3）滚珠丝杠的轴向轴承的接触变形此采用8120推力球轴承,=20mm,为滚珠体直径为4.763mm,为滚动体数量为12（mm）考虑到进行了预紧,故综合以上几项变形之和:，此变形量小于定位精度，符合要求。6）稳定性校核计算临界负载 =式中 -材料弹性模量,钢: =20.610 N/;-截面惯性矩()丝杠: =,为丝杠内径;-丝杠两支承端距离();-系数螺杆支持模式，一端固定一端的表，检测，简支= 2 =1.6788=0.3899=78293 N=38.7(一般=2.54)此滚珠丝杠不会产生失稳。3.4齿轮箱的计算1）

29、纵向进给齿轮箱传动比 因为纵向脉冲当量为0.01mm滚珠丝杠6mm，所以主要的步进电机步进角为0.75。能计算出传动比 =0.8可选定齿轮齿数为: =或2）横向进给齿轮箱传动比由于横向脉冲当量为0.005mm，滚珠丝杠螺距5毫米，是计算传动比主要的步进电机的步进角0.75： =0.48由于结构的原因，不需要使用大直径齿轮太大，以防止在有效行程的水平滑动的影响，所以在这里可以采用两级齿轮减速： = 取 =24、=40、=20、=25齿轮应力小的进给运动，所以模块2。有关参数如表3-3所示:表3-3 齿轮参数 齿数324024402025 分度圆648048804050 齿顶圆6884528444

30、54 齿根圆 597543753545 齿宽（610）202020202020 中心距7264453.5机床导轨的选择对于CK6136数控车床，导轨除应有的导向和技术的精度，而且具有抗摩擦，磨损性能好等特点，而且还可以减少摩擦阻力。同时具有足够的刚度和减少导轨变形对加工精度的影响，而且导轨和合理的润滑。而且贴塑比较实惠，效果优良。因此，这次设计采用贴塑导轨。第四章 控制电路的改造设计4.1进给系统控制方法的选择常见的伺服系统有三种类别： 步进电动机拖动的开环系统与异步电动机或直流电动机拖动，光栅测量反应的闭环控制系统、交流或直流伺服电机编码器反馈拖半闭环控制伺服电机。 由于考虑到机床的经济性和

31、广泛性，此次的计划采用的是步进机电拖动的开环体系。此体系是有数控系统送出的进给指令脉冲，通过启动电路把持和功率放大后，妥协进电动机滚动。通过齿轮和滚珠丝杠驱动器。但只要控制指令脉冲的数量，频率和秩序的权力，可以控制位移运动部件，运动的速度和方向。4.2电机的选择在步进电机力矩的选择，根据结构示意图来计算机械传动装置与电机轴上的负载可以被转换为其等效转动惯量，应把所需的各种条件下的等效弯矩，并据步进机电最大静转矩与起动和运转矩频特征选取适合的步进电机。4.2.1纵向进给步进电机计算和选型1）等效转动惯量计算步进电机转轴上的总转动惯量的计算公式如下： =+在公式中 -步进电机转子转动的惯量（）;、

32、-齿轮、的传动惯量（）;-滚珠丝杠转动惯量（）。查相关手机械册，应初选反应式步进机电型号150BF，起滚子转动的惯量为10。 =6.42=2.62=82=6.39=4150=29.952=1100 N代入上式： =+=+=39.995因为考虑步进电机和传动系统惯量匹配问题 /=10/39.995=0.25基本满足要求。2）电机力矩的计算因为机器是在不同的工作条件，所以他需要距离，下面是根据每个阶段的计算： （1）在空载快速起步阶段，负载转矩电机轴轴承 。在快速空载起动时，加速转矩的比例比较大，类型的计算公式： =+ =10= =在数据输入公式的前面，每个符号同上。 =500 。步进电动机从稳定

33、到加快再至转速所需要的期间 为30 =39.99510=698 N所以折算到电动机转轴上的摩擦力矩如下： = =99N附加摩擦力矩： = =82.00.19=15.6 N上述三项合计：=+ =698+99+15.6=812.6 N （2）快速移动时所需力矩 =+=99+15.6=114.6 N （3）最大切削负载时所需要的力矩 =+=+ =99+15.6+=99+15.6+127.96 =243 N通过以上的计算，并且，在三的工作条件，由于需要快速负载的起动转矩最大，所以时间基于第一步进电机。从有关机械手册中查出，当步进机电为五相十拍时，=0.951。最大静转矩=812.6/0.951=854

34、 N 。从表查出，型最大静转距为13.72 N 大于所需要的最大静转距，能行为初选型号。3）步进电机空载起动频率与切削时的工作频率的计算 =由机械手册查出， 型步进电动机能够的无上空载起动频率f起为2800 HZ，运转频率为8000，从130BF001型步进机电的起动矩频特征能看出，在步进电机的启动，启动频率2500HZ，M = 100，无法满足电机空载起动转矩的要求（812.6）如果步现象直接使用，因此，必须把速度控制，1000Hz的频率起动，起动转矩可提高到588.4，高和低电压电路的驱动电路，但也步进电机的输出力矩扩大一倍。在当机床迅速活动和切削进给时，这个130BF001型步进机电运转

35、矩频特征完全能满足要求。4.2.2横向进给步进电机计算和选型型步进电机作为步进电机的计算步骤说，经过计算，满足要求。4.3驱动器的选择 此次的计划中X向步进电动机、Z向步进电动机的型号都是130BF001，这个型号的电动机是反应式步进电动机。这电动机为三相六拍反应式，三线输出，电动机供电电压110-220V，电流6A.对于此可选用三相反应式调频调压型步进驱动器，型号为BD36Nc。4.4进给系统驱动系统的设计经前面的计算与设计，完成进给系统改造的各基础部件的选择。因考虑到机床改造的整体性价比，整体的进给驱动系统，选择开环系统，从数控装置发出指令信号，到工作台与刀具的相对运动，单信号通道传递，没

36、有任何反馈环节，如图41所示。 图4-1 系统原理图4.5进给系统接口电路的设计由于本次设计要求节约成本,所以我选择经济型的数控系统西门子802S作为整个车床的控制装置，其主要的输入输出接口如图4-2所示。图4-2 西门子802S的数控装置接口图西门子802S数控装置中，用来控制进给轴的是X7接口，这部分和驱动器相连。驱动器的接口分为三部分，第一部分是用来接受CNC装置的信号的，包括正反转脉冲信号，正反方向信号，整步半步信号，控制回路是否正常等。第二部分是驱动器将数控装置插补结果的信号处理后输出了步进电机的接口。第三部分是这个驱动器本身要正常工作须由电源的支撑，是输入电压给驱动器的接口，但要通

37、过变压器把工业用电380V转换成80V给驱动器上电，通过数控系统发出了高电平信号，给了步进驱动器产生电脉冲信号。步进驱动发出电脉冲信号给步进电机，控制电机运行的速度和角度,如图4-3所示。 图43 数控装置和驱动器以及电机的接口连接图4.6刀架控制电路的设计自动回转刀架的电气控制电路设计主要说明的是有PLC的两个端口控制着刀架电路中的正反转线圈，当两个端口信号输出1时，刀架电机相应实现正反转,如图4-4、图4-5所示。 图4-4 刀架电路图 图4-5 刀架控制电路图22结束语本次毕业设计共费时四个多月，在这一次的设计中，我对这一个过程是深有体会。一开始拿到设计题目的时候，我还不知道怎么入手，但

38、是经过老师、同学的帮助和自己仔细琢磨以后，我开始一步步地按照设计的步骤进行，工作也就开始变迁得有条不紊，进展十分顺利。 毕业设计凝聚了我不少的汗水，是我辛劳工作的成果。本次设计是大学两年里的最后一次设计，也是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。在这期间，我不断地查找相关资料，包括了许多，如图书资料，电子资料与网络资源，而且在查资料的过程中，让我也受益匪浅。有问题就去询问老师，还与有相关经验的同学交流，我认真仔细地计算和反复修改图纸，我觉得这每一个过程都是对我能力的检验，并且每一个过程都让我感觉很充实。在这次实践中，我综合运用了所学的知识，包括电学，力学，机械设计方法学，机械工艺学，机床结

39、构，材料学，CAD制图，CAXA制图等等，这样的综合实践过程加深了我对理论知识的理解，使我更好地消化了书本上的知识，更个重要的是，让我懂得了如何通过查找资料，查什么样的资料以获得所需的数据，这一点对于一个机械设计人员来说，是极其重要的。对于一个设计人员，态度决定了他的成就，这一点也是我在本次实践中领悟到的。在设计的每一个环节，每一个步骤上都必须谨小慎微。 在这次的毕业设计中也揭示出了我的专科底子也有不少不足之处。至于具体的问题没有足够的掌握，通常被认为是考虑不完整的现象；由于机械的使用手册，机械切削手册，机械标准件、常用工具不够熟练，所以我觉得我们就是要在人生路上不断学习和不断进步。 其实毕业设计就是一次将理论知识结合到实际当中的训练，在这次的训练中，我受益良多，不但让我学到的知识得到巩固，而且更重要的是发现了我自己的不足之处以及找到了弥补这些不足的方法。中国的机械制造业发展很快，生产规模不断扩大，但在技术含量上与其它发达国家还有较大差距！在以后的工作中，我会不断学习，提升自己，并充分运用自己的知识技能为中国制造业的发展贡献力量。致 谢本次毕业设计得以顺利完成，除了我自己