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机电一体化C616车床纵轴数控化改造课程设计

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课程设计 设计题目:C 616 型普通车床改造为 经济型数控车床 学校:河北联合大学轻工学院 专业:机械设计制造及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导老师:王丰 玄兆燕 完成时间:2011.01.11 序言 面对日趋激烈的竞争形势,企业只有不断开发适销对路的新产品,才能保持其旺盛的生命力,而与有高精密,柔性化,高效率的特点的现代自动化制造系统是企业开发和创新产品的保证。我国是一个工业化相对落后的地区,虽拥有大量的机械加工设备,但不能适应制造业多品种、小批量的生产方式。所以,加工中心数控系统等加工设备为大多数制造商所亲睐,但不菲的价格成为企业创新的瓶颈。目前最经济的方法就是对我国现有车床进行数控改造,这样不但会大大改变现状而且成本低,而且周期短有利于加工工业的发展。 设计题目:用微机数控系统改造C616 车床 设计内容: 1、设计采用步进电机伺服机构的开环机床数控系统,控制对象为机床进给系统的 x、z 向工作台。 2、总体方案包括机械、电机、微机部分的选择与设计。 3、对纵向进给系统进行机械结构设计并画出纵向进给系统装配图。 4、设计一个步进电机驱动电路包括环形分配器的选择、设计、光电耦合器和功放电路的设计及其与微机的接口电路,画出驱动电路图。 5、软件设计。 机床改造结构示意图 机械设计部分 一、机电一体化对机械部分的要求: 1、低摩擦导轨(滚动摩擦)精密丝杠(滚珠丝杠)。 2、无传动间隙(用丝杠螺母副消除间隙)。 3、高刚度 4、高谐振频率 5、地惯性(以提高稳定性和响应特性)。 二、设计已知条件: 1:、工作台重量W=800N 2、起重动加速时间T=50ms 3、脉冲当量δ =0.01mm/step 4、快速进给速度Vmax=2m/min 5、工作台行程L=640mm. 6、滚珠丝杠基本导程l=6mm 7、步进电机步距角α =0.75°/step 三、机械设计计算: (1)切削计算 由〈〈机床设计手册〉〉可知,切削功率 Nc=NηK 式中 N--电机功率,查机床说明书,N=4KW; η --主传动系统总效率,一般为 0.7~0.85 取η =0.75; K--进给系统功率系数,取为 K=0.96。 则: Nc=4×0.75×0.96=2.88KW 由《金属切削原理》可知,切削功率: 3z101000cfNFVFNwfc 式中括号内第二项消耗的功率与第一项相比(一般小于1%)可忽略不计。 因此可认为: 3czc10VFN 若单位制取: Fz--主切削力(N) Vc--切削线速度(m/min) 则: 3czc1060VFP 普通...

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