定而产生翘曲，所以选用时必须进行稳定性校核。如果满足稳定性安全系数大于许用稳定性安全系数，则丝杠安全，不会失稳式中许用稳定性安全系数，般取。丝杠失稳时的临界负载，由式中丝杠长度丝杠轴端系数，由支承条件定。第二章机械部分的改造设计截面惯性矩，对实心圆对于水平丝杠要考虑自重影响可取。将相关数据代入上式中可得丝杠不会失稳。横向步进电机的选用脉冲量的选择初选三相步进电动机的步距角为，当三相六拍相励磁运行时，步距角其妹转脉冲数初选脉冲当量由此可得中间齿轮传动比为等效负载转矩计算空载时的摩擦转矩车削加工时的负载转矩等效转动惯量的计算滚动丝杠的转动惯量第二章机械部分的改造设计拖板运动惯量换算到电动机轴上的转动惯量大齿轮的转动惯量选取大齿轮齿数，小齿轮齿数，模数。小齿轮的转动惯量换算到电动机轴上的总惯性负载步进电动机型号的选择已知初选步进电机型号为，步距角三相六拍。其中最大静扭矩，转子惯量，由此可得，经验算可知电动机合格。电动机外形图及矩频图如图第二章机械部分的改造设计图步进电机的外观图及矩频特性图齿轮传动间隙的调整在横向进给和纵向进给的步进电机和滚珠丝杠间都是通过对减速直齿轮传动的，这就要求我们对齿轮的传动间隙进行调整。常用的直齿轮调整齿侧间隙的方法有以下几种。偏心套轴调整法如图所示，将相互啮合的对齿轮中的个齿轮装在电机输出轴上，并将电机安装在偏心套或偏心轴上，通过转动偏心套偏心轴的转角，就可调节两啮合齿轮的中心距，从而消除圆柱齿轮正反转时的齿侧间隙。特点是结构简单，但其侧隙不能自动补偿。图偏心套式间隙消除机构偏心套电动机减速箱减速齿轮轴向垫片调整法如图所示，齿轮和相啮合，其分度圆弧齿厚沿轴线方向略有锥度，这样就可以用轴向垫片使齿轮沿轴向移动，从而消除两齿轮的齿侧间隙。装配时轴向垫片的厚度应使得齿轮和第二章机械部分的改造设计之间既齿侧间隙小，运转又灵活。特点同偏心套轴调整法。图圆柱齿轮轴向垫片间隙消除机构双片薄齿轮错齿调整法这种消除齿侧间隙的方法是将其中个做成宽齿轮，另个用两片薄齿轮组成。采取措施使个薄齿轮的左齿侧和另个薄齿轮的右齿侧分别紧贴在宽齿轮齿槽的左右两侧，以消除齿侧间隙，反向时不会出现死区，具体调整措施如下周向弹簧式图在两个薄片齿轮和上各开了几条周向圆弧槽，并在齿轮和的端面上有安装弹簧的短柱。在弹簧的作用下使薄片齿轮和错位而消除齿侧间隙。这种结构形式中的弹簧的拉力必须足以克服驱动转矩才能起作用。因该方法受到周向圆弧槽及弹簧尺寸限制，故仅适用于读数装置而不适用于驱动装置。可调拉簧式图在两个薄片齿轮和上装有凸耳，弹簧的端钩在凸耳上，另端钩在螺钉上。弹簧的拉力大小可用螺母调节螺钉的伸出长度，调整好后再用螺母锁紧。本设计所选用的是双片薄齿轮错齿调整法中的可调拉簧式。由此就可以将纵向及横向进给系统的装配图设计并画出，具体请见图纸。第二章机械部分的改造设计图薄片齿轮周向拉簧错齿调隙机构图可调拉簧式调隙第三章电气控制部分的设计第三章电气控制部分的设计在这部分我们采用系列单片机控制主控系统，系列相对系列指令更丰富，相对系串行控制示意图步进电机环形分配器功率放大电路第三章电气控制部分的设计编程器接口，计算机向接口输入简单形式的代码数据，而接口输出的是步进电机各相导通或截止的信号。并行控制方案的示意图见图图并行控制示意图最后我们将选择的元件用线连接，就可以画出设计所需要的电气控制图纸了。相相相驱动器相相结论结论本设计通过对机械部分和电气控制部分中的硬件部分进行了设计，真正实现了机电体。经过本次改造，车床实现了系列单片机控制系统，步进电机开环控制，具有直线和圆弧插补功能。可大大提高加工工效，加工质量可以得到稳定，并保留了原机床的特性。面对目前国家的数控普及程度，现实要求我们必须进行普通机床的数控改造。使我们国家在花最少钱的情况下，提高我们的数控化水平。本设计的内容即是对普通车床的数控化改造，目前已有很多人对其进行了研究。在数控改造领域内，车床的数控改造是最普及最简单也是最重要的。经过大量实践证明普通机床数控化改造具有定经济性实用性和稳定性。其改造涉及到机械电气计算机等领域，是项理论深实践强的系统工程。在进行数控改造时，应该做好改造前的技术准备。改造过程中，机械修理与电气改造相结合，先易后难先局部后全局致谢致谢经过几个星期的工作和学习，毕业论文设计已基本结束，论文得以完成，要感谢很多人，主要要感谢我的同学，因为我的论文是在我的同学建议中写出来的，我们互相提出问题，互相共同探讨，互相促进，共同在网上查阅资料，去新华书店查阅书籍，还得感谢我的指导老师张凤丽，没有她的指导我也不能顺利的完成论文的，还得感谢我的学校，是它给了我机会今天能在这发表论文，表示衷心的感谢，也感谢它对我年的栽培。最后向所有在编写论文中给予我关怀与帮助但在此无法提及的师长同学和朋友致以诚挚的感谢,参考文献参考文献张新义主编经济型数控机床系统设计北京机械工业出版社，余英良主编机床数控改造设计与实例北京机械工业出版社，王贵明主编数控实用技术北京机械工业出版社，张建纲，胡大锋主编数控技术武汉华中科技大学出版社，邓星钟主编机电传动控制武汉华中科技大学出版社，王爱玲主编现代数控机床结构与设计北京兵器工业出版社，卜云峰主编机械工业及自动化简明设计手册上下册北京机械工业出版社，刘跃南主编机床计算机数控及应用，北京机械工业出版社，李洪主编实用机床设计手册沈阳辽宁科学技术出版社，李群芳，黄建等编单片机微型计算机及接口技术北京电子工业出版社，陶晓杰主编伺服电机用于车床进给系统制造业自动化，机床设计手册编写组机床设计手册第三册，机械工业出版社，李立强等主编控车床自动转位刀台设计，制造技术与车床，黄玉美主编床总体方案的创新设计，设备管理与维修，孙桓等主编机械原理，高等教育出版社，机械工程手册机械工程手册机械工业出版社，刘淑华浅谈数控车床主传动系统设计网路博览会产业频道，杨波浅谈机床数控改造，论坛，赵玉刚，宋现春等编数控技术机械工业出版社，张建民主编机电体化系统设计高考教育出版社，李朝青主编单片机原理及接口技术北京航空航天大学出版社，李云主编机械制造工艺及设备设计指导手册机械工业出版社，王兰美主编画法几何及工程制图机械工业出版社，蔡美琴，张为民等编系列单片机系统及其应用高等教育出版社，列价格更便宜，系列中，是无的，是用代替的。目前，工控机中应用最多的是单片机。本设计以芯片为核心，增加存储器扩展电路接口和面板操作开关组成的控制系统。单片机的选择图引脚图本设计选用芯片，片内无或者，使用时必须配置外部的程序存储器。本设计选用了扩展其空间，的引脚分大功能口线，共个八位口。控制口线片外取指控制地址锁存控制片外存储器选择复位控制。第三章电气控制部分的设计电源和时钟。最小应用系统。内部不带，需要外接作为外部程序存储器。又因为在外接程序存储器或数据存储器时地址的低位信息和数据信息分时送出，故还需要采用片数据存储器储存数据。这样，片和片组成了个最小的计算机应用系统。图系统存储器步进电机的驱动步进电机的运行特性与配套使用的驱动电源有密切关系。驱动电源由脉冲分配器功率放大器组成，驱动电源是将变频信号源送来的脉冲信号及方向信号按要求的配电方式自动的循环供给电机各组绕组，以驱动电机转子正反向旋转。环形脉冲分配器的选择步进电机的各组绕组必须按定的顺序通电才能正常工作。这种使电机绕组的通电顺序按定规律变化的部分称为脉冲分配器，又称环形脉冲分配第三章电气控制部分的设计器。所以不同相的电机应选用不同的环形分配器。本设计中所选用的电机，纵向部分为三相反应式步进电机，与其相配的环形脉冲分配器为，其管脚图见图图管脚图有三个输出端，当输入端或加上时钟脉冲后，输出波形将符合三相反应式步进电机的要求，输出电流能力为，经推动级驱动级放大后即可驱动电动机绕组。在供三相六拍步进电机工作时，线路中的接线见图图三相六拍时接线图横向部分为五相反应式步进电机，与其相配的环形脉冲分配器为，其管脚图见图。第三章电气控制部分的设计功率放大器的选用从计算机输出口或从环形分配器输出的信号脉冲电流般只有几个毫安，不能直接驱动步进电机，必须采用功率放大器将脉冲电流进行放大，使其增大到几至十几安培，从而驱动步进电机运转。步进电机所使用的功率放大器有电压型和电流型。电压型又有单电压型双电压型高低压型。电流型中有恒流驱动斩波驱动等。图管脚图单电压功率放大电路此电路的优点是电路结构简单，不足之处是消耗能量大，电流脉冲前后沿不够陡，在改善了高频性能后，低频工作时会使振荡有所增加，使低频特性变坏。高低电压功率放大电路电源为高电压，电源大约为，为低电压电源，大约为。在绕组指令脉冲到来时，脉冲的上升沿同时使和导通。第三章电气控制部分的设计图单电压功率放大器由于二极管的作用，使绕组只加上高电压，绕组的电流很快达到规定值。到达规定值后，的输入脉冲先变成下降沿，使截止，电动机由低电压供电，维持规定电流值，直到输