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基于MCS-8051单片机的普通车床C616的进给系统控制改造设计(最终版) 基于MCS-8051单片机的普通车床C616的进给系统控制改造设计(最终版)

格式:word 上传:2022-06-25 16:22:22

《基于MCS-8051单片机的普通车床C616的进给系统控制改造设计(最终版)》修改意见稿

1、“.....其摩擦角数约等于即计算载荷时,首先考虑载荷静状态下的工作压力,应视不同的情况进行分析,不同的条件下,其值般三不会变化的。静载荷在进行计算时是比较容易确定的,并且不容易发生改变。同时还要进行动载荷的考虑,在此次设计中极其重要的,因为动载荷直接决定着整个系统的安全指数,要经过多方为的考虑,刚度验算纵向进给,滚珠丝杠支承方式如图所示。丝杠螺母及轴承均进行了预紧,预紧力为最大轴向负载荷的,丝杆的变形量计算如下表刚度计算计算项目设计计算与说明计算结果丝杠的拉压变形量滚珠丝杠应计算满载时拉压变形量其中为在工作载荷作用下丝杠总长度上拉伸或压缩变形量丝杠的工作载荷滚珠丝杠在支承间的受力长度为材料弹性模量刚滚珠丝杠按内径确定的载面积号用于拉伸号用于压缩即该变形量与滚珠列,圈数有关。即与滚珠总数量有关......”

2、“.....由图可知两端装止推轴承对丝杠进行支承的,把止推轴承装在滚珠丝杠的两端,并施加预紧拉力,这样有助于提高刚度。因此有预紧时续表滚珠与螺纹滚道间的接触弯形量式中滚珠直径为滚珠总数量圈数列数为圈的滚珠数外循环内循环预紧力滚珠丝杠工作载荷即当滚珠丝杠有预紧力,且预紧力为轴向工作载荷的时,值可减少半左右所以实螺母支承变形量支承滚珠丝杠的轴承为型推力球轴承几何参数滚动体直径,滚动体数量轴承的轴向接触变形为式中轴承所受轴的载轴承的滚动体数目轴承的滚动体直径续表螺母支承变形量即滚珠丝杆副刚度的验算根据以上计算,丝杠的总变形量由丝杠精度等级五级,查出规定长度允许的螺距误差为故刚度足够压杆稳定性验算滚珠丝杆通常属于受轴向力的细长杆,若轴向工作负载过大......”

3、“.....即失稳。但两端装止推轴承与向心轴承时,丝杠般不会发生失稳现象,由图可知丝杠两端装有止推轴承进行支承,故无需进行压杆稳定性验算。齿转传动比的计算为了满足脉冲当量的设计要求和增大转矩,同时也为了使传动系统负载惯量可能小,传动链中常采用齿轮降速传动。已知,纵向进行脉冲当量为脉冲,滚珠丝杠导程为,并初选步进电动机与距离为度,由下式可计算出齿轮传动比式中步进电机的步距角滚动丝杠的导程即纵向进给的脉冲当量脉冲选取小齿轮齿数,采用级齿轮降速,则大齿轮数,由于进给伺服预定传递的功率都不大,齿轮的模数般取。齿宽齿轮直径两齿轮的中心距轴的设计与校核表轴的计算计算项目设计计算计算结果选择轴的材料并确定许用应力由于传递的功率不大,而且对其重量及尺寸也无特殊,故选择常用的材料号钢......”

4、“.....并选择联轴器计算项目设计计算与说明计算结果初步估算轴的最小直径并选择联轴器由装配可以看出为保证输出轴上零件装拆方便,安装联轴器出轴的直径为轴的最小直径。根据公式查使用机械设计表则选取联轴器,按轴传递的扭矩,查手册,选用型,弹性套柱销联轴器,其轴孔直径为,与轴与丝杠配合的总长度为,故该轴的最小直径确定为轴的结构设计计算项目设计计算与说明计算结果拟定轴上零件的装拆方案由图可以看出,轴上轴承,螺母由右端装配板卸,齿轮左端轴承及左端轴承端盖,由轴的左端装配与板卸续表Ⅳ段长度的确定为保证齿轮压紧,使从动齿轮的左端面不与箱体内壁发生干涉,则Ⅳ段长度确定为Ⅴ段直径的确定为此应选择轴承型号,这里初选深沟球轴承,查手册可得轴承内径为,宽度为......”

5、“.....绘制出轴的结构草图,如图所示,由图可知,轴的总长为经分析,可算得轴的支承跨距为Ⅱ段长度确定为此应选择轴承型号。因该轴传送的功率不大,结构较简单,应选用价格便宜的深沟球轴承。查手册可得轴承内径为,宽度为及右端的轴套,根据需要这里取。最右端的推力球轴承,查手册可得轴承内径为,宽度为续表计算项目设计计算与说明计算结果确定轴的各段直径与长度同时还应选择轴承端盖的类型与尺寸,轴承端盖根据轴径来选,其宽度尺寸为。轴段Ⅱ的右端靠两个的螺母来锁紧,同时为了防止发生干涉,应留出调整间隙。考虑以上几个因素尺寸,Ⅱ段的长度Ⅲ段直径的确定为保证齿轮左端的定位及固定,齿轮左端面轴承高度取为,则Ⅲ段直径Ⅲ段长度的确定该段为轴环,根据使用机械设计查表,Ⅲ段长Ⅳ段直径的确定为使齿轮方便装拆,设置过渡轴肩......”

6、“.....图输出轴的设计按弯矩合成强度校核轴的强度绘制轴的计算简图齿轮受力分析圆周力径向力绘制铅垂面弯矩图画铅垂面受力图,计算铅垂面支反力画铅垂面弯矩图图计算弯矩值截面右侧弯矩截面左侧弯矩绘制水平弯矩图画水平受力图,计算水平支反力解得画水平弯矩计算截面处弯矩值绘制合成弯矩图图计算合成弯矩值绘制转矩图转矩绘制当量弯矩图为此应先计算当量弯矩,根据合成弯矩图可知,截面为危险截面,截面的当量弯矩为考虑到减速器的刹车和起动,转矩产生的切应力应按脉动循环变化,故取则校核轴的强度由公式强度足够按疲劳强度安全系数校核轴的强度由轴的当量弯矩图可见,截面出所处当量弯矩最大......”

7、“.....故确定截面为危险截面,需要校核其疲劳强度计算弯曲应力幅和平均应力由前分析可知,弯矩产生的弯曲正应力在轴的转动过程中呈对称循环变化,根据对称循环变应力特点可得式中为截面直径为轴上键槽宽度查实用机械设计书附表,取为轴上键槽宽度查实用机械设计书附表,取需要指出和只能按合成弯矩进行设计计算,而不能按当量弯矩计算计算扭矩转应力幅平均应力由前分析可知......”

8、“.....转轴危险系数截面为二向应力状态由公式所以该轴的疲劳强度足够。绘制轴的零件工作图如图所示结束语能和通过近段较长时间设计计算和选择,我们改造设计出了车床的数控化功特点。改造设计的简易经济型的数控车床克服了原机床存在的缺点和问题,把原机床中手动进给装置改装成由步进电动机驱动滚珠丝杠,滚珠丝杠带动工作台实现运动采用单片机控制步进电动机来完成数据处理和运动控制。这种简易经济型的数控车床采用先进的单片机技术,经济型的步进电动机,简单方便的开环控制伺服系统,实现了机电体化技术的完美结合。它作为机电体化的典型产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,很好地解决了现代机械制造业中结构复杂精密批量小多变零件的加工问题,而且能够稳定产品的加工质量,也大幅度地提高了生产效率......”

9、“.....定会为我国的机械制造工业做出巨大的贡献,提高我们国家的机械制造工业水平,增强我们国家机械制造工业的技术实力,致谢在本次毕业设计当中,我曾因为些问题不知道如何解决,是老师和给予资料并耐心细致地讲解,我才得以明白继续做设计。我在做机械部分设计的时候也有许多不会的地方,是段老师的热心帮助,她给我们分析问题,还把相关的参考资料借给我们,让我们对设计更加拥有信心,总之,老师是拥有渊博理论知识和深厚实践经验的,在他的殷勤带领之下,我才少走弯路获得解决问题的有效方法。老师给与我的毕业设计很大帮助,让我的设计更加具有论证性合理性,也使设计更加具有说服力,在这里请让我向老师说声老师,您辛苦了,通过毕业设计,也让我学会了查阅文献资料的能力,也巩固了所学课本的专业理论知识......”

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