攀枝花学院专科毕业论文(设计) 3普通车床的介绍
转速 快速电动机 功率 转速 1450r/min 250kw 2800r/min 3.2 车床的加工范围及特点
3.2.1 加工范围
车床的工艺范围很广，它能完成车削内外圆柱面、圆锥面、车削端面、各种螺纹、成形回转面和环形槽等多种多样的加工工序。也可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹和滚花等工作。其典型表如图3.1所示。车床主运动由工件随主轴旋转来实现，而进给运动由刀架的横向动来完成。由于机械产品中回转表面的零件很多。车床的工艺范围又较广泛，因此车床使用十分广泛。 图3.1车床加工的典型零件 3.2.2 车床的加工特点
1 加工范围较大。
2 加工时，主运动是工件和旋转运动，进给运动是刀具的纵向和横向移动。 3 正常情况下，在车削加工过程中，切削力比较稳定，加工比较平稳。 4 在车削加工过程中切屑和刀具之间的剧烈挤压和摩擦，以及刀具与工件之间的摩擦，产生了大量的切削热，但大部分热量被切屑带走，所以在加工过程中一般可以不使用切削液。
5 在一般情况下，这种机床多用于粗加工和半精加工。
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3.3 车床的传动系统分析
车床的传动系统，由主运动传动系统、车螺纹进给传动系统组成，见图3.2。
图3.2 车床主运动传动系统图 1、卧式车床的螺纹进给传动系统可车削米制，模数制，英制和径节制4种标准螺纹，另外还可以加工大导程螺纹，非标准螺纹及较精密螺纹以及右旋，左旋螺纹。
车制螺纹时，刀架通过车螺纹传动链得到运动，两端件——主轴，刀架之间必须保持严格的运动关系，即主轴每转一周，刀具移动一个被加工螺纹的导程L。车螺纹传动链运动平衡式为：
=L 1?U?L丝主轴 式中U为主轴至丝杠间全部传动机构的总传动比；L丝为机床丝杠的导程，车床
的丝杠导程L丝=12mm；L为工件螺纹的导程（mm）。
2、纵向、横向进给机构
车削内、外圆柱表面时，可使用机动的纵向进给车削端面时，可使用机动的横向进给。为了减少丝杠的摩孙和便于操作，保证螺纹传动链的精度，机动进给传动链不用丝杠及开合螺母传动。机动进给是由光杠XIX经溜板箱传动。从主轴
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VI至进给箱轴XVII上滑移齿轮Z28处于左位，使M脱开，从而切断进给箱与
丝杠的联系。运动由齿轮副及联轴节传至光杠XIX，再由光杠通过溜板箱中的传
5动机构，分别传至齿轮齿条机构或横向进给丝杠XXVII，使刀架做纵向或横向机动进给。溜板箱内的双向齿式离合器M8及M9分别用于纵、横向机动进给运动的接通、断开及控制进给方向。卧式车床可以通过4种不同的传动路线来实现机动进给运动，从而获得纵向和横向进给量各64种。以同样传动路线传动时，横向进给量为纵向进给量的一半。
（1）纵向机动进给量(32种)
58336310025253628363244028fI???????i???i????????2.5?12mm纵基倍主轴583310075363625563256294880? ?0.711i基i倍
（2）.横向机动进给量(64种)
5833631002525362836324404859 fI???????i???i????????5mm纵基倍主轴58331007536362556325629484818?0.355i基i倍
横向机动进给量为纵向机动进给量的一半。
3、刀架的快速移动
在车床上加工零件时，为了缩短辅助时间，提高生产效率：刀架可实现机动纵向、横向快速移动。按下快速移动按钮（点动控制），快速电机（0.25kw，2800rpm）经齿轮副13/29使轴XX高速转动，再经蜗杆副4/29及溜板箱内的转换机构，使刀架实现纵向或横向的快速移动，快速移动的方向由溜板箱内的双向离合器M8及M9控制。
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攀枝花学院专科毕业论文(设计) 4具体的改造过程
4 具体的改造过程
4.1采用步进电机驱动进给运动
选用步进电动机时，通常希望步进电动机的输出转距，启动频率和运行频率高，步距误差小，性能价格比高。但增大转距也快速运行存在一定矛盾，高性能也低成本存在矛盾，因此实际选用时，必须全面考虑。
1应考虑系统的精度和速度的要求。为了提高精度，希望脉冲当量小。但是脉冲当量越小，系统的运行速度越低。故因兼顾精度也速度的要求来选定系统的脉冲当量。在脉冲当量确定以后，又可以为依据来选择步进电动机的步距角和传动机构的传动比。
2对位移误差的要求。步进电动机的步距角从理论上说是固定的，但实际上还是有误差的。此外，负载转距也将引起步进电动机的定位误差。应将步进电动机的步距误差、负载引起的定位误差和传动机构的误差全部考虑在内，使总的误差小于数控机床允许的定位误差。
3步进电动机的特性曲线对步进电动机参数选择有影响的特性曲线包括：起动距频特性曲线和反映转距也连续运行频率之间关系的工作距频特性曲线。 4步进电动机的选择既要满足快速进给的要求，又要满足切削进给的要求。在这两种情况下，对转距和进给速度有不同的要求。 步距角α
L0 式中， i---传动比 ?p---- 脉冲当量 L0----丝杠导程
步距角应满足： ?b?(?p?i?360)精度
步进电动机的精度可以用步距误差或累积误差衡量，累积误差是指转子从任意位置开始，经过任意步后，转子的实际转角与理论转角之差的最大值，用累积误差衡量精度比较实用，所选用的步进电动机应满足：
???i[?? s] m式中， ??m---步进电动机的累积误差。
[??s]---系统对步进电动机驱动部分允许的角度误差。 转矩
为了使步进电动机正常运转（不失步，不越步）正常启动并满足对转速的要求，必须考虑以下条件：
ML0 起动力矩一般选取为: M?q10
0.3?0.5
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式中， Mq---电动机起动力矩 ML0---电动机静负载力矩
根据步进电动机的相数和拍数，启动力矩选取如表4.1所示，表中MJM为步进电动机的最大静载矩，是步进电动机技术数据中给出的。
表4.1步进电动机相数、拍数启动力矩表 运行 方式 Mg/Mjm相数 拍数 3 3 0.5 3 6 0.866 4 4 0.707 4 8 0.707 5 5 0.809 5 10 0.951 6 6 0.866 6 12 0.866 在要求的运行频率范围内，电动机运行力矩应大于电动机的静载力矩与电动机转动惯量（包括负载的转动惯量）引起的惯性矩之和。 启动频率
由于步进电动机的启动频率随着负载力矩和转动惯量的增大而降低，因此，相应负载力矩和转动惯量的极限启动频率应满足：
ft?[fop]m
式中，ft---极限启动频率，
[fop]m---要求步进电动机最高启动频率。
4.1.1纵向步进电动机的选择
1确定脉冲当量
脉冲当量是指一个进给脉冲使机床执行部件产生的进给量，它是衡量数控机床加工精度的一个基本技术参数。因此，脉冲当量应根据机床精度的要求来确定，定位精度为±0.015mm，因此选用的脉冲当量为0.01mm/脉冲到0.005mm/脉冲。 2步距角的选择
根据步距角初步选步进电机型号，并从步进电机技术参数表中查到步距角
?b，三种不同脉冲分配方式对应有两种步距角。步距角?b 及减速比i与脉冲当量?p和丝杠导程L0有关。初选电机型号时应合理选择?b及i, 并满足：
(?i?360)p? ??bL0(?i?360)p?由上式可知：? ?bL0 =360?0.01?1/ L。
=0.36°
初选电机型号为:90BYG5502具体参数如表4.2所示
表4.2 90BYG5502具体参数 纵向电机 90BYG5502
步距角 0.36 相 数 5 11
驱动电压 50V 电 流 3A