设计描述：

文档包括:
word说明书一份，共89页，约32000字

CAD版本图纸，共6张

弧面蜗杆加工专用数控机床及控制系统设计
摘     要
根据设计任务书的要求，本设计说明书针对球面蜗杆专用数控机床的加工及控制系统进行设计说明。

主要内容包括三种球面蜗杆传动原理和加工特点，球面蜗杆专用数控机床的机械结构及控制系统的总

体设计方案，进给系统的机械结构设计和数控系统的电路设计。
关键字:  球面蜗杆  数控系统  设计

Arc-worm the numerical control processing of special tools and control system design

Abstract
According to the requirement of the design,this design aims at the machining of Arc-worm

numerical control machine and the control system. The main contents include the

transmission theory and machining characteristic of three kinds of Arc-worm ,the blue

print of the engine configuration of Arc-worm numerical control machine and control

system, the design of the feed system’s transmission theory and the circuit design of

numerical control system. 

Key word: Arc-worm  numerical control system  design

 
目  录
任务

书••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

•••••i
中文摘

要••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

•••••••••ii
ABSTRACT

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••ii
第1章 绪论•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
第2章 球面蜗杆涡轮的特点•••••••••••••••••••••••••••••5
2.1  蜗杆蜗轮的形成、类型及其结构••••••••••••••••••••••••••••••••5
2.2蜗杆传动的特点及其应用•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
2.3球面蜗杆的加工•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
2.4球面蜗轮的加工••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
第3章球面蜗杆蜗轮数控专用机床••••••••••••••••••••••••••••••••••13
3.1加工球面蜗杆蜗轮传统机床••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
3.1．1在滚齿机上加工球面蜗杆和蜗轮•••••••••••••••••••••••••••13
3.1.2在改装车床上加工球面蜗杆••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••14
3.2球面蜗杆加工专用机床设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
第4章球面蜗杆数控专用机床总体结构方案设计••••••••••••16
4.1加工机床运动的基本要求••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
4.2球面蜗杆数控专用机床总体方案•••••••••••••••••••••••••••••••••••17
4.3专用球面蜗杆数控车床的基本结构••••••••••••••••••••••••••••••••18
第5章球面蜗杆数控专用机床的主传动系统设计••••••••••••••19
5.1传动结构式和结构网的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••19
5.1.1主传动的确定 ， 和公比Ф的确定•••••••••••••••••••19
5.1.2确定变速组和传动副数目••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
5.1.3确定传动顺序方案•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
5.1.3确定扩大顺序方案••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
5.1.4结构网图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
5.2转速图的拟订•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
5.3传动方案的拟订•••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••21
5.4齿轮传动部分的设计••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••••23
5.5轴的设计计算••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••28
5.5.1轴Ⅱ的设计计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
5.5.2轴Ⅶ的设计计算••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••29
5.5.3主轴的设计计算••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••35
第6章球面蜗杆数控专用机床的进给系统设计•••••••••••••••36
6.1进给系统传动方案拟订••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••36
6.2纵向进给系统的设计计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••36
6.2.1纵向进给系统的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••36
6.2.2纵向进给系统的设计计算•••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••37
6.3横向进给系统的设计计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••41
6.4齿轮传动间隙的消除 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••48
第7章球面蜗杆数控专用机床回转工作台设计•••••••••••••••••••••••••49
第8章球面蜗杆数控专用机床控制系统的设计•••••••••••••••••••51
8.1控制系统总体方案的拟定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••51
8．2总控制系统硬件电路设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••51
8．2．1单片机的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••51
8．2．2系统的扩

展••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••54
8．2．3键盘、显示器接口设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••59
8．2．4步进电机控制电路设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••61
8．2．5光电隔离电路设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••63
8．2．6其他接口电路设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••64
8．2．7部分控制程序••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••65
8．2．8控制系统的软件设计•••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••69
第9章球面蜗杆蜗轮主要参数与润滑油的选用•••••••••••••••••••••••74
9．1蜗杆与蜗轮主要参数及几何计算•••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••74
9.2 数控机床的润滑油••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••78
结束

语••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••80
参考文

献•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••81
致

谢••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••