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家用型数控车床控制系统设计

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第2章经济型数控机床机械结构

2.1 进给系统组成

数控机床是一种利用数控技术，准确地按照事先安排的工艺流程，实现规定加工动作的金属切削机床，它主要由控制介质、数控装置、伺服机构、机床、测量装置。

各部分的工作原理简述如下：

1、控制介质

进行数控机床加工时，需在任何机床之间建立某种联系，以便机床正确的执行认的意图，这种进行联系的中间介质机控制介质又称为信息载体。信息以代码的形式存储在介质上，常用的控制节有：穿孔带、穿孔卡、磁盘和磁带；最常用的十八单位标准黑色穿孔纸带。每行共9个孔，大孔为信息孔，其中1。33毫米；小孔为同步孔，其中1。17毫米。国际上通用的代码为EIA代码和IS0代码。

2、计算机数控装置

计算机数控装置是数控装置的核心，其绝大部分采用微型计算机控制；它有输入设备、输出设备、运算器、控制器和存储器组成。

输入设备即把控制介质上的信息翻译成计算机能够识别的信息代码并送到指定的存储器中以便进行运算处理。

输出设备即将经计算机处理过的信息代码经过翻译之后转变成机床能够执行的指令和人能够识别的信息符号。

运算器是对计算机中的信息进行算术或逻辑运算的器件。存储器是用来存储计算机所需的各种信息代码的器件。控制器是用来控制计算机内部的运算并按照一定的顺序使各个部件协调工作的部件。

3、伺服机构

伺服构的作用是把数控装蛊的运动指令转变成机床移动部件的运动，使工作台按照预先规定的轨迹运动，以便使加工出符合图纸要求的工件。伺服机构由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电机组成。常用的伺服电机有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。

4、机床

数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，它具有更好的抗震性和刚度，相对运动面的摩擦系数小，进给传动部份的间隙小的特点。

5、测量装置

测量装置江机床移动的实际位置、速度检测出来转变成电信号，并反馈至计算机中使计算机能随时判断机床的实际位置、速度与指令要求是否一致，并发出相应指令纠正所产生的误差。

2.2 齿形带传动设计

带传动是利用张紧在带论上的带传递运动和动力；通常是靠带和带轮之间的摩擦力来传递动力的，也有靠带和带轮上的齿的啮合来传递动力的例如：同步齿形带。带的形式有：三角形带、平带、同步齿形带等。带的传动形式有：开口传动、交叉传动、半交叉传动、张锦纶传动。

2.2.1 带和带传动

一、带的种类

1)V带。v带有普通v带、窄v带和宽V带等类型。一般多使用普通的v带。v带的结构为：顶胶、承载层、底胶、包布组成。

窄v带采用合成纤维绳或者钢丝绳作为承载层，它传递的功率比普通的v带大，允许速度和曲挠次数高，传动的中心距较小。

普通v带有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。普通的V带的承载层由胶帘布或者胶绳芯承担；适合高速传动。

2)平带。胶帆布平带强度高、价廉，在平带中应用最多。此外，也有用麻、丝或者棉轮等材料贬值而成的编织带，承载层为涤纶绳，表面服役耐磨油胶布或者聚氨脂的高速胶带，也有以棉轮片作为承载层的。

带轮通常由三部分组成：轮缘、轮毂、轮辐。在结构上代轮应易于制造，能避免由于铸造而产生的内应力，重量应轻。高速带还要进行动平衡。带轮通常按照此公式计算：轮宽的计算公式：B=(z-1)×e+2×f；z--为轮槽数，e--为槽间距，f--为第一个槽的中点至端面的距离。Do=D+2×h。：D--带轮计算直径，h。--轮缘的齿顶高。