三坐標(biāo)數(shù)控銑床設(shè)計說明書.doc

1中文摘要三坐標(biāo)數(shù)控銑床設(shè)計畢業(yè)設(shè)計是在原有普通銑床的基礎(chǔ)上,對其進(jìn)行改造,成為三坐標(biāo)數(shù)控銑床。該機(jī)床能通過三軸聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)曲線直線等不同的加工路線。所設(shè)計的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，三個坐標(biāo)方向的移動均由步進(jìn)電機(jī)帶動，主軸電機(jī)采用交流電機(jī)，所有電機(jī)均由單片機(jī)進(jìn)行控制。設(shè)計主要對數(shù)控銑床的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，了解單片機(jī)的工作原理，主要有以下幾個方面：X、Y,Z工作臺的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計，主要是滾珠絲杠的運(yùn)用；機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，了解優(yōu)缺點(diǎn)，充分考慮主要矛盾，擇優(yōu)選??；單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計，進(jìn)一步熟悉其應(yīng)用。在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，加工精度和加工可靠性是伺服系統(tǒng)決定的，本文對普通銑床的數(shù)控化改造進(jìn)行了分析和設(shè)計，通過對普通銑床的數(shù)控化改造，提高了普通銑床的加工能力和加工范圍，節(jié)省了直接購買機(jī)床的部分資金，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞銑床,數(shù)控,改造,三坐標(biāo)2英文摘要ThreeCoordinateNCMillingMachineDesignBasingonthecommonmillingmachine，thisthesisreconstructsitandturnsittoaNCmillingwiththreecoordinate.Thisreconstructedmachinecanrealizecurelineandstraightlinemachiningpathwaybythreeaxislinkage。Thereconstructedmillingmachinemovementsalongx，y，andZaredrovebystepdriver，theACmotorisusedinprincipalaxis.Allabovemotorsarecontrolledbysinglechip.Thisthesisfocusesondesigningthemechanismoftheandmasteringthesinglechipworkingprinciple.WhichisincludingtothedrivesystemdesignofX,Y,Zworkbench,thewholemachineconstructiondesignandthecontrolsystemdesignofsinglechip.InaNCmachinetoolsystem,theprecisionandreliabilityofthemachinetooldependontheservesystem.Throughthereconstructing,analyzinganddesigningofacommonmillingmachineservesystem,themachiningabilitycanbeimproved,andabigsummoneymaybesaved,thecompanywillbenefitfromit.KeywordsMillingMachine,NC,Reconstruct,ThreeCoordinate3目錄中文摘要.1英文摘要.2目錄.3前言.1第1章概論.21.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展.21.2數(shù)控機(jī)床的組成及分類.21.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍.4第2章設(shè)計主要參數(shù)及基本思想.52.1課題要求.52.2設(shè)計原則.52.3總結(jié)構(gòu)設(shè)計.5第3章立式數(shù)控銑床的設(shè)計和計算.83.1主傳動系統(tǒng)的設(shè)計.83.2主軸系統(tǒng)計算.113.3進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計.133.4進(jìn)給傳動的計算.14第4章微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計.244.1微機(jī)控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn).244.2微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備介紹.254.3程序部分.28致謝.32參考文獻(xiàn).331前言隨著人工智能在計算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入自適應(yīng)控制模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動編程前饋控制模糊控制學(xué)習(xí)控制自適應(yīng)控制工藝參數(shù)自動生成三維刀具補(bǔ)償運(yùn)動參數(shù)動態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)截面極為友好，并且有故障診斷專家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進(jìn)給伺服裝置，能自動識別負(fù)載并自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。直線電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)以使用化。用數(shù)控銑床加工零件時，首先應(yīng)編制該零件的加工程序，這是數(shù)控銑床的工作指令。將加工程序輸入數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動的變速啟動停止進(jìn)給運(yùn)動的方向速度和位移量，以及工件裝夾和冷卻潤滑的開關(guān)等動作，使刀具與被加工零件以及其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工工序規(guī)定的順序運(yùn)動軌跡加工出符合要求的零件。三坐標(biāo)數(shù)控銑床的進(jìn)給運(yùn)動是數(shù)字控制的直接對象，不論點(diǎn)位控制還是連續(xù)控制，被加工工件的最后坐標(biāo)精度和輪廓精度都受到進(jìn)給運(yùn)動的傳動精度靈敏度和穩(wěn)定性的影響。為此，要注意以下三點(diǎn)進(jìn)給運(yùn)動要求：(1)減少運(yùn)動件的摩擦力。進(jìn)給系統(tǒng)雖有許多元件，但摩擦阻力主要來自絲杠和導(dǎo)軌。絲杠和導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的滾動化是減少摩擦的重要措施之一。(2)提高傳動精度和剛度。在進(jìn)給系統(tǒng)中滾珠絲杠和支承結(jié)構(gòu)是決定其傳動精度和剛度的主要部件，因此，必須首先保證它們的加工精度。(3)減少運(yùn)動慣量。進(jìn)給系統(tǒng)中每個元件的慣量對伺服機(jī)構(gòu)的啟動和制動特性都有直接的影響。尤其是處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零件，其慣性的影響更大。設(shè)計是在原有普通銑床的基礎(chǔ)上,對其進(jìn)行改造,成為三坐標(biāo)數(shù)控銑床。該機(jī)床能通過三軸聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)曲線直線等不同的加工路線。所設(shè)計的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，三個坐標(biāo)方向的移動均由步進(jìn)電機(jī)帶動，主軸電機(jī)采用交流電機(jī)，所有電機(jī)均由單片機(jī)進(jìn)行控