CA6140數(shù)控改造設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 摘 要 數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，但數(shù)控機(jī)床一次性投資較大，對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造不失為一良策。 本設(shè)計(jì)利用數(shù)控裝置對(duì) 主傳動(dòng)系統(tǒng)部分 采用交流調(diào)頻主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶輪及分級(jí)齒輪變速箱驅(qū)動(dòng)主軸，通過(guò)變頻器和齒輪變速箱實(shí)現(xiàn)分段無(wú)級(jí)變速；進(jìn)給系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速后驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)，在縱向進(jìn)給系統(tǒng)中通過(guò)一級(jí)齒輪減速后驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，在橫向進(jìn)給系統(tǒng)中通過(guò)二級(jí)齒輪減速驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠；刀架改為自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架 (四工位 )從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀；通過(guò) 列 8051 單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì) 算處理，由 I/O 接口輸出步進(jìn)脈沖信號(hào)控制進(jìn)給速度和行程；為了保持切削螺紋的功能，要在主軸外端或其它適當(dāng)部位裝上脈沖發(fā)生器；將車床的手動(dòng)尾座改造成為可控電動(dòng)尾座。 本次設(shè)計(jì)的數(shù)控改造為經(jīng)濟(jì)適用型，改造簡(jiǎn)單易行，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。主要介紹了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算。闡述了向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)及計(jì)算。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 關(guān)鍵詞： 床；數(shù)控改造；滾珠絲杠；步進(jìn)電動(dòng)機(jī) C a in a of it is a to of is it C NC of a of C of C by to by a in to 4 051 to be / O to In to of to of or be 文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 of C of a C C of 錄 第一章 概述 . 1 言 . 9 濟(jì)型數(shù)控改造的實(shí)際意義 . 9 術(shù)分析 . 9 濟(jì)分析 . 9 場(chǎng)分析 . 10 產(chǎn)分析 . 10 合分析 . 10 控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 . 10 . 12 加工工藝方法分類 . 12 控制運(yùn)動(dòng)的方式分類 . 12 驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)分類 . 12 控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 . 14 控機(jī)床的加工特點(diǎn) . 14 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 . 15 第二章 經(jīng)濟(jì)型車 床數(shù)控改造總體方案的確定 . 16 . 16 . 16 第三章主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 18 . 18 . 18 . 19 傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸電動(dòng)機(jī)的選型 . 19 . 20 . 21 . 26 第四章伺服進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 28 . 28 . 29 . 29 進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)放大電路 . 32 . 35 . 36 計(jì)參數(shù) . 36 . 37 向進(jìn)給滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型 . 37 . 40 . 41 . 44 . 44 . 44 向進(jìn)給滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型 . 44 . 46 . 49 珠絲杠的安裝 . 52 . 52 . 52 . 55 第五章自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì) . 57 . 57 . 57 . 58 . 58 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第六章電動(dòng)尾座的設(shè)計(jì) . 62 . 62 . 62 的選擇 . 62 . 62 第七章 主軸編碼器的設(shè)計(jì) . 65 7 1編碼器工作原理 . 65 7 2主軸編碼器的安裝 . 66 第八章數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 67 . 67 算機(jī)數(shù)控（ 統(tǒng)的簡(jiǎn)介 . 68 . 68 統(tǒng)的組成 . 69 . 71 微處理機(jī)與多微處理機(jī)結(jié)構(gòu) . 71 . 72 . 73 . 73 . 76 . 78 . 79 統(tǒng)的數(shù)據(jù)段歷程 . 79 總體流程 . 79 動(dòng)軌跡的插補(bǔ)原理 . 81 動(dòng)軌跡插補(bǔ)的概念 . 81 動(dòng)軌跡插補(bǔ)的方法 . 81 點(diǎn)比較法 . 82 結(jié)論 . 88 參考文獻(xiàn) . 89 致謝 . 90 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第一章 概述 言 由于現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，普通機(jī)床已越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的要求。如果設(shè)備全部更新?lián)Q代，不僅資金投入太大，成本太高，而且原有設(shè)備的閑置又將造成極大的浪費(fèi)。所以最經(jīng)濟(jì)的辦法就是進(jìn)行普通機(jī)床的數(shù)控改造，這樣既可以提高生產(chǎn)率，改善加工工藝，還可以減少資金投入，采用此方法對(duì)中、小型企業(yè)來(lái)說(shuō)是十分理想的選擇。 濟(jì)型數(shù)控改造的實(shí)際意義 目前，各企業(yè)一般都有不少普通車床，完全用數(shù)控車床加以替換根本不可能。解決這個(gè)問(wèn)題，必須走普通車床數(shù)控改造之路。日本大企業(yè)中有 26%的機(jī)床經(jīng)過(guò)數(shù)控化改造，而中小企業(yè)則占 74%;美國(guó)有許多數(shù)控專業(yè)化公司為用戶提供數(shù)控改造服務(wù)。我國(guó)擁有 300 萬(wàn)臺(tái)機(jī)床，其中大量的是通用車床。因此，普通車床的數(shù)控改造，大有可為。 數(shù)控改造一般是指對(duì)普通車床某些部位作一定的改造，配上數(shù)控裝置，從而使車床具有數(shù)控加工能力。 術(shù)分析 在過(guò)去的幾十年里，金屬切削機(jī)床的基本動(dòng)作原理變化不大。如今科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，特別是微 電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更快。應(yīng)用到機(jī)床控制系統(tǒng)上，它既能提高機(jī)床的自動(dòng)化程度，又能提高加工的精度，有些企業(yè)已在這方面做了有益的嘗試。實(shí)踐證明，改造后的機(jī)床滿足了技術(shù)發(fā)展的需要，提高了生產(chǎn)率和產(chǎn)品精度，增大了設(shè)備適應(yīng)能力和型面加工范圍。 濟(jì)分析 由于新型機(jī)床價(jià)格昂貴，一次性投資巨大，如果把舊機(jī)床設(shè)備全部以新買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 型機(jī)床替換，要花費(fèi)大量的資金，而替換下的機(jī)床又會(huì)閑置起來(lái)造成浪費(fèi)，若采用數(shù)控技術(shù)對(duì)舊機(jī)床加以改造，和購(gòu)買新機(jī)床相比，則可以節(jié)省 50 以上的資金。一套經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置的價(jià)格僅為全功能數(shù)控裝置 的 1 3到 l 5，一般用戶都能夠承擔(dān)得起，這為資金緊張的中小型企業(yè)的技術(shù)改造開創(chuàng)了新路，也對(duì)實(shí)力雄厚的大型企業(yè)產(chǎn)生了較大的吸引力。 場(chǎng)分析 據(jù)國(guó)內(nèi)資料統(tǒng)計(jì)，訂購(gòu)新的數(shù)控機(jī)床的交貨周期一般較長(zhǎng)，往往不能滿足用戶需要。因此機(jī)床的數(shù)控改造就成為滿足市場(chǎng)需求的主要補(bǔ)充手段。 產(chǎn)分析 在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中，多品種、中小批量甚至單件生產(chǎn)占有相當(dāng)大的比重。若要完成這些生產(chǎn)任務(wù)，不外乎選擇通用機(jī)床、專用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床，其中數(shù)控機(jī)床是最能適應(yīng)這種生產(chǎn)需要的。 合分析 從上述分析中不難 看出，數(shù)控技術(shù)用于機(jī)床改造是建立在微電子現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，具有可靠性高、柔性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化、經(jīng)濟(jì)性可觀等優(yōu)點(diǎn)。為此，在舊有機(jī)床上進(jìn)行數(shù)控改造可以提高機(jī)床的使用性能，降低生產(chǎn)成本，用較少的資金投入而得到較大的經(jīng)濟(jì)效益。 控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)控機(jī)床加工零件的工作過(guò)程分以下幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)： （ 1）根據(jù)被加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫程序。 （ 2）所編程序指令輸入機(jī)床數(shù)控裝置中。 （ 3）數(shù)控裝置對(duì)程序（代碼）進(jìn)行翻譯、運(yùn)算之后，向機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)的伺服 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助控制裝置發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)部件，并控制所需要的輔助運(yùn)動(dòng)。 （ 4）在機(jī)床上加工出合格的零件。 下面對(duì)其各組成部分加以介紹。 1輸入裝置 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 數(shù)控加工程序可通過(guò)鍵盤，用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)。還可由編程計(jì)算機(jī)用 采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。 零件加工程序輸入過(guò)程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工，另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲(chǔ)器，加工時(shí)再?gòu)拇鎯?chǔ)器中逐段調(diào)出進(jìn)行加工。 2數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲(chǔ)器中取出或接受輸入裝置送來(lái)的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置它的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機(jī)床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。 零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過(guò)程中必須按零件形狀和尺寸的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，即按圖形軌跡移動(dòng)。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，不能滿足要求。因此要進(jìn)行軌跡插補(bǔ)，也就是在線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”，求出一系列中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，并向相應(yīng)坐標(biāo)輸出脈沖信號(hào)，控制各坐標(biāo)軸 （即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)各執(zhí)行部件）的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和進(jìn)給位移量等。 3驅(qū)動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置接受來(lái)自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件，以加“出符合圖樣要求的零件。驅(qū)動(dòng)裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 檢測(cè)裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移量檢測(cè)出來(lái)，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置中。數(shù)控裝置將反饋回來(lái)的實(shí)際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)裝置按指令設(shè)定值運(yùn)動(dòng)。 4輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用 是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號(hào)，經(jīng)過(guò)編譯、邏輯判別和運(yùn)算，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。這些控制包括主軸運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤(rùn)滑裝置的啟停，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，分度工作臺(tái)轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動(dòng)作。 現(xiàn)廣泛采用可編程控制器（ 數(shù)控機(jī)床的輔助控制裝置。 5機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及輔助運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻裝置等 組成。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 控機(jī)床的分類 加工工藝方法分類 1金屬切削類數(shù)控機(jī)床 有數(shù)控車床、銑床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和加工中心等。 2特種加工類數(shù)控機(jī)床 數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床、數(shù)控等離子弧切割機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)床以及數(shù)控激光加工機(jī)床等。 3板材加工類數(shù)控機(jī)床 數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等。 4非加工設(shè)備，如數(shù)控多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)及工業(yè)機(jī)器人等。 控制運(yùn)動(dòng)的方式分類 1點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 機(jī)床移動(dòng)部件只能實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確定 位，在移動(dòng)和定位過(guò)程中不進(jìn)行任何加工。 如：數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)等。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置稱為點(diǎn)位數(shù)控裝置。 2點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床 機(jī)床移動(dòng)部件不僅要實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確移動(dòng)定位，而且要控制工作臺(tái)以一定的速度沿平行坐標(biāo)軸方向進(jìn)行直線切削加工。主要有簡(jiǎn)易數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床等。 3輪廓控制數(shù)控機(jī)床 輪廓控制數(shù)控機(jī)床不僅可完成點(diǎn)位及點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床的加工功能，而且能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸進(jìn)行插補(bǔ)，因而具有各種輪廓切削加工功能。 常用的數(shù) 控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床就是典型的輪廓控制數(shù)控機(jī)床。輪廓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要比點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)更為復(fù)雜，在加工過(guò)程中需要不斷進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，然后進(jìn)行相應(yīng)的速度與位移控制。 驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)分類 1開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 其控制系統(tǒng)不帶反饋裝置，通常使用功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。不能進(jìn)行誤差校正，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步、買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動(dòng)誤差都將影響被加工零件的精度。開環(huán)系統(tǒng)僅適用于加工精度要求不很高的中小型數(shù)控機(jī)床，特別是簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。 2半閉環(huán)控 制數(shù)控機(jī)床 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是在伺服電動(dòng)機(jī)的軸或數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)絲杠上裝有角度檢測(cè)裝置（如光電編碼器等），通過(guò)檢測(cè)絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)移動(dòng)部件的實(shí)際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，并對(duì)誤差進(jìn)行修正。半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測(cè)裝置和伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)成一體，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。 3閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是在機(jī)床移動(dòng)部件上直接安裝直線位移檢測(cè)裝置，將測(cè)量的實(shí)際位移值反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的指令位移值進(jìn)行比較，用差值對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，使移動(dòng)部件 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 4混合控制數(shù)控機(jī)床 將以上三類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，就形成了混合控制數(shù)控機(jī)床。混合控制數(shù)控機(jī)床特別適用于大型或重型數(shù)控機(jī)床?；旌峡刂葡到y(tǒng)又分為兩種形式： （ 1）開環(huán)補(bǔ)償型控制方式。其特點(diǎn)是基本控制選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)，另外附加一個(gè)校正電路。通過(guò)裝在工作臺(tái)上的直線位移測(cè)量元件的反饋信號(hào)校正機(jī)械系統(tǒng)的誤差。 （ 2）半閉環(huán)補(bǔ)償型控制方式。其特點(diǎn)是用半閉環(huán)控制方式取得高速度控制，再用裝在工作臺(tái)上的直線位移測(cè)量元件實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)修正，以獲得高速度與高精度的統(tǒng)一。 控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 控機(jī)床的加工特點(diǎn) 1加工精度高 目前數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍達(dá)到了 0 001 且進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償。數(shù)控機(jī)床的加工精度由過(guò)去的 0 01 高到 0 005 位精度 90 年代初中期已達(dá)到 0 005 2對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng) 在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時(shí)，只需重新編制（更換）程序，輸入新的程序后就能實(shí)現(xiàn)對(duì)新零件的加工。 3自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的 ,操作者 除了操作面板、裝卸零件、關(guān)鍵工序的中間測(cè)量以及觀察機(jī)床的運(yùn)行外，其他的機(jī)床動(dòng)作直至加工完畢，都是自動(dòng)連續(xù)完成，不需要進(jìn)行繁重的重復(fù)性手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕，勞動(dòng)條件也得到了相應(yīng)的改善。 4生產(chǎn)效率高 數(shù)控機(jī)床能有效的減少機(jī)動(dòng)時(shí)間與輔助時(shí)間，每一道工序都能選用最有利的切削用量，選用了很高的空行程運(yùn)動(dòng)時(shí)間。因而消耗在快進(jìn)、快退、和定位的時(shí)間比一般機(jī)床少得多。 5良好的經(jīng)濟(jì)效益 在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，可以節(jié)省工藝裝備費(fèi)用、輔助生產(chǎn)工時(shí)、生產(chǎn)管理費(fèi)用及降低廢品率等，因此能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì) 效益。 用數(shù)控機(jī)床加工零件，能準(zhǔn)確地計(jì)算零件的加工工時(shí)，并有效地簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)和工夾具、半成品的管理工作。這些特點(diǎn)都有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。 控機(jī)床的應(yīng)用范圍 數(shù)控機(jī)床最適合加工具有以下特點(diǎn)的零件： （ 1）多品種小批量生產(chǎn)的零件； （ 2）形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件； （ 3）精度要求高的零件； （ 4）需要頻繁改型的零件； （ 5）價(jià)格昂貴，不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件； （ 6）需要生產(chǎn)周期短的急需零件； （ 7）批量較大，精度要求高的零件。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第二章 經(jīng)濟(jì)型車床數(shù)控改造總 體方案的確定 計(jì)任務(wù) (1)采用 準(zhǔn)語(yǔ)言，絕對(duì) /增量方式混合編程。 (2)連續(xù)方式控制 X, (3)脈沖當(dāng)量 :0. 005沖 ;沖。 (4)快速定位速度 :lm/Z 軸為 3m/ (5)最大編程尺寸 :士 9999. 998 位數(shù)碼管。 (6)最大加工速度 :直線為 1. 5m/弧為 0. 6m/ (7)螺紋加工 :公制 0. 25 12制 3牙 /吋。 (8)數(shù)控系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各 8 體數(shù)控改造方案設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造，基本原則是在滿足使用要求的前提下對(duì)機(jī)床的改動(dòng)盡可能少 ,以降低成本。總體方案為： 本設(shè)計(jì)利用數(shù)控裝置對(duì) 通車床進(jìn)行控制 ,主傳動(dòng)系統(tǒng)部分 采用交流調(diào)頻主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶輪及分級(jí)齒輪變速箱驅(qū)動(dòng)主軸，通過(guò)變頻器和齒輪變速箱實(shí)現(xiàn)分段無(wú)級(jí)變速；進(jìn)給系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速后驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)，在縱向進(jìn)給系統(tǒng)中通過(guò)一級(jí)齒輪減速后驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，在橫向進(jìn)給系統(tǒng)中通過(guò)二級(jí)齒輪減速驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠；刀架改為自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀 架 (四工位 )從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀；通過(guò) 051 單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，由 I/了保持切削螺紋的功能，要在主軸外端或其它適當(dāng)部位裝上脈沖發(fā)生器；將車床的手動(dòng)尾座改造成為可控電動(dòng)尾座。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第三章主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 述 主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，它應(yīng)具有一定的轉(zhuǎn)速和一定的變速范圍，并能方便地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開停、變速、換向和和制動(dòng)。 主傳動(dòng) 系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸部件，相比普通車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樽兯俟δ苡芍鬏S電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)承擔(dān)，省去了復(fù)雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，只有二級(jí)或三級(jí)齒輪變速系統(tǒng)用以擴(kuò)大電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的變速范圍。 控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 與普通機(jī)床比較，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)： 1) 轉(zhuǎn)速高、功率大。使數(shù)控機(jī)床能進(jìn)行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。 2) 變速范圍寬。一般 00,以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。 3) 主軸變速迅速可靠。數(shù)控機(jī)床的變速是按照 控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。 主軸組件的耐磨性高，使傳動(dòng)系統(tǒng)具有良好的精度保持性。 1) 主軸具有一定的轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開停、變速、換向和和制動(dòng)。 2) 主電動(dòng)機(jī)具有足夠的功率，全部機(jī)構(gòu)和元件具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以滿足機(jī)床的動(dòng)力要求。 3) 主傳動(dòng)的有關(guān)結(jié)構(gòu)，特別是主軸組件要有足夠高的精度、抗振性，熱變形和噪聲要小，傳動(dòng)效率要高，以滿足機(jī)床的工作性能要求。 4) 操縱靈活可靠，調(diào)整維修方便，潤(rùn)滑密封良好，以滿足機(jī)床的使用要求。 5) 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單緊湊，工藝性好，成本低，以滿足經(jīng)濟(jì)性要求。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 傳動(dòng)系統(tǒng)的配置方式 傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸電動(dòng)機(jī)的選型 數(shù)控機(jī)床的調(diào)速是按照控制指令自動(dòng)執(zhí)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。在主傳動(dòng)系統(tǒng)中，目前多采用交流主軸電動(dòng)機(jī)和直流主軸電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，適應(yīng)低速大轉(zhuǎn)矩的要求，也經(jīng)常應(yīng)用齒輪有級(jí)調(diào)速和電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速相結(jié)合的調(diào)速方式。我們選用交流主軸電動(dòng)機(jī)配以齒輪變速箱實(shí)現(xiàn)分級(jí)無(wú)級(jí)調(diào)速。 由于交流調(diào)速電機(jī)體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，沒(méi)有電刷，能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速比同功率的直流電動(dòng)機(jī) 高，磨損和故障也少。在中小功率領(lǐng)域已占優(yōu)勢(shì)，故本次設(shè)計(jì)選用交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)。通過(guò)調(diào)節(jié)供電頻率的辦法調(diào)速。功率特性見下圖： 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 主軸電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)輸出全部功率和最大轉(zhuǎn)矩，隨著轉(zhuǎn)速的變化，功率和轉(zhuǎn)矩將發(fā)生變化。在 額定轉(zhuǎn)速至最低轉(zhuǎn)速為恒轉(zhuǎn)矩速度范圍，在額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速為恒功率速度范圍。恒功率的速度范圍只有 1： 3的速度比。當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度超過(guò)某一定值之后，其功率 速度曲線又會(huì)向下傾斜，不能保持恒功率。 流主軸電機(jī)的調(diào)速 交流主軸電動(dòng)機(jī)屬于交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī) ,當(dāng)定子三相繞組通上交流電時(shí) ,將建立起旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ,其主磁通 其值為 60f1/p (r/式中 p 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極對(duì)數(shù) 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù) 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 n= 1=601 轉(zhuǎn)差數(shù) ,s= 上式可知，調(diào)速方法可分為兩類。第一類是改變同步轉(zhuǎn)數(shù) 分為兩種方法，一是改變電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù) p。由于 p 是整數(shù)，所以只能得到級(jí)差很大的有級(jí)調(diào)速，不能滿足數(shù)控機(jī)床的要求；二是改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率 得到平滑的無(wú)級(jí) 調(diào)速，是一種高效型交流調(diào)速，范圍寬，精度高。第二類是不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)