機械設備數控多工位鉆床設計

28/33機械設備數控多工位鉆床設計畢業(yè)論文【摘要】本文主要針對形狀相對復雜的工件的孔加工工件,現在一般都采用鉆床加工，但隨著科技的發(fā)展和對制造精度有了更高的要求，因此數控技術成為了主流。而數控多工位鉆床就是提高鉆削加工精度和效率的一種很好的機加工工具，在滿足制造精度的前提下，更是節(jié)約了人力、時間的成本。在一般情況下，數控鉆床就滿足需求，而基于采用西門子數控系統,能完成連續(xù)精確的高速鉆孔。相對于傳統的數控鉆床，該方案能適合較大直徑的深孔加工，且還滿足加工速度、高精度、高生產效率的要求;運動方式而采用點位控制系統，先以較快速度移動到終點附近位置，再以低速正確移動到終點定位位置，保證了良好的定位精度；而控制方式則采用半閉環(huán)控制系統，該系統通過檢測移動部件的位置，然后反饋到數控裝置的比較器中，與輸入的原指令位置進行比較,用比較后的差值進行控制,是移動部件補充位置,直到差值交出為止，因此增大了工件的加工精度；【關鍵詞】精度、數控技術、多工位、鉆削DesiｇnofCNCdｒillｉngmａchiｎewithｍulｔi—posiｔioｎproｇｒeｓsｉvedｉe【Abｓtｒaｃｔ】Thｉsａrｔｉclewhichmaiｎlyaiｍedatthｅshapeofthehｏｌeoftｈｅwｏrｋｐiecｅｓtｈosereｌaｔｉvelｙcompliｃａt(yī)eｄpｒｏｃesｓworkpieceｓ。Aｔpreseｎｔ，thedrilliｎgmachｉnｅproｃessｉngｈavｅｂｅｅntyｐicalｌyuseｄ,butwiththedｅveｌopmeｎｔoｆsciｅｎcｅａndtechｎｏlogyandmanｕｆacturｉｎgｐｒeciｓｉonｎｅedｔhehigheｒｒeｑuesｔ.Tｈeｎumｅricalｃontroltｅchｎoｌoｇｙｂecaｍｅthｅmainstｒｅam．Ａndｔhenumｅricalcｏｎtｒolｏfprｏｇｒessivedriｌlｉｎgmａcｈineisaｋｉｎdoｆveｒｙgｏｏｄmaｃhinｉngｔooltoeｎhancedrilｌｉngprocessingpｒecisｉonａndeffｉcieｎcy.Ｉtｎotonlymeetｓmanuｆacturingprｅｃisiｏn，butalsoｌowｔhｅmanpoweｒaｎｄｔhetｉｍｅ．Ｕsuａｌlｙ,ＴheNumｅricａlControｌDrilliｎgＭacｈinｅｗiｌlmeetthｅdeｍandｓ，andthｅnumerｉｃaｌｃｏntｒolｓyｓtemｂaseｄｏnＳｉemｅｎs’，itｃaｎdohighspeｅddrillｉｎｇanｄａcｃｕrateｌｙ。ＣoｍpaｒeｄwｉthｔhetｒadiｔiｏnａlNuｍerｉcaｌCｏnｔｒolＤrｉｌlingMachine，ｉｔ’ssｕitaｂleforｓoｍｅｌaｒgｅｒdiａmeterａnddeeｐholｅprocessinｇ,anｄstilｌmeｅttherequｅstｓofｓpｅed，higｈｐrecision，highprｏdｕcｔionefficiencyｒｅｑuiｒemeｎｔｓ。TheＰosiｔioｎContrｏlＳysteｍwｉllｔaｋecａreofｔｈemodeoｆmotｉｏn.Firstｌy，inaｒaｐｉdｒａt(yī)emoveｓtoｔheneaｒpｏsｉtionｏftheｅnd。Anditwithalｏwspｅedｔothecｏrrectenｄposｉtｉon。Tｏenｓurｅiｔｃａｎｂeiｎthｅgｏodlocａt(yī)ionaccuｒacy．Aｎdcｏntrolthehaｌｆ—closeｄ-lｏｏｐcontrolsysｔem,ｂyｄeteｃtiｎｇtｈeｐｏsitｉoｎｏfthｅｍｏvinｇｐartsｏfｔｈｅｓyｓtｅm,aｎdtheｎｂａcｋtothecomｐariｓonoftｈenuｍeriｃaｌｃoｎｔroldeｖice,andentｅrthelｏcatｉonoftheoｒiginａlinstｒuｃtioｎs，controldiｆｆerencecompａreｄ,ismovｉngpartsaddeｄ，ｕntiｌｔｈeｄiffereｎceuntiltｈesurrender,thusinｃreasingｔhepｒecisioｎofwoｒkpiｅcｅｍachininｇ【Keyｗoｒds】Precisiｏｎ，ＮuｍerｉｃａlCｏntroｌTechnｏloｇy，Multi-staｔion，Ｄrｉllｉnｇ?畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：。??。?。.指導教師簽名：日期:使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計(論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下,學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。作者簽名:日期:。?.?.。?學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果.除了文中特別加以標注引用的內容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名:?? 日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：? ?日期：年月日導師簽名：日期:年月日目錄TOC＼o"1-3”\ｈ\z\uＨYPERLINK\l＂_Toc32６0８90９7"緒論 PAGEREＦ_Toc３２60８９０９7\ｈ3HYPＥRLＩNK\ｌ＂＿Tｏc3２60８9０98”1、概論 ＰAGEＲEＦ_Tｏc3260８90９8＼ｈ３HYPＥRLINK＼l"＿Tｏc3260890９９＂1。1國內外研究現狀 ＰAGＥREF_Toｃ32６０8909９＼h3HYPEＲLINK1．3論文研究的主要工作?PAＧEREF_Toc３260８910１＼h３HYPＥＲLINＫ\l”_Tｏc３260８9102”2、系統設計?ＰAGEREF_Tｏc326089１02\h３HＹPＥＲＬＩＮK＼l”_Ｔoc32６０891０3”２。１機床系統設計框圖?PＡGERＥF_Tｏc3260８９１０3\ｈ3HＹPERLINK2。2。１動力系統 PAGERＥF_Toｃ32608９105＼h3HYPEＲＬＩNＫ\l"_Toc３26０89106"2．２.2傳動系統?PＡGEREF_Toｃ32608９10６＼h3HYPERLIＮK\l”_Ｔoc32608９１07＂2。2。3數控系統?PＡGEREF＿Toc3２6089１0７\h3HＹPEＲLＩNK＼ｌ”_Ｔoc32６0８9１0８”２。3詳細技術分析?PAGＥＲEF_Toc32608９108\h３ＨYＰERLIＮK＼l＂＿Tｏc3260891０9”２．4數控多工位鉆床結構圖?ＰAGEＲＥＦ_Ｔoc3２60８910９＼ｈ3HYPＥRLＩＮＫ\ｌ"_Ｔoｃ326089110"2。5本章小結?PＡGEREF_Ｔoｃ３26０89110\h３HYPＥRLIＮK＼ｌ"_Ｔｏc3260８9111”3、詳細設計 PAＧEＲEF_Toc３2608911１＼h３HYＰERLIＮK\ｌ"_Toc3２60891１2＂3.1切削力的計算 PAＧEＲＥF_Toc３2６０8911２\h3ＨYPＥRLＩNＫ\l＂＿Ｔoc３2608911３"3。1。1確定加工工件尺寸?PAＧEREF_Toc32608９1１3\ｈ３HYPEＲLＩNK\l＂_Toc32６08９114”3。１。2計算切削力和扭矩?ＰAGERＥＦ_Ｔoｃ326０89114\ｈ3HYPERLINK＼l＂_Toc３２6089115"3.1.3確定主軸齒輪傳動方案 PAGEREＦ_Tｏc３2６08９1１5\ｈ3ＨYPＥRＬINＫ＼ｌ＂_Toc3２6０8９1１６＂3。1。４齒輪設計?ＰAＧEREF_Toc３2６0８9116\ｈ3HYPERLＩＮK\l”_Toc32６０89１17”３．2主軸的設計及計算?PAGＥRＥF_Toc32６089117\h3HYPERLＩNＫ＼l”_Toc3２6０8911８”３。2．1彎曲應力計算及驗算?PAGＥREＦ_Toc32608９１18＼h3HYＰERＬIＮK\l”_Tｏｃ326089119”3.3軸承的選擇 PAGＥREＦ_Toc326089119\h３HYＰEＲLINK\l”_Ｔoc32６０89120"3.4系統進給機構的設計?PＡGEREF＿Ｔoc３2６08912０\h3HYPERLＩNK\ｌ”_Toc3２6089121"3．4．１軸向進給機構設計?PAGＥREF_Toc326089121\ｈ3HＹPEＲLＩＮK\l”_Toc326089122"3。４。2縱向進給運動?PAＧEＲEF_Toｃ3２608９1２2\h３ＨYPＥRLINK＼l＂_Toc32６０８９1２3"3.4.3縱向進給滾珠絲杠的核算 ＰAGERＥF_Toc3２60８９123\h3HYPEＲLINK\l"_Tｏc326０8９１２4”3。4.４回轉工作臺運動分析 PAGEＲEＦ_Toc3２6０８9１24\h3HＹPERＬINK\l”＿Tｏc３２608９1２５”3．5導軌的設計 PＡGEREＦ_Toc３2608912５\ｈ3ＨYPEＲLINK\ｌ＂_Tｏｃ326０8９1２6"3。５．1X軸向移動導軌的預選：?ＰＡGERＥＦ_Tｏｃ32608９１26\h3HYPERLINＫ\ｌ＂_Toc3２６０8９127＂3．5.2導軌的相關計算 ３2608９127＼h3HＹPERLINＫ\l＂_Toc32608９128＂3．5.3導軌的壓強計算和分布?PＡGＥREF_Ｔoc32608912８\h3HYPＥRLINＫ\ｌ＂＿Toｃ326０8９1２９"3.5.４滑動導軌的驗算?PAＧEＲＥF_Toc3２60891２9\h３ＨYＰERＬINK\l＂_Tｏc3260891３0”3。5.５導軌壓強 ＼h3HYPERLINK＼ｌ＂_Toc3２60８9131＂3.5。6導軌及齒輪傳動間隙調整分析?ＰAGEREF_Toc326０8９131\h３ＨYPERLIＮK3.6。１數控裝置系統硬件組成 PAＧEREF_Toｃ３２6089133\ｈ3HYＰERLINK\l”＿Toｃ３2６089134”３。６.2計算機數控裝置軟件?２608９１34\h3HYPERLINK\ｌ＂_Ｔoｃ３2608９１35"3.６。3步進電機的接口電路 ＰＡGERＥF＿Ｔoc326089135\h3HYPERＬIＮK＼l"＿Toc326０8913６”３。６。4系統總程序?PＡGEREF_Toc３2６0891３6＼h３ＨYPＥRLINＫ\ｌ”＿Tｏc32６089１37”3。7本章小結?ＰAGEREF_Tｏc32６089１37\h3HYPEＲLINK\l＂_Toｃ3260891３8"總結與展望?PAＧEREF_Tｏc32６0８９138\h3HYPERLＩNＫ\l”_Toc3２６089139"參考文獻?ＰＡＧEREＦ_Toｃ3260891３9＼h3HYPERLINK\l＂_Ｔoc３2６0８9１40”致謝 PＡGEＲEF_Toc32６０89１40\h3緒論數控機床是現代科學發(fā)展的一個重要標志之一，由于數控機床相對于傳統機床極大地提高了加工精度、生產率和自動化程度，所以在加工中得以廣泛應用。而針對本次數控多工位鉆床設計要完成一下幾點:1、對數控多工位鉆床進行結構設計，盡量提高機床的抗振性,通常機床的振動包括強迫振動和受迫振動，要提高機床在低速進給時的平穩(wěn)性和運動精度；2、對鉆床的主傳動和主軸部件進行設計，使主軸能在軸向方向上移動和使主傳動能進行多級調速；3、多工位的數控鉆床，要有主軸箱的進給和工作臺的滑動。而在本次設計中，進給傳動和傳動部件是一個重要環(huán)節(jié)。數控機床的傳動多是用步進電機經過滾珠絲杠螺母副的結構傳動。對于鉆床來說，工作臺可采用簡單的滑動導軌實現工作臺的進給和主軸箱的進給,多個滑動導軌的疊加組合便可以使鉆床實現X、Y、Z軸三軸向的運動進給；3、對于數控多工位鉆床,多工位是必不可少的一步。要實現多工位就必須設計針對鉆床的回轉工作臺4、數控機床的數控部分的設計對于我的設計只要求設計出機床的硬件部分就是控制元件的選擇，也就是框圖;5、機床的床身和立柱的設計應考慮：要保證機床各部分的剛度.床身、立柱的結構和材料選擇是必不可少的。對于本次數控多工位鉆床的設計，我認為使鉆削加工能實現自動化的數控加工正是運用到了數控機床的特點:提高了加工精度、生產率和自動化程度.采用多工位則更為縮短了裝夾時間，使生產率得到更大的提高等，這是本設計課題經濟意義。1、概論1。1國內外研究現狀近些年來為了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或與加工零件中心線成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔等需要，各個國家而專門開發(fā)研制多種專用深孔鉆床.例如專門為了加工曲軸上的油孔,連桿上的斜油孔，平行孔和飼料機械上料模的多個徑向出料孔等。如：TBＴ公司生產的特別適用于加工摩托車到輕型卡車的各種中小型曲軸油孔的ＢＷ20０—KW深孔鉆床;特別適用于大中型卡車曲軸油孔的BＷ250—KW深孔鉆床,它們均具有X、Ｙ、Ｚ、Ｗ四軸數控。該公司為了客戶需要，在一條生產線上可以加工多種不同品種的曲軸油孔，于２000年設計制造了第一臺柔性曲軸加工中心，可以加工2～1２缸不同曲軸上所有的油孔.英國ＭOLLＡRT公司生產制造的專為加工顆粒擠出模具而開發(fā)的具有六等分六根主軸同時加工同一工件上六個孔的專用深孔鉆床。該工件孔數量多達3600０個。全都是數控系統控制的。1.2論文工作的意義機床是制造裝備的“工作母機”,數控系統是機床的“大腦”。數控機床的制造水平已經成為衡量一個國家的制造業(yè)水平、工業(yè)現代化程度和國家綜合競爭力的重要標志。實現加工機床及生產過程數控化,已經成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向。在加工零部件時,傳統鉆床在加工精度、工件的形狀、經濟成本等方面不能滿足現代的生產要求，而且還浪費了更多的人力與加工時間,因此,它逐漸被日新月異的社會所淘汰。相反，在這競爭激烈的現代社會中，數控多工位鉆床適應了社會發(fā)展、生產制造的發(fā)展需求.相對傳統鉆床而言，而本文所涉及的數控多工位鉆床具有加工高精度、低成本、生產效率高、自動化程度高、良好的經濟效益、有利于生產管理的現代化等優(yōu)點，因此它將成為制造業(yè)的主流。1.3論文研究的主要工作該論文主要研究傳統數控鉆床怎么實現多工位的功能、提高生產效率、高精度、自動化控制等,以滿足當代的生產需求,以低成本來滿足良好的經濟效益.2、系統設計2。1機床系統設計框圖做什么都離不開一個大綱，而機床系統設計框圖就像一個大綱，引導論文的設計。具體如圖2—１結束滿足設計要求機床整機綜合評價詳細設計機床總體方案設計結束滿足設計要求機床整機綜合評價詳細設計機床總體方案設計總體方案設計總體方案設計總體方案綜合評價與選擇總體方案綜合評價與選擇總體方案的設計修改（優(yōu)化）總體方案的設計修改（優(yōu)化）NY圖２-1、系統設計框圖２。2系統的詳細組成該數控多工位鉆床主要由動力系統、傳動系統、控制系統、進給系統、數控系統等組成。２。2。1動力系統要選擇既合適又經濟的動力系統,要先確定該機床最大加工工件時的負載,要考慮到電機的轉速、轉矩、負載等因素。我們就以加工最大尺寸的孔加工工件為例,根據切削力、所需轉矩來確定電機。詳細設計和計算在下一章。2．2。2傳動系統因為電機的轉速不能夠滿足鉆孔加工是所需轉矩時，要用減速器來降低加工時的轉速來增大轉矩，以滿足孔加工要求。根據查閱相關資料，使用漸開線圓柱齒輪傳動能滿足加工的要求，并且，漸開線圓柱齒輪傳動有良好的經濟性能和相對簡單的設計。所以，該論文將用漸開線圓柱齒輪傳動來作為減速器。2．2．3數控系統數控系統就是對機械部分的控制，如對進給系統、工作臺回轉、定位、轉速等的控制。該論文將采用開環(huán)控制系統,采用經濟性的單片機控制系統,起控制系統框圖如圖2－2所示,在下一章有詳細設計縱橫等軸主軸脈沖主軸電機刀庫（銑床）機械手控制電路繼電器蝸桿渦輪Z向絲杠橫向絲杠縱向絲杠W軸電Z軸電Y軸電X軸電鍵盤顯示器驅動器功率放大器光電驅動I/O口存儲器縱橫等軸主軸脈沖主軸電機刀庫（銑床）機械手控制電路繼電器蝸桿渦輪Z向絲杠橫向絲杠縱向絲杠W軸電Z軸電Y軸電X軸電鍵盤顯示器驅動器功率放大器光電驅動I/O口存儲器單單片機急停、急停、STOP清零等圖2－2、數控系統控制框圖２.3詳細技術分析本論文組要是在加工零件是實現多工位功能,而回轉工作臺能夠實現多工位的功能,因此主要就是在工作臺設計時采用渦輪蝸桿及絲杠傳動,實現多工位功能.2.4數控多工位鉆床結構圖為了使設計更有明確的目的性、針對性，本論文設計將按照該鉆床的結構圖來設計，這樣將會節(jié)約更多的時間,具體結構圖如圖２－3：圖２-３、數控多工位鉆床結構圖２．5本章小結本章主要完成了對論文設計的前期工作，為論文的設計構建一個框架，并提出設計重點,即怎樣實現機床的多工位功能，達到設計要求.這個基本框架使后面的詳細設計更針對的性,以免脫離設計的目的和要求。3、詳細設計3.1切削力的計算3.１。１確定加工工件尺寸加工零件尺寸＝10ｍｍ,刀具為高速鋼麻花鉆。工件材料為號鋼（＝０.638Ｇpa)；灰鑄鐵190HBS;加工精度ＩT8∽ＩT10級3．１.2計算切削力和扭矩（1)根據《機械加工工藝手冊》表２.4—38可知，工件材料為4５#號鋼時,高速鋼在鉆孔（=10mｍ)時的初加工進給量為０.22∽0．2８，而又由表２．４－41得之，鉆頭的切削速度、扭矩及軸向力可選取進給量的兩極極限值ｆ＝0.08mm／r∽0．3０mm/r，而與之對應的切削速度為V=0.99m/ｓ∽0。43m/s,而由公式v=QUOTE得n=QUOTE。所以鉆頭或工件的轉速，＝=13。69r/s由《金屬切削刀具》計算鉆頭軸向力Ｆ和扭矩T的經驗公式及表3-１麻花鉆軸向力和扭矩表達式中的系數、指數及修正系數可知:T＝9.８1（a）F=9。8１（b）=２（c）而其中鋼=０.６３GPa、＝61.２、=1．0、=０.7、=0.0３11、=2.0=、＝而工件材料===0.９8９38、已經磨損的鉆頭=1當最小進給量ｆ=０．０8mｍ/r時=９.81=1０13.78N=9.8１０。0311＝4Nｍ=2=24=0。59７Ｋw同理可得,當最大進給量為ｆ=０．3時，有＝９.8１=2５57.2２N=9.81＝11．52Nｍ=2=0.99Kw（2)當材料為灰鑄鐵是，同(1）可得:切削速度、扭矩及軸向力可迭取進給量的兩極限值f=0.12ｍm/r∽0.70ｍｍ/r，對應的它們的切削速度為Ｖ=0。７9m/s∽0.33m/s,進給量0.22∽０．２８。與之相對應的轉速為==２5。16r／s、==1０.5１r/s同理由《金屬切削刀具》計算鉆頭軸向力F和扭矩T的經驗公式及表3－1麻花鉆軸向力和扭矩表達式中的系數、指數及修正系數可知:（1）(2)（3）而＝42。7、＝1.0、＝0。021、＝2。0、＝0。8=、=對于已經磨損的鉆頭=＝1而工件材料==(）=１，其中（=190）當進給量為f=０．１2ｍm/r時,由公式F=9。８1、T=9。81、=2可得=９.81=３．7８Nm=9。81=７68.1４N=2=0。59７Kｗ當進給量為f=0．７mm/r時，同理可得=9。８1=３1４9.０2N=9．81=1５．49Nm=2=1．０2Kw所以,可得鉆頭的最大軸心力ＱＵＯＴEFｍax=３149.０2N、最大轉矩QUOＴETmax=15．49Nm、最大功率ＱＵＯTＥPmａx＝１。02Ｋw又因鉆頭的主軸功率=/，＝=０．97×0。99３×0。982＝0。９04所以＝1.0２/0.904=１．１3Kw現在開始選擇主軸的電機,查閱《機械設計課程設計》(附錄Ⅲ電動機）中只有轉矩在1。7∽2．2之間，不能滿足主軸（ＱUOTETmax=15.４9Nm)需求。因此,需要齒輪組進行減速以增大轉矩來滿足主軸的轉矩需求。在數控多工位鉆床設計中,要求機床能進行多級變速。在此前提下，無極變速器剛好能滿足主軸的相應轉矩和傳遞要求.并且，根據設計，主軸要能在主軸的軸向方形上移動，也就是說,上端的花鍵齒外面要有內花鍵齒輪才能將電動機的運動傳遞給主軸,所以主軸的傳遞方式為:主軸電機—無級變速器-聯軸器—漸開線圓柱齒輪組—主軸３。1。3確定主軸齒輪傳動方案（1）齒輪傳遞方案的確定如圖３-1所示，軸Ⅰ為機床主軸，設計為齒輪花鍵軸;軸Ⅱ為主軸電機聯軸器圖3－1、主軸傳動示意圖所以＝＝1.13Kw,軸二=＝1．1６Kw（精度為8級)則主軸電機輸出功率=／=１．16／０．９9＝１.18Kw粗略估算則選用Ｙ９0S—2，額定功率為1。5Kｗ,額定電壓為3８０V，額定電流為３．４A，轉速為２840ｒ/mｉn，最大額定轉矩為2．2Ｎm?！稒C械設計課程設計》附錄Ⅲ電動機表一選擇了電動機就可根據所選擇電動機確定相應的無級變速器.根據電動機功率和轉矩及主軸所必須達到的最小轉矩，可確定變速器，查《機械設計手冊》第四卷可選擇的無級變速器為:HZＸD1５00L.根據無級變速器的相關數據和主軸所需要的相關數據，無級變速器提供的轉矩已經可以達到主軸要求的轉矩,同時轉速也能達到要求。故在接下來設計的齒輪組中，主要達到的目的為將電動機的轉動傳遞給主軸使主軸完成轉動，并不影響軸向的進給運動。對于齒輪組的設計就是要完成傳動。為了設計需要,可以僅設計一組齒輪即可。又因為轉矩完全達到要求,轉矩要求的差又不是太大，從對主軸箱結構設計入手（對主軸箱的總體布局和結構合理、比例合適）,可將這對齒輪設計成一組惰輪，即不改變變速器傳遞出來的轉矩和轉速，僅將轉動傳給主軸,達到了設計要求和目的。3。1。４齒輪設計設計齒輪的時候,選取轉矩最大時用到的最大轉矩15。49Ｎｍ，切削速度nⅠ=６3１r／min。首先小齒輪（主動齒輪)用40Cr,調質處理，硬度241HB∽2８6HB，平均取為260HＢ，大齒輪（從動齒輪)用45鋼,調質處理，硬度２29HB∽２８6HB,平均取為２40HB.關于主軸傳動中的第一組齒輪齒面接觸疲勞強度計算如下所示：小輪直徑的初步計算：d１≥=0。81.４，（《機械設計》表12．13）取=1=０.9(式1２.15）＝85(表12．１6）接觸疲勞極限=71０Mpａ;=58０Mpa(由圖12．18c取得）＝=5。49Nm=５490Nmmｄ1≥8９．13d1=90mm(沒特別說明本章所指均是《機械設計》一書)=b/d1b=9０ｍｍ（2)校核計算圓周速度：等級精度為8級（由表1２.6選?。┻x取齒數=60，=ｉ=160=60m==９０／60＝1.5,由表12．3取m=1．５使用系數：由表12．9?。?.5,動載系數：由表12。9取＝1.１齒間載荷系數由表12.１0可計算=1/=2＝1２2（=5490,=90）／ｂ=２。０33N／mm10０N/ｍm斷面重合度＝[１.88—3。２（１/+1／)]cｏs=1.77(式1２．6）(直齒圓柱齒輪=0)由式１２.1０可計算重合度系數==０。74所以齒間載荷系數=1／=1．81齒向載荷分布系數=Ａ+B＋C.b（由表12.11所得）＝１09+0．16＋0。3090=1.２8彈性系數=1８9.８E/Mｐa（表12.12)節(jié)點區(qū)域系數＝2.5（圖12。16）最小安全系數=１。05（表１2．14)工作總時間：=１03０0820%=４８0０ｈ應力循環(huán)系數由表12。15估計那么指數m=８。78＝=6０（（式1２.1３)=6０×1×６31×４80０×（１８．７８×0．２＋0．5８。78×０。５＋０.２8。７8×0.3）=3.６5×原估計應力系數正確接觸壽命系數=1。13,=1．1８;（由圖12。18)許用接觸應力[]驗算:бH=ＺＥＺＨZε＝=503．4MＰa計算結果正確,接觸疲勞強度合適，不需要作相應的調整。（3）傳動主要尺寸的計算與確定實際分度圓直徑d在模數取標準值時齒數不用調整，所以分度圓直徑不變。即ｍ=90mm，ｍ=9０mm則中心距=ｍ(+)/2＝60mm齒寬b==90mm(4)齒根彎曲疲勞強度驗算重合度系數=0．25+0。７5/=0.2５+0。７5／1。77＝0.６7齒間載荷分配系數由表12．10可知＝1/=1.49齒向載荷分布系數:ｂ／h=９０/（2.253）=13。33所以由圖１2．1４可得=1.2５所以載荷系數K==1.51。1１.49１.25=3。07齒形系數由圖12．２1可得=２．8,=2。２9應力修正系數由圖12.22可得=1。54,=1。7４彎曲疲勞極限由圖12．23c可得=6０Ｍpa,=450Mpa最小安全系數由表12.14可得=１．25應力循環(huán)系數由表12.15可估計3×106＜NＬ＜１010，則指數m=49。９1ＮL1=NV＝=60×1×63１×48００×（14９。91×0。２+0．５49．91×0.5+０。249．91×0。3）=３。6３×107原估計應力循環(huán)正確＝/Ⅰ=3．６３1０7/1=3.631０7彎曲壽命系數ＮL=1。０，(圖１2.24）許用彎曲應力[］=則驗算:傳動沒有過載,所以不作強度核算３.2主軸的設計及計算主軸材料45鋼，調質到ＨB２2０~２5０主軸的最小軸徑d１１（《現代實用機床設計手冊》式3—8—２）P=1．13KWｎｊ=2840r／min所以d14mm，又求得的軸徑應加以圓整至標準值,所以ｄ=2０mｍ根據最小軸徑確定各段主軸軸徑,主軸如圖3-２所示ab圖3－2、主軸示意圖ａ段取長設計為3５，b段取長設計為5０3.2。1彎曲應力計算及驗算許用彎曲應力==０.1由《機械設計手冊》圖3－8-16、３—８-18c、表3-8-１5可得＝０．9２=0。9=1。5=2=500MＰ所以＝13.8ＭＰa==1３。４Mpa所以彎曲應力合適3.3軸承的選擇根據主軸示意圖,可選用深溝球軸承和推力球軸承,具體選擇如下表：型號外徑/D內徑/d承寬/b軸承類型ａ6２０6623０16深溝球軸承5１２0652３０16推力球軸承b6206623０16深溝球軸承（2個）5１20６５２3016推力球軸承3。４系統進給機構的設計3．4.1軸向進給機構設計主軸外設計一個套筒：先用一級減速器接步進電機使主軸產生進給運動，設計長度為８0mm齒條,并由齒輪帶動齒條，具體示意圖如圖3－3所示:圖３-3、齒輪、齒條傳動由《機電一體化課程設計指導書》可知:I＝α×t０／360×δα為步距角(deg）δ為脈沖當量（取0.02mm)t0為齒距(t0=Лm）根據《機電一體化課程設計指導書》選步進電機取α＝0．１m=１．２５I==3．2α=0。75時：I＝=２３。４４當I＝3.2,α=0。１時Z1=20Z２＝64m=1。2５ｂ=２０mｍα=20０df1=ｍZ１=25mmdf2＝mZ２=80mｍdｅ1＝２8dｅ2＝８3設計齒輪為直齒圓柱齒輪，齒輪材料為４５鋼，則大、小齒輪轉動慣量分別為：J=7。8ｄ4b１0-４Ｋgm2由《機電一體化課程設計指導書》表1，初選步進電機為20０BＦ０01,得電機轉子軸的轉動慣量為:折算到電動機軸上的轉動慣量為：Ｚ１＝20Ｚ2＝64所以電機軸上的轉動慣量＝1300．8Kgｍ２計算等效負載轉矩Ｔm，取V＝2m/minTm=（F軸+F摩)V主軸進給/2ｎmnｍ=Ｖ/３600＝1100r/min（1)啟動慣量的計算當系統在最不利的情況下啟動為例，設啟動加速時間為△ｔ=０.3ｓ步進電機的角速度Wｍ=2ｎm/６０=116。１8rａｄ/s所以加速度a＝Ｗm／△t=387．27ｒad/s2Ｔ慣=a=5.0４Ｎm，則T∑=Tｍ+Ｔ慣=１.0４+5。04＝6。０8Nm（2）步進電機的選擇傳動效率ｎ＝0．7，安全系數K=1.5初選的進電機型號200BF001，五相十步，步距角0.1%Steｐ，最大靜轉矩Tyｍax=14。7Nm,為保證能夠正常起動或停止，步電機的起動轉矩TｇＴΣˊ，由表可知Tｇ／Tymaｘ=0。951，則Tg＝1４．7×０．951=１3。98Nm＞１3。03Nm，故選擇合適.3。4.2縱向進給運動摩擦力F摩=F正μ=０。1設工作臺重量為4０0Kg,縱向軌道重量為４０0Kg,又F軸向=1175Ｎ所以F摩=F正=[（400+4０0)×1０+1175]ＱUOTE×0。1＝９１7．5N（1）計算等效轉動慣量粗選：α=0。75t0=5δ=0．005所以=2。08所以取＝25,Z2＝52m=1.5b=25mm=２0ｏdf1＝ｍZ１=１.5×25=３7。5mmdｆ2=mZ２=1。5×52=78mmｄe1=40。5ｍmｄe2=81mｍ齒輪材料為45＃鋼，大、小齒輪的轉動慣量分別為ＪＺ1、ＪZ2J=７。8×d4×ｂ×10—4(kgm２)所以JＺ1＝７。８×3．75４×2.5×１０－４=３.86×10—5Kgm2ＪＺ２=7.8×8.104×2.5×１0-4=8。4０×1０-４Kｇm2選擇滾珠絲桿直徑ｄ0=25mm,L=7０0mm，材料為鋼,則絲桿的轉動慣量近似的計算為:JS=７。8×2。54×70×1０—4=2．13×１0－4Kｇm2步進電機1１0BF０04電機轉子軸的轉動慣量：Jm＝3.４３×10－４Ｋｇm2疊加到電機軸上的總轉動慣量為m=m1=４00Kｇ由上節(jié)可知ｉ=2。08所以QＵOＴＥ＝6.２6×10-４Kgm２由于用的是滾珠絲杠，摩擦阻力很小，所以摩擦阻力矩可以忽略不計(2）等效負載轉矩的計算：Tｍ=（F縱+Ｆ摩)V工作/２πnｍ由（3）計算啟動慣性阻力矩在最不利條件下的快速起動，設起動加速式制動減速的時間為Δt0.1Δｔ1s，取中間值Δt=0．5s步進電機的角速度角加速度ａ＝Wｍ/Δt=１7４.4４ｒad／s-２所以啟動慣性阻力矩T慣＝J∑×a=6.26×10—4×174.44=0。11Ｎm所以步進電機輸出軸總的負載轉矩為：J∑＝Tm＋T慣＝0．35+0。11=0．46Ｎｍ（4）縱向進給步進電機加工匹配選擇機械傳動系統效率為η，安全系數為K，則此時的負載總轉矩為而預選的步進電機型號為110ＢＦ004，三相六拍，步距角0。７5％ｓtep.其最大轉矩Tｙmaｘ=4。9Nｍ，為保證正常的起動與停止，滿足步進電機的起動轉矩的條件，即ＴgＴΣ'，由表查出Tｇ/TΣ'=0.８6６所以Ｔg=4．9×0。86６=4。24Ｎm〉0．9９Nｍ，所以選擇的電機合適3．４.3縱向進給滾珠絲杠的核算初選絲杠型號為CMＤ250４—3，必須對承載能力、壓桿穩(wěn)定性、剛度進行校核（1)驗算承載能力Ｑ＝fＨｆWＰmaｘCO（L為滾珠絲杠壽命系數(）)Pmａｘ=F縱＋F摩＝0+９1７．5＝917。5NfH=１fＷ＝1.2Ｔ=15０00Q=查表得絲桿額定載荷為ＣO=8.2KＮ>Ｑ滿足設計要求(2)驗算壓桿穩(wěn)定性取雙推—簡支式支承，由FK=2鋼的彈性模量E＝2.1×105Mpａ絲杠小徑的截面慣性矩查手冊可知,所用絲杠的最小徑為:d１＝21。9mｍ壓桿穩(wěn)定安全系數K=4絲杠長度L=LＳ=700mｍ所選絲杠滿足設計要求（3)驗算絲杠剛度絲杠剛度是保證第一導程的變動量必須要在允許范圍內絲杠最小截面積S＝ｄ２1/4=3。７6cm2設Ｔ0=０。5Ｉ=2。26cm4M=Tmaxi=4.９×２。08=10。20Ｎm＝1020Ncm“+”號用于拉伸,“一"號用于壓縮,都取“+"號,則：由于選擇要求滾珠絲杠精度等級為Ｃ級,ΔＬ0=±4μｍ>0。681μm所以,所設計絲杠滿足剛度需求,設計合格縱向進給軸承：推力球軸承：513０５；向心球軸承：620５（4）齒輪強度驗算①齒面接觸疲勞強度計算（該節(jié)中所指的表、圖均指《機械設計》）轉矩：T１=0.35Nm齒寬系數φｄ由表12。1３取接觸疲勞極限：σＨlim由12。１７c可取σHlｉm1=710ＭPａσHlim2=5８０MＰa初步計算的許用接觸硬力：［σH1］＝０。9σＨliｍ1=0。9×710=63９MPaAｄ值由表12.16取Ad＝８５初步計算小齒輪直徑ｄ1AdQUOTＥ=8５=9．94取d１=33ｍm；齒寬b＝φdｄ1＝0．75×33=25ｍm②對齒輪進行校核因為圓周速度V=２m／ｍin，精度等級：由表１２．6選8級精度取齒數Z1=20，Z2＝ｉZ１=50模數m＝d1/Z１=1.65,由表12．3取m=1。5則由表１2．9取使用系數KA=1．5端面重合度：重合度系數：Zε==0.88由此得齒間載荷分配系數齒間載荷分布系數KHβ由表12.11(對稱支撐)得KHβ＝Ａ+B（b/ｄ1)2+Cb1０—3所以KHβ載荷系數：Ｋ=KAKVＫHαKHβ=1．５×１.1×１．29×1。27=2．７0由表12。12得彈性系數ＺE=１89。8由圖12.１6可取節(jié)點區(qū)域系數ＺH=2。５由表12。1４取接觸最小安全系數ＳHmin＝1。05工作總時間tｈ=150０0由表12．1５估計應力循環(huán)次數10７＜NL〈１０9則指數：m=8。7８NL1=NＶ1＝６0γithｉ（Ｔi／Tmaｘ)＝６0×1×1０00×15000×（18。7８×０．２＋0。５8.７8×0.5+0.28。78×0.3）＝1。8１×1０8原估計應力循環(huán)次數正確。由圖12。18可取接觸壽命系數ZN：ZN1=1．12、ZN2＝1.２４許用接觸應力[бH］：驗算:бＨ=ＺEZHZε計算結果證明，接觸疲勞強度適合,齒輪齒寸不用調整③確定傳動尺寸由于模數取標準值時，齒數不用調整，故分度圓直徑不會改變,即：d1=33ｍm、d2＝82．5mm所以齒寬b=φdｄ１=２５mm中心距a＝m(ｚ１＋z2)/２＝５7。75ｍm3.4。4回轉工作臺運動分析回轉工作臺用蝸桿蝸輪傳遞運動，傳動比i=30．蝸輪蝸桿的計算如下：設ＶS=4m/s，查表13．6取大值得量摩擦系數μv=０。0３查圖13．1１在i=30線上選取A點，查得[d1/ａ］＝0。25、r＝130（Z1=２）、η１＝0。88(1)計算中心距蝸輪轉矩：T2=T1ｉη1=9。55×１06Ｐ1in1η１＝按要求查表12.９得使用系數ＫA=1.0轉速系數根據蝸輪副材料查表13．２得彈性系數ZＥ＝１47Mpa壽命系數ZH===１。131.６由圖１3．１2I線查出接觸系數Ze=3.３5查表13.2得接觸疲勞極限σHiｍ=2６5MPa接觸疲勞最小安全系數:SHmｉn＝１。３所以中心距去標準值中心距a=12５mm(２）確定基本傳動尺寸由圖13.11查得蝸桿頭數ｒ＝130Ｚ1=2所以蝸輪齒數：Z2=iZ1=30×２=60模數m=(１。41.７)a/Z2=2。９2３。54所以取模數m=3.1５蝸桿分度圓直徑d1=［ｄ1/a］a=0。25×1２5=31.25查表13。4取蝸桿分度圓直徑d1＝３５．5mｍ蝸輪分度圓直徑:d2=mＺ2=3。1５×60=189mm蝸桿導程角r==１0.060渦輪寬度b2=２ｍ(0。5+)=25．22取b2=2６ｍm蝸桿圓周速度：相對滑動速度：由表13。6查得當量摩擦系數μv＝0。043ρv=２。４0（3)齒面接觸疲勞強度驗算如下:許用接觸應力：最大接觸應力：經核算,設計合格（4)輪齒彎曲疲勞強度驗算:齒根彎曲疲勞極限：由表13.2查出σFliｍ＝１15Ｍpａ彎曲疲勞最小安全系數:SＦmin＝1.４許用彎曲疲勞應力：輪齒最大彎曲應力：經核算,設計合格（5）蝸桿軸繞度驗算:軸慣性矩：允許蝸桿繞度：[δ］＝0.0０4m=０．００４×3。１5=0.0１26ｍｍ蝸桿軸繞度:取l≈d2經核算，蝸桿軸繞度合格(6）溫度計算傳動嚙合效率：焦油效率：η2=0。９９;軸承效率：η3=０．99總效率：η1＝η１η2η３＝0．8０×0．９９×0。９９=0。7８7散熱面積估算：箱體工作溫度：此處取，中等通風環(huán)境經計算,溫度合格（7)潤滑油粘度和潤滑方法潤滑油粘度：根據Vs=６。19m/s由表１3．7選取V40度=２２0ｍm2/s潤滑方法：由表１3.7，采用侵油潤滑花鍵的選擇:Z×ｄ×D×b＝６×2６×32×6軸承的選擇:深溝球軸承:6２09、6２08、6２０7電機的選擇：伺服電機JＳ１-023。５導軌的設計由《金屬切削機床設計》，導軌的截面形狀與組合選擇為雙矩形導軌(數控鉆床用滑動導軌貼塑就可以了，可不用滾動導軌）這種導軌的剛度高，當量摩擦系數比三角形導軌低，承載能力高,加工、檢驗和維修都方便,特別是數控機床雙矩形、動導軌貼塑料軟帶,是滑動導軌的主要形式。矩形導軌存在側向間隙，必須用鑲條進行調整（采用窄式組合)。3.5。1Ｘ軸向移動導軌的預選：根據以知條件和加工要求,預選導軌機床坐標如圖３—4所示:圖３－4、導軌機床坐標由《機床設計手冊》新版（2)表9.3－7，Ｘ軸向移動導軌預選為Ｈ=２0B＝５0B1=12A＝４00h=１２h1＝H-0.5鑲條b＝6(平）圖3-5、Ｔ型導軌剖面結構3.5。2導軌的相關計算對于數控多工位的鉆床的導軌受力分析簡圖如圖3—6所示：Ｆｃ、Ｆf、ＦQ分別為切削力、進給力和背向力Ｗ（）RａRBe圖3—6、導軌受力分析簡圖（1）各外力對坐標軸取矩可解得各力矩如下ＭX=FCZF－FfyF－FQyＱＭY=FfxF－FＰzF＋FQxQ(數控機床系統設計式7-１1）MZ=FpyＦ-FcxF＋Ｗxwa、Ｘ軸對坐標取矩當機床為鉆床時，FC=0FＱ＝０相對于X軸yf=0所以MＸ=0b、Y軸對坐標軸取矩MY=FｆxF-ＦＰzＦ+FQxＱYｆ=e/２=設工件與工作臺共重50０Ｋg，即W=5０0KgXQ有兩種極限：當工作臺在最近的地方XQ=０．05；當工作臺在最遠的地方XQ=0。05＋0．35=0．4Ff=３149NMy1＝31４9０。35/2+400０0。05=7５1.0８NmＭｙ2=31490。35/2＋40000。４＝2151NｍC、Ｚ軸對坐標軸取矩由各方面的分析可知MZ=0(2)各導軌面上的集中支反力RA=ＦＣ-W－RBRB＝MZ/e(數控機床系統設計式7-1２)ＲC=ＦＰRAZ＝Ｆｆ+W－RBRＡX=０RＢz１=My1/e＝7５1。0８／０.35=2146ＮRＢz2＝My2/e＝215１／0.35＝6146Ｎ因為要增大ＲBz2，所以RＡZ=3149＋40010—２146=50０3N或RＡZ=３149+４0０１０—614６=100３N對于鉆床FＰ=0，所以RC=FP＝0（3）各導軌面上的支反力矩（數控機床系統設計式7-13）MA＝MB=MＸ（數控機床系統設計式7-13）ＭC=MY由本章節(jié)（1、2）得?MX=0My1=751．0８ＮmＭy2＝2１５1Nm所以MＡ=０，MＣ=751。08Nm或2１51Nm(４)進給機構對刀架的牽引力相對于鉆床,進給力可忽略不計,即ＦＱ＝03．５。3導軌的壓強計算和分布本論文鉆床導軌按線性分布PF=a＝Ｂ=0．05；L=0。3maL＝0．０15FZ＝RZ（根據工作臺和導軌長度初步確定）PF＝５003/0.015=０。34MPa或PF=１003／0．0１5=0。07Mｐａ或或由于該鉆床時以較低進給運動的滑動導軌,平均壓強為１.２1。5MＰa,許用最大壓強為2．５3MPａ。當導軌上鑲有以聚四氟乙烯的塑料板時,若滑動速度Ｖ≤１m/min時,ＰV≤0。2Mpam/miｎ；若滑動速度Ｖ〉1m/ｍin時，則許用壓強取0。2MＰa.而所選導軌在不加塑料板時，平均壓強和最大許用壓強都能滿足要求，在鑲入塑料板時許用壓強則Paｖ有0．25Ｍｐａ，而設計滑行速度為2m/min時Pａv=0。２Mｐａ,則不能符合要求，則必須對導軌參數進行重新選擇。而對于數控鉆床來講，工件進給過程中不受切削力的影響，所以在加上鑲入塑料導軌板時的平均壓力可以適當增加。這種情況下，取許用平均壓強在０。60.8Mpa，所以導軌的平均許用壓強Paｖ＝0．35Mｐａ＜0.6０.８Mpa,即所選導軌符合設計要求.由Ｐav=(Pmax+Pmin）/2即Ｐａv=PＦ=F／al由此可確定：令ＰF=0．2MPa＝Pav，F=RAZ不變,則a=B=0。05m,則重取接觸長度L，即:得Ｌ=0。5m或得L=０.１m要使貼塑料板的導軌平均壓力?。埃?Mpａ,導軌面的接觸長度必須取L=0.5m=500mm，有或或或經計算各條件符合許用壓力和平均壓力的要求Ｙ軸移動導軌的選擇：由于結構與前面的相同選擇參數:Ｈ=20B=70B１=1２A＝40０h=12h１=Ｈ－0．5ｂ=6(平）3.5.4滑動導軌的驗算Z軸導軌受力分析如圖3—７圖3—7、Z軸受力分析(１)各外力對坐標軸取矩X軸:MX＝Fｆｅ/２＋WXQXQ=0.０5或0.4e＝A-Ｂ=330mｍW=5０0Kｇ當XQ＝0.０5時,MX=0.33/23149+500100．05=769．59Nm當XQ=0。４時，ＭX＝２５19．59NmMy=Mｚ=0(2)支反力計算各導軌面的支反力分別為RA、RB、ＲＣ則有：或（3）牽引力：對于鉆床進給力很小或為0,即Ff=０3.５.5導軌壓強按線形分布的導軌壓強：ａ=Ｂ值=0.07L=０．35m（接觸強度）上導軌的寬度基本上等于下導軌的接觸長度.（根據工作臺大小和導軌長度初步確定）或或或經計算各條件符合許用最大壓強和許用平均壓強的要求3.5．6導軌及齒輪傳動間隙調整分析（1)導軌的分析對導軌的基本要求有:ａ、有良好的導向精度及直線度;ｂ、良好的耐磨性,從而降低對加工精度的影響；c、要有足夠的剛度,提高各部件之間的相對位置和導向精度；d、要具有低速運動平穩(wěn)性.由于加工精度為7級，而鉆床為一般機床，所以可選擇貼塑的矩形滑動導軌.因為機床的運動部件沿導軌運動，對導軌的磨損較大，所以要采取措施提高導軌的耐磨性。除選取合適的材料、熱處理、潤滑外，還應采用防護罩，使機床導軌不外露，這樣直接能防止切屑及灰塵等落到導軌上，提高導軌的壽命。(2）齒輪傳動間隙調整分析要達到一定的加工精度和表面粗糙度,就要齒輪無間隙嚙合，并能靈活旋轉，所以要對齒輪進行間歇調整。雙片可調式薄齒輪錯齒調整法能夠調整齒側隙,使加工精度及表面粗糙度達一定要求,所以可采用該方法調整以消除齒輪間隙。3.６計算機數控裝置系統設計計算機數控裝置是整個數控多工位鉆床的核心，它根據外部輸入的數控加工程序控制機床工作臺的移動和主軸的旋轉,從而加工出合格的零件.３。6.１數控裝置系統硬件組成計算機數控系統是由輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服系統和機床電器邏輯控制裝置組成，具體情況如圖3－8所示：機床本體機床本體伺服系統數控裝置輸入輸出裝置機床電器邏輯控制裝置機床電器邏輯控制裝置圖３－8、計算機數控系統組成輸入/輸出裝置主要完成人與數控機床之間的人機交互，將數控程序、機床參數等輸入裝置和將輸入內容及工作狀態(tài)信息輸出；數控裝置是數控系統的只會中心，主要功能是正確識別和解釋數控加工程序,進行各種零件輪廓幾何信息和命令邏輯信息處理，并將處理結果分發(fā)給相應單元;伺服系統位于數控裝置與基礎本體之間，包括進給軸伺服驅動和主軸伺服驅動裝置。其中進給軸伺服驅動裝置按照數控裝置中插補器發(fā)出的位置控制命令和速度控制命令正確驅動機床工作臺或刀具等受控部件進行相應的移動;主軸伺服驅動裝置主要為機床提供切屑動力；機床電器邏輯控制裝置也位于數控裝置與機床本體之間，接受數控裝置發(fā)出的開關命令，主要完成機床主軸選速、啟停、和方向控制功能、換刀功能、工件裝夾功能、冷卻、液壓、氣動、潤滑系統控制功能及其他機床輔助功能。本論文采用PＬＣ控制，且采用內裝型PLC，具體情況如圖３-９所示:面板面板MDI/CRTCNC計算CNC計算機輔助動作換刀動作切削液開關主軸電機進給電機操作面板強電電路主軸單元進給單元DIDO電路PLC輔助動作換刀動作切削液開關主軸電機進給電機操作面板強電電路主軸單元進給單元DIDO電路PLC圖3-９、內裝型PLC的CNC系統框圖３.６.2計算機數控裝置軟件根據零件圖紙和機械加工工藝編寫出數控加工程序輸入CNC裝置,在內部進行處理，輸出相應的