与设计.北京兵器工业出版社,.贾亚洲.金属切削机床概论.机械工业出版社,.赵先仲.机电体化系统.高等教育出版社,.邓星钟.机电传动控制.武汉华中科技大学出版社.郑堤,唐可洪.机电体化设计基础.机械工业出版社,.卜云峰.机械工业及自动化简明设计手册上下册.北京机械工业出社.孙恒,陈作模.机械原理.高等教育出版社,.芮延年.机电体化原理及应用.苏州大学出版社,.张新义.经济型数控机床系统设计.北京机械工业出版社,.张建民.机电体化原理及应用.北京国防工业出版社,.林述温.机电装备设计.北京机械工业出版社,,刚性好,较容易获得较高的精度和速度,目前大多数数控机床都采用半闭环系统,而随着机电体化技术的发展,伺服电动机生产厂家在生产中就把电机和检测元件直接安装在起,形成成套的产品,极大的方便了用户,省去了安装调整误差。半闭环控制系统如下图所示机械部分设计.床头箱部分保留主轴箱内的滑移齿轮,取消操作手柄。将原床身的挂轮进给箱及内部传动齿轮系统去除,其余部分保持不变。在该处安装纵向伺服电动机与齿轮减速箱总成。丝杠光杠和操作杆“三杆”拆去,齿轮箱连接滚珠丝杠。滚珠丝杠的另端支承座安装在铣床尾座原来装轴承座的部分。并在主轴箱后端安装光电编码器。编码器的安装方式有两种,种是安装,另种是异轴安装。因为原机床主动挂轮与主轴传动比为,所以可将编码器安装于原机床主动挂轮处。这种安装方式较简单,易安装。.进给系统横向的设计将铣床溜板箱拆除,在原处安装滚珠丝杠螺母座,丝杠螺母固定在其上。将横溜板中的普通丝杠螺母拆除,在该处安装横向进给滚珠丝杠螺母副,伺服电机与丝杠间采用级减速器联接,以缩小传动链,提高系统刚度,并减少传动链误差。横向伺服电动机与齿轮减速器总成安装在横溜板后部并与滚珠丝杠通过膜片联轴器相连。膜片联轴器的特点是易平衡,不需润滑。结构简单包袱,也是批很大的存量资产,修好了就是财富。只要找出主要的技术难点,解决关键技术问题,就可以最小的投资盘活最大的存量资产,争取到最大的经济效益和社会效益。这也是个极大的设计市场。第章总体方案的设计.总体方案设计要求总体方案设计应考虑机床数控系统的类型,计算机的选择,以及传动方式和执行机构的选择等。普通铣床数控化设计后应具有定位纵向和横向的直线插补圆弧插补功能,还要求能暂停,进行循环加工和螺纹加工等,因此,数控系统选连续控制系统。铣床数控化改装后属于经济型数控机床,在保证定加工精度的前提下应简化结构降低成本,因此,进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。根据普通铣床最大的加工尺寸加工精度控制速度以及经济性要求,经济型数控机床般采用位微机。在位微机中,系列单片机具有集成度高可靠性好功能强速度快抗干扰能力强具有很高的性价比,因此,可选系列单片机扩展系统。根据系统的功能要求,微机数控系统中除了外,还包括扩展程序存储器,扩展数据存储器接口电路包括能输入加工程序和控制命令的键盘,能显示加工数据和机床状态信息的显示器,包括光电隔离电路和步进电机驱动电路,此外,系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。设计自动回转刀架及其控制电路。纵向和横向进给是两套独立的传动链,它们由步进电机齿轮副丝杠螺母副组成,其传动比应满足机床所要求的分辨率。为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性,选用摩擦小传动效率高的滚珠丝杠螺母副,并应有预紧机构,以提高传动刚度和消除间隙,齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。采用贴塑导轨,以减小导轨的摩擦力。拥有自动报警自动监控自动补偿等多种自律功能,因而可实现长时间无人看管加工。由以上五条派生的优点降低了工人的劳动强度节省了劳动力个人可以看管多台机床减少了工装缩短了新产品试制周期和生产周期可对市场需求作出快速反应等等。以上这些优越性是前人想象不到的,是个极为重大的突破。此外,机床数控化还是推行柔性制造单元柔性制造系统以及计算机集成制造系统等企业信息化设计的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。宏观看设计的必要性从宏观上看,工业发达国家的军民机械工业,在年代末年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是,采用信息技术对传统产业包括军民机械工业进行技术设计。除在制造过程中采用数控机床外,还包括在产品开发中推行虚拟制造以及在生产管理中推行管理信息系统等等。以及在其生产的产品中增加信息技术,包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军民机械工业进行深入设计称之为信息化,最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术设计传统产业方面比发达国家约落后年。如我国机床拥有量中,数控机床的比重数控化率到年只有.,而日本在年已达.,因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化设计的必要性。.普通机床数控化设计市场设计的市场我国目前机床总量余万台,而其中数控机床总数只有.由于采用了高速芯片芯片多控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。柔性化包含两方面数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求群控系统的柔性,同群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。工艺复合性和多轴化以减少工序辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在台机床上次装夹后,通过自动换刀旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序多表面的复合加工。数控技术轴,西门子系统控制轴数可达轴。实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展自适应控制模糊控制神经网络控制专家控制学习控制前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统故障诊断专家系统参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能动态前馈功能,在压力温度位置速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。智能化新代数控系统当前开发研究适应于复杂制造过程的具有闭环控制体系结构的智能化新代数控系统已成为可能。,数控,铣床,总体,整体,设计,垂直,进给,机构,毕业设计,全套,图纸目录摘要目录第章前言.问题提出国内外数控系统发展概况数控技术发展趋势智能化新代数控系统.普通机床数控化设计经济性评价微观看设计的必要性宏观看设计的必要性.普通机床数控化设计市场设计的市场进口设备和生产线的数控化设计市场第章总体方案的设计.总体方案设计要求.总体方案拟定.主要设计内容伺服控制系统的选择机械部分设计第章主传动系统的设计和计算.主传动系统的设计主传动变速系统主轴部件设计.主轴系统计算第章垂直进给传动系统的设计和计算.进给伺服系统的设计对进给伺服系统的基本要求进给伺服系统的设计要求.垂直滚珠丝杠副计算与选择精度疲劳强度选用.型丝杠稳定性验算刚度验算效率验算总结与展望参考文献致谢第章前言.问题提出数控铣床作为机电液气体化的典型产品,是现代机械制造业中不可缺少的加工设备,在机械制造业中发挥着重要的作用,能解决机械制造中结构复杂精密批量小零件多变的加工问题,且产品加工质量稳定,生产效率较高。企业要在激烈的市场竞争中获得生存求得发展,就必须在最短的时间内以优异的质量低廉的成本,制造出合乎市场需要的性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,但是成本太高,很多工厂在短时间内都无法有那么多的资金,这严重阻碍企业的设备更新和设备设计的步伐同时目前大多数企业还有数量众多,而且还具有较长使用寿命的普通机床,由于普通机床加工精度相对较低不能批量生产,生产的自动化程度不高,生产自适应性差,但考虑投资成本,产业的连续性和转型周期,又不能马上淘汰。而设计现有旧机床配备与之相适应的数控系统,把普通机床改装成数控机床,是当前许多企业对现有设备设计换代的首选办法,也是提高机床数控化率的条有效途径,不失为条投资少提升产品加工精度及质量,提高生产效率的捷径,使企业提升竞争力,在我国成为世界制造业中心及制造强国的进程中,占有席之地。国内外数控系统发展概况机床作为机械制造业的重要基础装备,它的发展直引起人们的关注,由于计算机技术的兴起,促使机床的控制信息出现了质的突破,导致
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