三坐標數(shù)控銑床設(shè)計說明書.doc

1中文摘要三坐標數(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,對其進行改造,成為三坐標數(shù)控銑床。該機床能通過三軸聯(lián)動，實現(xiàn)曲線直線等不同的加工路線。所設(shè)計的三坐標數(shù)控銑床，三個坐標方向的移動均由步進電機帶動，主軸電機采用交流電機，所有電機均由單片機進行控制。設(shè)計主要對數(shù)控銑床的機構(gòu)進行設(shè)計，了解單片機的工作原理，主要有以下幾個方面：X、Y,Z工作臺的傳動機構(gòu)設(shè)計，主要是滾珠絲杠的運用；機床整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，了解優(yōu)缺點，充分考慮主要矛盾，擇優(yōu)選取；單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計，進一步熟悉其應用。在數(shù)控機床系統(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)省了直接購買機床的部分資金，具有很好的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞銑床,數(shù)控,改造,三坐標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)控機床的產(chǎn)生及發(fā)展.21.2數(shù)控機床的組成及分類.21.3數(shù)控機床的特點及應用范圍.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進給伺服系統(tǒng)的設(shè)計.133.4進給傳動的計算.14第4章微機控制系統(tǒng)的設(shè)計.244.1微機控制系統(tǒng)組成及特點.244.2微機控制系統(tǒng)設(shè)備介紹.254.3程序部分.28致謝.32參考文獻.331前言隨著人工智能在計算機領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入自適應控制模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機理，不但具有自動編程前饋控制模糊控制學習控制自適應控制工藝參數(shù)自動生成三維刀具補償運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)裙δ?，而且人機截面極為友好，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)動和智能化進給伺服裝置，能自動識別負載并自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。直線電機驅(qū)動系統(tǒng)以使用化。用數(shù)控銑床加工零件時，首先應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)控裝置控制機床主運動的變速啟動停止進給運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格按照加工工序規(guī)定的順序運動軌跡加工出符合要求的零件。三坐標數(shù)控銑床的進給運動是數(shù)字控制的直接對象，不論點位控制還是連續(xù)控制，被加工工件的最后坐標精度和輪廓精度都受到進給運動的傳動精度靈敏度和穩(wěn)定性的影響。為此，要注意以下三點進給運動要求：(1)減少運動件的摩擦力。進給系統(tǒng)雖有許多元件，但摩擦阻力主要來自絲杠和導軌。絲杠和導軌結(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)減少運動慣量。進給系統(tǒng)中每個元件的慣量對伺服機構(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,對其進行改造,成為三坐標數(shù)控銑床。該機床能通過三軸聯(lián)動，實現(xiàn)曲線直線等不同的加工路線。所設(shè)計的三坐標數(shù)控銑床，三個坐標方向的移動均由步進電機帶動，主軸電機采用交流電機，所有電機均由單片機進行控