Z5932型鉆床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)

畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化Z5932型鉆床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)一、發(fā)展趨勢隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，各行業(yè)對數(shù)控機(jī)床的需求會逐年增加。對于中國的現(xiàn)實(shí)情況是，大多數(shù)工廠使用的機(jī)床都是一些六七十年代的產(chǎn)品，甚至使用早已淘汰的機(jī)床，中國的數(shù)控化任務(wù)是嚴(yán)峻的。如果大量的引進(jìn)數(shù)控機(jī)床，對于大多數(shù)的企業(yè)是無法承受的，也是無法實(shí)現(xiàn)的。因此對于一些現(xiàn)有的機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造是可行的，也是有意義的。本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題Z5932型鉆床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)，就是在這種形勢下提出的。改造方法是在原有的機(jī)床的基礎(chǔ)上，拆除機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，然后按上步進(jìn)電機(jī)，滾珠絲杠等，另外再設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路，使電機(jī)在微機(jī)的控制下轉(zhuǎn)動，自動完成進(jìn)給，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控化改造。此次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是最大程度的保留原有機(jī)床的零部件，以最小的代價(jià)完成。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容介紹采用開環(huán)控制系統(tǒng)對傳統(tǒng)鉆床Z5932改造的原理；機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算、硬件電路的設(shè)計(jì)計(jì)算和控制軟件的設(shè)計(jì)選用；機(jī)械部分包括鉆削力的計(jì)算、滾珠絲杠的選型及校核計(jì)算、步進(jìn)電機(jī)的選擇計(jì)算、導(dǎo)軌的選擇等；硬件電路設(shè)計(jì)部分包括數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器和輸入輸出口的擴(kuò)展、鍵盤接口電路的設(shè)計(jì)、顯示器接口電路的設(shè)計(jì)和面板控制接口電路的設(shè)計(jì)；控制軟件部分有監(jiān)控程序的設(shè)計(jì)、直線插補(bǔ)程序的設(shè)計(jì)等；以及如何采用微機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，反饋，從而提高鉆床的可靠性。研究現(xiàn)狀隨著科技發(fā)展的日新月異，新一代的CPU及控制算法不斷推陳出新，目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，較傳統(tǒng)相比，各方面都有很大的提高。1．高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。2．柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。3．工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。4?智能化新一代PCN(數(shù)控系統(tǒng)智能化新一代PCN(數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。參考文獻(xiàn)楊黎明，王智相．機(jī)電一體化設(shè)計(jì)手冊．北京：國防工業(yè)出版社，1997．TOC\o"1-5"\h\z葛志祺．機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊．北京；冶金工業(yè)出版社， 1994．辛一行．機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊．北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 1996．陳光權(quán)，黎興華，婁廣仁．金屬切削機(jī)床應(yīng)用手冊．北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 1996．[5]云南第三機(jī)床廠．Z5932型機(jī)床使用說明書．趙玉剛，宋現(xiàn)春．?dāng)?shù)控技術(shù)．北京；機(jī)械工業(yè)出版社， 2000．2003．吳振彪．機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京；中國人民大學(xué)出版社，廖念釗，莫雨松．互換性與技術(shù)測量．北京；中國計(jì)量出版社 2000．[9]李英平.機(jī)床數(shù)控化改造中步進(jìn)電機(jī)的選擇.制造技術(shù)與機(jī)床， 1996.(4):YotaroHatamuraetc．Afundamentalstructureforintelligentmanufacturing．PRECISIONENGINEER