【正文】 常州車(chē)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作 者： 郝榮榮 學(xué) 號(hào)： 10761311 系 部： 機(jī)械工程系 專(zhuān) 業(yè)： 數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用與維護(hù) 題 目： 數(shù)控車(chē)床進(jìn)給軸控制設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者：楊紅霞評(píng)閱者： 2010年03月 數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車(chē)床有質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)普通車(chē)床有進(jìn)給箱和交換齒輪架，而數(shù)控車(chē)床是直接用伺服電車(chē)通過(guò)滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)溜板和刀架實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因而進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。本文針對(duì)配置FANUC 0I MATE系列數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床，介紹了其進(jìn)給系統(tǒng)的技術(shù)需求、工作原理、控制原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、進(jìn)給軸調(diào)試、伺服報(bào)警處理及實(shí)例 。改進(jìn)了進(jìn)給系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)，使其進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)有高的傳動(dòng)精度、高的靈敏度（響應(yīng)速度快）、工作穩(wěn)定、有高的構(gòu)件剛度及使用壽命、小的摩擦及運(yùn)動(dòng)慣量，并能清除傳動(dòng)間隙。使加工過(guò)程能保持最佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。這對(duì)我國(guó)國(guó)產(chǎn)車(chē)床的生產(chǎn)和發(fā)展前景具有重要的意義。 關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床 進(jìn)給系統(tǒng) 進(jìn)給軸調(diào)試CNC lathe feeding system and a qualitative difference between ordinary lathe, conventional lathe with feed boxes and switching gear rack, and CNC lathes are used for servo drive train by the ball sliding board and knife to achieve feed motion, thus feeding structure of the system greatly this paper, configuration FANUC 0I MATE CNC CNC lathe, introduced its technology needs of the feed system, working principle, control theory, system design, the feed axis debugging, servo alarm and Instance. Improved feed control system design, its feed transmission drive system has a high accuracy, high sensitivity (fast response), stable, has a high flexural rigidity and service life, small friction and movement of inertia, and to clear the transmission process to maintain the best working conditions, which are high precision and low surface roughness, but also can improve tool life and equipment productivity. This is my homemade lathe production and development prospects of great significance.Keywords: CNC lathe Feeding system Feed shaft debugging目 錄緒論………………………………………………………………………61. 數(shù)控車(chē)床的介紹………………………………………… ……7 數(shù)控車(chē)床的組成 ……………………………………… … …7 數(shù)控車(chē)床加工的工作原理……………………………………102. 數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)………………………………………… ……11 進(jìn)給系統(tǒng)的分類(lèi)及工作理…………………………………11 進(jìn)給系統(tǒng)的控制原理………………………………………13 3. 進(jìn)給系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn) ……………………………………… …15 ……………………………………… 164. 進(jìn)給軸調(diào)試 ……………………………………22 ………………………………………… 23 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)…………………………………255. 伺服報(bào)警處理 …………………………26 （CRT顯示）故障及處理…………………………26結(jié)論…………………………………………………………………… 27致謝…………………………………………………………………… 38參考文獻(xiàn)……………………………………………………………… 39普通車(chē)床作為簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化產(chǎn)品將逐漸被數(shù)控車(chē)床取代,數(shù)控系統(tǒng)對(duì)進(jìn)給軸的控制最終表現(xiàn)在對(duì)位置的控制隨著機(jī)床行業(yè)的發(fā)展,市場(chǎng)需求的機(jī)床逐漸趨向高效率和高精度化。而受人為因素影響較大的普通機(jī)并能對(duì)位置運(yùn)動(dòng)做時(shí)時(shí)監(jiān)控,系統(tǒng)對(duì)位置運(yùn)動(dòng)的控制效果最終將影響機(jī)床的精度。所以隨著數(shù)控機(jī)床的逐漸普及，分析和掌握各控制系統(tǒng)原理對(duì)各工程技術(shù)人員極為重要，此控制原理將始終貫穿于機(jī)床設(shè)計(jì)、調(diào)試和故障排除等實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。但是在進(jìn)給軸控制方面，仍存在著一些問(wèn)題，進(jìn)給軸速度不穩(wěn)定、振動(dòng)、抖動(dòng)的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，特別是使用了一定年限的機(jī)床，更易發(fā)生這種現(xiàn)象。這類(lèi)故障常常伴有伺服單元過(guò)流、失速報(bào)警、數(shù)控系統(tǒng)的誤差過(guò)大報(bào)警以及輪廓監(jiān)控或位置失掉信號(hào)報(bào)警。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也漸漸占據(jù)了裝備制造業(yè)的主導(dǎo)地位，數(shù)控技術(shù)也成為了衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及國(guó)防建設(shè)能力的一個(gè)重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。數(shù)控機(jī)床的可靠性直接影響數(shù)控機(jī)床的使用,影響加工精度及生產(chǎn)率,更影響人們對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用信心。隨著數(shù)控機(jī)床行業(yè)不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)控制精度和穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高。各系統(tǒng)生產(chǎn)商在不斷挖掘系統(tǒng)新功能和擴(kuò)大系統(tǒng)控制軸數(shù)的同時(shí)，不斷完善和提高系統(tǒng)的綜合性能，然而數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給軸控制系統(tǒng)始終基于上述控制理論。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)的車(chē)床生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō)，此控制理論將貫穿整個(gè)車(chē)床設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程，也為產(chǎn)品故障診斷和解決提供理論基礎(chǔ)支持。 數(shù)控車(chē)床的概述數(shù)控車(chē)床又稱(chēng)為 CNC車(chē)床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車(chē)床，是目前國(guó)內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車(chē)床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來(lái)一直受到世界各國(guó)的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。數(shù)控車(chē)床、車(chē)削中心，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟(jì)效果。 數(shù)控車(chē)床的組成雖然數(shù)控車(chē)床種類(lèi)較多，但一般均由車(chē)床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成。圖11是數(shù)控車(chē)床的基本組成方框圖。圖21 數(shù)控車(chē)床的基本組成方框圖 1. 車(chē)床主體除了基本保持普通車(chē)床傳統(tǒng)布局形式的部分經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床外，目前大部分?jǐn)?shù)控車(chē)床均已通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)并定型生產(chǎn)。 1）主軸與主軸箱主軸 數(shù)控車(chē)床主軸的回轉(zhuǎn)精度，直接影響到零件的加工精度；其功率大小、回轉(zhuǎn)速度影響到加工的效率；其同步運(yùn)行、自動(dòng)變速及定向準(zhǔn)停等要求，影響到車(chē)床的自動(dòng)化程度。主軸箱 具有有級(jí)自動(dòng)調(diào)速功能的數(shù)控車(chē)床，其主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)大大簡(jiǎn)化；具有無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)速(包括定向準(zhǔn)停)的數(shù)控車(chē)床，起機(jī)械傳動(dòng)變速和變向作用的機(jī)構(gòu)已經(jīng)不復(fù)存在了，其主軸箱也成了軸承座及潤(rùn)滑箱的代名詞；對(duì)于改造式(具有手動(dòng)操作和自動(dòng)控制加工雙重功能)數(shù)控車(chē)床，則基本上保留其原有的主軸箱。2）導(dǎo)軌 數(shù)控車(chē)床的導(dǎo)軌是保證進(jìn)給運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的重要部件。它在很大程度上影響車(chē)床的剛度、精度及低速進(jìn)給時(shí)的平穩(wěn)性，是影響零件加工質(zhì)量的重要因素之一。除部分?jǐn)?shù)控車(chē)床仍沿用傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌(金屬型)外，定型生產(chǎn)的數(shù)控車(chē)床已較多地采用貼塑導(dǎo)軌。這種新型滑動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)小，其耐