數(shù)控技術(shù)綜合訓(xùn)練教材(已修改)
2025-01-08 16:18 本頁(yè)面
【正文】 數(shù)控技術(shù) 綜合訓(xùn)練（三） 機(jī)自 154 xxx 目錄 第一章 緒 論 第二章 機(jī)床總體方案設(shè)計(jì) 第三章 伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第四章 數(shù)控銑床 XYZ軸進(jìn)給系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 第五章 機(jī)床導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 第一章 緒 論 XK712立式數(shù)控鉆銑床是一種小型規(guī)格、高效通用的自動(dòng)化機(jī)床，機(jī)床操作系統(tǒng)為廣州數(shù)控 980MD系統(tǒng)，該系統(tǒng)可控制三個(gè)坐標(biāo)軸： X、 Y、 Z三軸直線插補(bǔ) ,該機(jī)配有先進(jìn)的數(shù)字控制系統(tǒng)，通過(guò) CNC編程，在一次裝夾中可自動(dòng)完成銑、鏜、鉆、鉸等多種工序的加工節(jié)省工裝，縮短生產(chǎn)周期，提高加工精度。進(jìn)給速度倍率隨時(shí)可調(diào)， 160*128點(diǎn)陣液晶顯示器。機(jī)床適用于加工批量鉆、銑、鏜中、小型零件，可一人操作多臺(tái)機(jī)床，大大提高加工效率，降低加工效率，降低人工成本，操作簡(jiǎn)單，普通工人稍加培訓(xùn)即可操作。是機(jī)械制造、模具制造以及教學(xué)等應(yīng)配置的重要設(shè)備。若選用數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，可擴(kuò)大為四軸控制，實(shí)現(xiàn)多面加工。 第二章 機(jī)床總體方案設(shè)計(jì) 從多方面考慮選用 40Cr為本次數(shù)控銑床主軸材料。 主軸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：主軸前、后軸頸 D1和 D2，主軸內(nèi)孔直徑d，主軸主要支撐間的跨距 L。這些參數(shù)直接影響主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸的剛度。 取主軸的最小直徑 =80mm，最小直徑本應(yīng)該是后軸頸，但是考慮到軸承的軸向固定采用鎖緊螺母，應(yīng)留鎖緊螺母的位置。考慮到軸上裝軸承，有配合要求，應(yīng)將后軸頸的直徑圓整到標(biāo)準(zhǔn)直徑，同時(shí)要考慮到選擇軸承的類(lèi)型，還有一個(gè)鍵槽的關(guān)系，還有主軸是中空電機(jī)直接帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的，考慮到主軸的剛度和強(qiáng)度，因此選擇后軸頸的直徑 =160 。 第三章 伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)控裝置所產(chǎn)生的進(jìn)給差插補(bǔ)脈沖信號(hào)送給伺服系統(tǒng)，由伺服系統(tǒng)控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床上各個(gè)進(jìn)給軸，實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 伺服系統(tǒng)又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角），其結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒(méi)有原則上的區(qū)別。 伺服系統(tǒng)主要由三部分組成：控制器，功率驅(qū)動(dòng)裝置，反饋裝置和電動(dòng)機(jī)?？刂破靼凑諗?shù)控系統(tǒng)的給定值和通過(guò)反饋裝置檢測(cè)的實(shí)際運(yùn)行值的差，調(diào)節(jié)控制量；功率驅(qū)動(dòng)裝置作為系統(tǒng)的主回路，一方面按控制量的大小將電網(wǎng)中的電能作用到電動(dòng)機(jī)之上，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小，另一方面按電動(dòng)機(jī)的要求把恒壓恒頻的電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)所需的交流電或直流電；電動(dòng)機(jī)則按供電大小拖動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。 伺服系統(tǒng)的特點(diǎn) 伺服系統(tǒng)的只要特點(diǎn)： 精確的檢測(cè)裝置：以組成速度和位置閉環(huán)控制； 有多種反饋比較原理與方法：根據(jù)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)信息反饋的原理不同，伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同。常用的有脈沖比較、相位比較和幅值比較 3 種； 高性能的伺服電動(dòng)機(jī) (簡(jiǎn)稱伺服電機(jī) )：用于高效和復(fù)雜型面加工的數(shù)控機(jī)床，伺服系統(tǒng)將經(jīng)常處于頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中。要求電機(jī)的輸出力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值大，以產(chǎn)生足夠大的加速或制動(dòng)力矩。要求伺服電機(jī)在低速時(shí)有足夠大的輸出力矩且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，以便在與機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分連接中盡量減少中間環(huán)節(jié)； ，即速度伺服系統(tǒng)：從系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)看，數(shù)控床的位置閉環(huán)系統(tǒng)可看作是位置調(diào)節(jié)為外環(huán)、速度調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其內(nèi)部的實(shí)際工作過(guò)程是把位置控制輸入轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度給定信號(hào)后，再通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)際位移。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)要求調(diào)速性能也比較高，因此要求伺服系統(tǒng)為高性能的寬調(diào)速系統(tǒng)。 對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求有穩(wěn)定性、精度和快速響應(yīng)性。 穩(wěn)定性好：作用在系統(tǒng)上的擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)
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