【正文】 金屬 切削機(jī)床精度檢驗(yàn)通則》和 GB906188《金屬切削機(jī)床通用技術(shù)條件》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 主要包括以下幾項(xiàng)： (1)幾何精度：包括綜合反映主軸和工作臺(tái)的相關(guān)和相互位置精度、主軸徑跳、端面跳動(dòng) (竄動(dòng) )、工作臺(tái)平面度、回轉(zhuǎn)精度等。 (4)外觀：可參照通用機(jī)械相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，但加工中心由于其單臺(tái)價(jià)格昂貴，外觀要求也高于一般機(jī)床。箱內(nèi)的加工中心應(yīng)進(jìn)行有效的固定和襯墊，其電器及加工未涂漆表面應(yīng)做防銹防潮處理，其防銹有效期為兩年。主要輸往美國、拉美、東南亞、香港等國家和地區(qū)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 電氣部分：內(nèi)容是完成 BF6 控制系統(tǒng)的電氣圖，充分查閱資料了解其工作原理，以及各芯片的功能作用，連線等，掌握電子電路原理 ,設(shè)計(jì)要求完成 BF3 控制系統(tǒng)的電氣圖，用 A0 紙打印出來。系統(tǒng)有地址總線（ A0~A19 共 20 位）和數(shù)據(jù)總線（ D0~D15）兩條總線，地址總線中有 16 條和數(shù)據(jù)總線共用，各芯片都掛在這兩條總線上，以便和 CPU交換信息。 容易維護(hù)保養(yǎng)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。 （ 3）輔助功能為 2 位數(shù)（ M2），主軸功能為 2 位數(shù)或 4 位數(shù)，刀具功能為 2 位數(shù)或 4 位數(shù)。 根據(jù)使用目的的不同， 8086 系統(tǒng)可分為最小組成方式和最大組成方式。 xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 圖 21 中斷優(yōu)先級(jí)示意圖 DMA 控制器用于控制 CPU 與磁泡存儲(chǔ)器、串行輸入 /輸出接口之間的數(shù)據(jù)傳送。與 CPU 的運(yùn)算速度相比，磁泡存儲(chǔ)器和串行輸入 /輸出接口的傳輸數(shù)據(jù)是非常緩慢的，若直接由 CPU來控制磁泡存儲(chǔ)器和串行輸入 /輸出接口，則會(huì)大大影響 CPU的運(yùn)算速度。這樣， DAM 控制提高了 CPU的吞吐量，解決了快速 CPU與慢速外圍設(shè)備之間的矛盾。 磁泡存儲(chǔ)器具有非揮發(fā)性，這一點(diǎn)與 ROM、 EPROM 等類似，同時(shí)又具有隨機(jī)讀寫的特點(diǎn)，并且寫的速度與讀的速度一樣快。 芯片功能 各芯片功能介紹如下： xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 8086 （ 1） 8086 功能 CPU的任務(wù)是從 ROM 或 RAM 中讀取指令，分析指令含義及類別，然后執(zhí)行。用于 CPU 與外部部件的時(shí)間上同步。 A16A19：地址總線的最高四位。 MN/MAX： CPU的工作 模式控制，接地電平時(shí) 8086 工作于最大模式（ BF6 為此接法）。用于控制雙向驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸方向。其信號(hào)端 MN/MAX 用于工作模式的選擇。 8284 在 8086CPU 內(nèi)部沒有有時(shí)時(shí)鐘發(fā)生器，當(dāng)組成微型機(jī)系統(tǒng)時(shí)，所需的時(shí)鐘信號(hào)由外部時(shí)鐘發(fā)生器提供。對(duì)應(yīng)不同的元件，產(chǎn)生不同的等待周期。 CPU 通過它實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器和 I/O設(shè)備的訪問。由控制邏輯向 CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào) INT，并接受 CPU 的中斷響應(yīng)信號(hào) INTA。各種工作方式的設(shè)定是在初始化 時(shí)通過 軟件 進(jìn)行的。 ②對(duì)每一級(jí)中斷都可以通過程序來屏蔽或允許。在門控信號(hào)有效時(shí)，每輸 入 1 個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，通道作 1 次計(jì)數(shù)操作。這是xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 8253 與 CPU 之間的數(shù)據(jù)接口，它由 8 位雙向三態(tài) 緩沖存儲(chǔ)器 構(gòu)成，是 CPU 與8253 之間交換信息的必經(jīng)之 路 2 讀寫控制 讀 /寫控制分別連接系統(tǒng)的 IOR和 IOW， 由 CPU控制著訪問 8253 的內(nèi)部通道。 這4 個(gè) 端口地址 由最低 2 位 地址碼 A1 和 A0 來選擇。/CS=1 時(shí) ,8255 無 法與 CPU做數(shù)據(jù)傳輸 . RD:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入 引腳 為低跳變沿時(shí) ,即 /RD 產(chǎn)生一個(gè)低脈沖且 /CS=0 時(shí) ,允許 8255 通過 數(shù)據(jù)總線 向 CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即 CPU從 8255 讀取信息或數(shù)據(jù)。 方式 0—— 基本輸入輸出方式；方式 1—— 選通輸入 /出方式；方式 2—— 雙向選通輸入 /輸出方式； PA0～ PA7:端口 A 輸入輸出線，一個(gè) 8 位的 數(shù)據(jù)輸出 鎖存器 /緩沖器， 一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸入 鎖存器 。 39。 8D 鎖存器的輸出門為三態(tài)驅(qū)動(dòng)器，由信號(hào) OE 控制器輸出狀態(tài)，在系統(tǒng)中該端總接地。電路上排列成 8X8 的矩陣。 其他部分 （ 1）地址譯碼器：各芯片的選址信號(hào)，由地址總線 AB00AB19 經(jīng)譯碼器譯碼后得到。 EROM 為只讀存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制軟件，共 32KX8 位。 （ 3） CNCD 的輸出信號(hào)的鎖存： CNC 輸出的下述信號(hào)：到機(jī)床的接口信號(hào)（開關(guān)信號(hào)）、 S 功能代碼、 M 功能代碼，豆油鎖存器鎖存。 （ 4）擴(kuò)展總線：擴(kuò)展總線用于 CNC 裝置與可編程序接口（ PG）和 CRT 的控制芯片鏈接。使用 PC 時(shí)，上述大部分輸入，輸出信號(hào)都由PC 與機(jī)床側(cè)聯(lián)系。 工作臺(tái)面尺寸為 1200mm179。前兩種電機(jī)具有線性的機(jī)械特性，有良好的起、制動(dòng)特性與調(diào)速特性，適用于伺服驅(qū)動(dòng)。根據(jù)產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式，直流電機(jī)可分為永磁式和它激式。 ○ 3 電刷與換向片。機(jī)電一體化產(chǎn)品的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是導(dǎo)軌，其作用是支承和導(dǎo)向。目前 ，數(shù)控機(jī)床上的導(dǎo)軌形式主要有滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和液體靜壓導(dǎo)軌等。因?qū)Ч蛟诠ぷ鬟^程中難免有磨損，所應(yīng)力求減少磨損量，并在磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整。 導(dǎo)軌受力變形會(huì)影響部件之間的導(dǎo)向精度和相對(duì)位置，故要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。疲勞和壓潰是滾動(dòng)導(dǎo)軌失效的主要原因，為此應(yīng)控制滾動(dòng)導(dǎo)軌承受的最大載荷和受載的均勻性。 xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 圖 32 貼塑導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu) a)矩形導(dǎo)軌 b)燕尾導(dǎo)軌 c)圓柱導(dǎo)軌 （ 2） 滾動(dòng)導(dǎo)軌 1)滾珠導(dǎo)軌 這種導(dǎo)軌的承載能力小，剛度低。 ○ 2 剛性強(qiáng) 在該導(dǎo)軌制作時(shí)，常需要預(yù)加載荷，這是道軌系統(tǒng)剛度得以提高。 2） 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的分類 ○ 1 按滾動(dòng)體的形狀分 有鋼珠式和滾柱式兩種，滾柱式由于為線接觸，故其有較高的承載能力，但摩擦力也較高，同時(shí)加工裝配也相對(duì)復(fù)雜。 ○ 3 按滾道溝槽形狀分 有單圓弧和雙圓弧二種，単圓弧溝槽為二點(diǎn)接觸，雙圓弧為四點(diǎn)接觸，前者的運(yùn)動(dòng)摩擦和對(duì)安裝基準(zhǔn)的誤差平均作用要比后者小，但其靜剛度比后者稍差。其值可按下式計(jì)算： Ca=* *ls301 *Z32 式中， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2） 額定靜載荷 C0a C0a=K0*i*Z*db2 *COSβ β=90176。 ； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 表 31 適 應(yīng) 比 系 數(shù) R/db K0 52 52 3） 額定行程長(zhǎng)度壽命 Ts（ km） Ts=K* )*(3FCffff aWC T H錯(cuò)誤 !未找到引用源。 為接觸系數(shù)，按表 217 選?。?錯(cuò)誤 !未找到引用源。 表 .32 硬度系數(shù) 滾道表面硬度 HRC 60 58 55 53 50 45 表 33 溫度系數(shù) 工作溫度 /錯(cuò)誤 !未找到引用源。速度大于 60m/min 2~ 當(dāng)滑座運(yùn)動(dòng)速度低于 15m/min 時(shí)，若工作溫度在 100 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 則 Th=6*300*5h=9000h 由 Th= LTssn23*10 得 Ts=2Th*ls *n/1000 km 即 Tsx=3240km Tsy=1944km 因滑座數(shù) M=4,所以每根導(dǎo)軌上使用兩個(gè)滑座，由表 32~35 確定 fc=， fH=1 fT= 1 fW=2, 由公式 Ts=K* )*(3FCffff aWC T H錯(cuò)誤 !未找到引用源。在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中普遍采用滾珠絲杠副，滾珠絲杠副的優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)效率高達(dá) 85%~98%，是普通滑動(dòng)絲杠副的 2— 4 倍 ,具有可逆性，不僅可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也可將直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；施加預(yù)緊力后，可消除軸向間隙，反向時(shí)無空行程；成本高，價(jià)格昂貴；不能自鎖，垂直安裝時(shí)需要有制動(dòng)裝置。滾珠絲杠按回珠方式分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩大類。的角接觸軸承來支承。這在半閉環(huán)伺服系統(tǒng)中將影響定位精度。在圖 b所示結(jié)構(gòu)中，墊片厚度比 b 減薄 ，靠螺釘擰緊左、右兩螺母來預(yù)緊。 2— 螺母 3— 螺母座 4— 墊片 xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 圖 38 墊片調(diào)整間隙法 (2) 齒差調(diào)整間隙法 如圖 39 所示，兩個(gè)螺母的凸緣為圓柱外齒輪，而且齒數(shù)差為 1，分別與左右內(nèi)齒輪相嚙合，兩個(gè)內(nèi)齒輪用螺釘、定位銷緊固在螺母座上，則左右螺母不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 (5) 如上圖所示為數(shù)控臥式銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠的制動(dòng)裝置示意圖。 xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 滾珠絲杠 副的設(shè)計(jì)計(jì)算 ○ 1 、 計(jì) 算載荷 Fc 已知平均工作載荷 Fm=3000N，絲杠工作長(zhǎng)度 lx=， ly=,平均轉(zhuǎn)速nm=100r/min，最大轉(zhuǎn)速 nmax=10000r/min，使用壽命 L’ h=15000h 左右，絲杠材料選用 CrWMn 鋼，軌道硬度為 58~62HRC，傳動(dòng)精度要求 ? = ＋ — 則 Fc=KFKHKAFm=***3000N=3600N 由題中條件，查《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》下圖表 表 37 載荷系數(shù) 表 38 硬度系數(shù) 軌道實(shí)際硬度 HRC ≥ 58 55 50 45 40 KH 表 39 精度系數(shù) 精度等級(jí) C、 D E、 F G H KA 查表 37取 KF=，查表 38 取 KH=，《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查表 24取 D 級(jí)精度，查表 28取 FA= ○ 2 、 計(jì)算額定動(dòng)載荷 載荷性質(zhì) 無沖擊平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn) 一般運(yùn)轉(zhuǎn) 有沖擊和震動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) KF 1~ ~ ~ xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 C`a=FC *3 439。Ia 為絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩（ m4 ）；μ為長(zhǎng)度系數(shù)，見上表。 3） 此外，滾珠絲杠副還受 D0n值的限制，通常要求 D0n7*104 mm178。 r/min＜ 7*104 mm178。 T=Fm 20D tan（ λ +ρ ） 式中， ρ 為摩擦 角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)； Fm 為平均工作負(fù)載。 m 按最不利的情況?。ㄆ渲?F=Fm），則 △ L0=EApF +c22 GJTpπ=*102? μ m 則絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為 △ L=l*△ L0/p=**102? /（ 6*103? ）μ m= m 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差 △ L 應(yīng)小于其 傳動(dòng)精度的 1/2，即 △ L＜ 21 ? =21 *==15μ m 所以，該絲杠的導(dǎo)程誤差 △ L 滿足上式，其剛度可滿足使用要求。 ○ 2 耐久性強(qiáng)：散熱情況良好，而且使用了高級(jí)的材料，即使是高頻率，高能xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 量的使用，也十分耐用 。 光電編碼器的選擇 本設(shè)計(jì)中測(cè)量方式采用器件為 光電編碼器， 它 是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差 90186。 JCS018 立式加工中心主要部件及主要運(yùn)動(dòng)是（參見主要構(gòu)成如圖所示）：床身立柱 15 為該機(jī)床的基礎(chǔ)部件，交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)將運(yùn)動(dòng)經(jīng)主軸箱 5 內(nèi)的傳動(dòng)件傳給主軸，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)。 xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 圖 41 JCS018 型立式加工中心主要構(gòu)成圖例 機(jī)床特點(diǎn) ○1具有貯存加工所需刀具的刀庫 刀庫用于儲(chǔ)存刀具，并根據(jù)要求將各工序所用的刀具運(yùn)送到取刀位置。 機(jī)床布局 JCS018 型立式加工中心是北京機(jī)床研究所研制的一種具有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控立式鏜銑床。床身 1上的滑座 2 可作橫向（ y軸） xxxx 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 1— 床身