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x5132型銑床橫、垂直向進(jìn)給系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)

2025-04-06 11:51上一頁面

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【正文】 Hz,運(yùn)行頻率為15000Hz。 m ② 快速進(jìn)給時(shí)所需力矩 快M 0MMM f ??快 = + = N cm2 其中: 1J — 齒輪 1z 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2J — 齒輪 2z 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 sJ — 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (2)電動(dòng)力矩的計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上 的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ?J ?J =J + mJ =+= kg 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 絲杠 傳動(dòng)比 i ?i ???pb L??360 0 ??? 45 b? — 步進(jìn)電機(jī)的步距角(初選) ?b? 根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)要求 ,齒輪齒數(shù) ?。?302 ?Z , 241?Z 。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 9 第三章 伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算 將 X5132 立式銑床改造成微機(jī)數(shù)控立式銑床, 采用 MSC— 51 系列單片機(jī)控制系統(tǒng),步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制,具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。 數(shù)控系統(tǒng)的核心是微機(jī),其它裝置均在微機(jī)的控制下進(jìn)行工作。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度與輸入的脈沖個(gè)數(shù)具有較嚴(yán)格的比例關(guān)系,而且轉(zhuǎn)動(dòng)與輸入脈沖在時(shí)間上同步,因此可以利用這些特點(diǎn)控制運(yùn)動(dòng)的速度和位移量。 本次對(duì) X5132 型銑床 進(jìn)給系統(tǒng)微機(jī)數(shù)控 化改造設(shè)計(jì),采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制,帶動(dòng)滾珠絲杠副轉(zhuǎn)動(dòng),從而使工作臺(tái)進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 數(shù)控銑床 在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。隨著 CIMS技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前又出現(xiàn)了 CAD/CAPP/CAM 集成的全自動(dòng)編程方式,其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與, 直接從系統(tǒng)內(nèi)的 CAPP 數(shù)據(jù)庫獲得,推動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展。速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo),它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。行業(yè)現(xiàn)有的信息化技術(shù)來源主要依靠引進(jìn)國外技術(shù),對(duì)國外技術(shù)的依存度較高,對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化仍停留 在掌握已有技術(shù)和提高 國產(chǎn)化率上,沒有上升到形成產(chǎn)品自主開發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的高度 。目前我國一部分普及型數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)已經(jīng)形成一定規(guī)模,產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)較為成熟,價(jià)格合理,在國際市場(chǎng)上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。 ( 7)機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造要適應(yīng)數(shù)控技術(shù)發(fā)展,具有剛度大、精度高、抗振性強(qiáng)、熱變形小等特點(diǎn);由于普通采用了伺服電機(jī)無級(jí)調(diào)速技術(shù),機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和主傳動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)被極大地簡(jiǎn)化甚至取消;廣泛采用滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌等高小、高精度傳動(dòng)部件 ;采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)和布局,機(jī)床布局主要考慮有利于生產(chǎn)率的提高,而不象傳統(tǒng)機(jī)床那樣主要考慮方便操作;此外還采用自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)更換工件和數(shù)控夾具等。 ( 5) 進(jìn)給伺服系統(tǒng) 進(jìn)給系統(tǒng)主要由進(jìn)給伺服單元和伺服進(jìn)給電機(jī)組成,對(duì)于閉環(huán)和半閉環(huán)控制的進(jìn)給伺服系統(tǒng),還應(yīng)該包括位置檢測(cè)防虧裝置。顯示器常具有多個(gè)軟功能鍵,用于選擇菜單。 縱向絲杠的選擇 ............................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第一部分是數(shù)控機(jī)床的概述,第二部分是進(jìn)給系統(tǒng)的總體 設(shè)計(jì)方案,第三部分是 伺服 進(jìn)給機(jī)械部分設(shè) 計(jì)計(jì)算,第四部分是控制部分的單片機(jī)原理及控制程序設(shè)計(jì) 。 基于單片機(jī)控制的電子部分設(shè)計(jì)提高了工作效率和測(cè)量的準(zhǔn)確度、可信度。 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的確定 ........................................................................................... 9 橫向絲杠的選擇 ............................................................................................ 9 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 .......................................................................................... 11 橫向步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選擇 ...................................................................... 11 垂向進(jìn)給系統(tǒng)的確定 ......................................................................................... 14 垂向絲杠的選擇 .......................................................................................... 14 同步帶及帶輪的選擇 .................................................................................. 16 垂向步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選擇 ...................................................................... 16 第四章 控制系統(tǒng)硬件原理及其控制程序編制 .......................................................... 20 主控制器 ............................................................................................................. 20 主控制器及其選擇 ...................................................................................... 20 III MCS— 51 系列單 片機(jī)介紹 .......................................................................... 20 MCS— 51 單片機(jī)的擴(kuò)展 ...................................................................................... 22 程序存儲(chǔ)器 EPROM 的選擇 .......................................................................... 22 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 的 選擇 .............................................................................. 22 地址分配及接線方法 ......................................................................................... 22 地址分配 ...................................................................................................... 22 EPROM、 RAM 與 8031 連接方法 .................................................................. 22 接口電路及輔助電路的設(shè)計(jì) ............................................................................. 23 接口電路的設(shè)計(jì) .......................................................................................... 23 輔助電路的具體設(shè)計(jì) .................................................................................. 24 控制系統(tǒng)程序編譯 ............................................................................................. 27 直線插補(bǔ)程序 .............................................................................................. 27 圓弧插補(bǔ)程序 .............................................................................................. 29 裝代碼子程序 .............................................................................................. 33 環(huán)行分配器子程序 ...................................................................................... 34 致謝 .................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC 還接受機(jī)床操作面板的指令,一方面直接控制機(jī)床的動(dòng)作,另一方面將有關(guān)指令送往 CNC 用于將過程控制。 在閉環(huán)和半閉環(huán)和半閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)中,位置檢測(cè)裝置安裝在機(jī)床上或伺服電機(jī)上,其作用是將機(jī)床或伺服電機(jī)的實(shí)際位置信號(hào)反饋給 CNC 系統(tǒng)以便為與指令相比較,用其差值控制機(jī)床運(yùn)動(dòng),達(dá)到消除運(yùn)動(dòng)誤差,提高定位精度的目的。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展在很大程度上取決于數(shù)控系統(tǒng)的性能和水平,而數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展及其技術(shù)基礎(chǔ)離不開微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。目前我國已經(jīng)可以供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化、集成化、柔性化的數(shù)控機(jī)床。 ③ 創(chuàng)新能力低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。 ② 智能化。新一代的數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片,利用大規(guī)?;虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路,減少元器件的數(shù)量,從而提高可靠性。 至 ,已能滿足 銑床 改造后加工零件的精度要求。 ( 2)單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 此部分包括設(shè)計(jì)并繪制控制系統(tǒng) 圖 ,編寫直線差補(bǔ)程序和圓弧差補(bǔ)程序 。另外,電機(jī)時(shí)間常數(shù)小,反應(yīng)快。本設(shè)計(jì)采用的是 MCS— 51 單片 機(jī),并擴(kuò)展 2 片 2764 芯片, 1 片 6264 芯片,3 片 8155 可編程并行 I/O 等組成的控制系統(tǒng)。f — 導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù) G — 移動(dòng)部件重量 ( 2) 計(jì)算最大負(fù)載 C 絲杠轉(zhuǎn)速 n ???0L1000 vsn 6 ? =10r/min 壽命 L L= ???61060 Tn ??? 610 15 00010609 最大動(dòng)負(fù)載 C ??3 LC mw Ff ? = 6 8 0 7 ??? N ( 3)滾珠絲杠的初選 初步選擇滾珠絲杠直徑 35? ,螺旋升角 73 ???r , 導(dǎo)程0L=6 mm ( 4)傳動(dòng)效率計(jì)算 滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率η ?? )tan(tan ??r r = )0173tan( 73tan ???? ?? = ( 5)剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠橫截面積 F F ???????? 22d? ???????? 2235? mm2 在工作負(fù)載 mF 的作用下引起導(dǎo)程0L的變化量 L? L? ???? FE LFm 0 ??? ? 10 4 181。 cm2 mmbL 20?? , mmd 481 ? ????? ? 341 kg cm 工進(jìn)時(shí)折算到電機(jī)軸上摩擦力矩 fM ? ? ? ? 000 ??? ??????? ????? i LGFfiLFM Zf N cm= Nm 滾珠絲杠總長(zhǎng)度上的 變形量 1? ?1? ??? LLL0??? ? 35012 3 mm 變形量 ???? 1?? 總 mm 一端固定 ,一端自由的總變形量為 ,滿足定位精度177。 cm2 圓錐 齒輪 3z 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 3433 ??? LdJ 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 17 L=25 mm, ?3d 80 mm 343 ?????J = kg cm 由于絲杠預(yù)緊時(shí)折算到電機(jī)軸的附加力矩 0M ? ? )1(2 20200 0 ????????????? iLFM p N m 從上面的計(jì)算可以看出,在 起M 、 快M 、 切M 三種工況下 ,最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩最大,此項(xiàng) 為初選電機(jī)的依據(jù),從表中查出, 步進(jìn)電機(jī)為三相六拍時(shí), ?? 起M? 最大靜轉(zhuǎn)矩 4 .5 ??? ?起MM j N該系列產(chǎn)品是集 CPU、I/0 口及部分 RAM 等為一體的功能很強(qiáng)的控制器,只需增加少量外圍器件就可以構(gòu)成一個(gè)完整的微機(jī)控制系統(tǒng)。 ⑤ 可尋址 64KB 的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和 64KB 的外部程序存儲(chǔ)器。 時(shí)鐘頻率:
點(diǎn)擊復(fù)制文檔內(nèi)容
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