【正文】 數(shù)據(jù)總線，可與此總線相連。 畢業(yè)論文 34 六 總結 本次對 JCS018 型立式數(shù)控銑削加工中心 BF3 控制系統(tǒng)， Z向工作臺，主軸箱進行了學習設計，通過對立式數(shù)控銑削加工中心的分析研究，根據(jù)已有的參數(shù)和模型進行的設計方案 ,讓我更加了解了數(shù)控加工中心的很多功能和設計要求，在對 JSC018 的學習設計過程中不但復習了以前所學的專 業(yè)知識，在查手冊資料收集的過程中也學會了怎么樣去更圓滿的完成一項設計任務。 （ 3） 在設計過程中對問題的解決方式比較單一，體現(xiàn)出了對相關知識的積累還是遠遠不夠的。導師嚴謹?shù)膶W術作風嚴格的要求著我激勵著我完成了本次設計。按照《國家安全監(jiān)管總局關于印發(fā)安全生產(chǎn)監(jiān)管年度執(zhí)法 工作計劃 編制辦法的通知》要求， 20xx 年我局總法定工作日為 3500 個工作日，其中：綜合執(zhí)法工作日為 20xx 個工作日；專項執(zhí)法檢查工作日為 800 個工作日；非執(zhí)法工作日為700 個工作日。全區(qū)安全生產(chǎn)高危領域和重點監(jiān)管單位的監(jiān)管面達到 100％。 `使我們學會使用手冊和圖表資料，收集和分析與題目相關的資料并能熟練運用。 同時，也存在的許多的問題： （ 1） 對控制系統(tǒng)的設計不夠熟練，主要體現(xiàn)在對芯片功能的了解不夠，對控制系統(tǒng)的設計思想把握不到位。 NMOS RAM 是帶有后備電池的 RAM，其交流電源切斷后仍可保存其內(nèi)部信息。 BF3 系統(tǒng)中采用兩片 8位雙向驅動器 74LS640 作為數(shù)據(jù)總線的緩沖。當 *之一變高（置 1），使 IRR 的相應位置 1；通過控制邏輯向 CPU 發(fā)出中斷申請 INT，并判別優(yōu)先權； CPU 對 INT 做出反應，若承認中斷發(fā)出做出回答； ISR 中相應于當前最高優(yōu)先權的位置 1，相應的 IRR 位置0，發(fā)出 CALL 碼，然后發(fā)出中斷向量地址。 ⑤ 70 ~IRIR ，中斷請求信號。多個 8259A 時串級連接線。該寄存器中若某位置 1，則對應的中斷級被屏蔽。 CPU 響應中斷后，通過 8288 送出響應信畢業(yè)論文 32 號 INTA 加到 8259A，于是 8259A 將中斷源的中斷矢量送到數(shù)據(jù)總線，開始 CPU的中斷服務 8259A 芯片包括下列幾個功能 ① IRR，請求中斷寄存器。 PA0PA7： A 口輸入 /輸出線。F/__C 為脈沖源選擇控制端，低電平時選擇晶體振蕩器為脈沖源，高電平時選擇EFI 為脈沖源。該電路用于產(chǎn)生時鐘輸出信號。最大模式時有些控制總線是由總線控制器 8288 產(chǎn)生的。 HOLD：保持請求（輸入）。 GND：地端。 NMI：非屏蔽中斷輸入（上升沿觸發(fā)） INTR：中斷請求輸入，高點平有效。 ② 16位的指令地址指針（寄存器）（ IP） ③ 與 EU 通訊的內(nèi)部寄存器。 2 芯片簡介 （ 1）中央處理單元（ CPU）芯片 8086 a． 8086 的功能 CPU 的任務是從 ROM 或 RAM 中讀取指令，分析指令的含義及類別，然后執(zhí)行。 4. 離合器線圈的供電電壓波動不超過 15%至 5%的額定電壓 。線圈一端通過電刷和滑環(huán) 9輸入直流電，另一端可接地。 在這里我們選用濕式多片電磁離合器 （ 1）結構認識（摩擦片式電磁離合器）：電磁離合器的結構圖如圖 1 所示。 （ 3） 根據(jù)機械設備的工作要求確定 離合器的容量，包括轉矩容量和熱容量，轉矩容量是離合器的基本參數(shù)，必須大于機械的載荷力矩和慣性力矩。 離合器形式與結構選擇 選用離合器首先應在國家，機械行業(yè)以及企鵝也標準離合器中進行選擇，采用國標或者機標產(chǎn)品的標準離合 器產(chǎn)品便于易損件的配套互換。 c:預加負載的選擇 畢業(yè)論文 23 根據(jù)設計結構的沖擊，振動情況以及精度要求，選擇合適的預壓值。 3 導軌的選擇 導軌，他是有運動件和承導件組成，目的是用來支承和引導運動件外在驅動下按給定的方向做往復運動，依定位原理，在結構設計上，必須限制運動件的五個自由度，而保留其按規(guī)定方向移動的自由度。 CF = FK ? HK ? KA ? mF 查表 26 取 FK =，查表 27 取 KH =， 因為精度等級為Ｄ級，因此 KA ＝ 所以 CF ＝ ? ? ? 70＝ 4800Ｎ （ 2）計算額定動載荷計算值 aC aC ＝ CF 43 ?? hm Ln ＝ 4800 3 120xx1500 ?? ＝ 21686Ｎ 額定動載荷 21686N＜ 22556N 故查《機電一體化設計基礎》表 29 考慮各種因素 選用 由表選擇滾珠 絲杠副數(shù)據(jù)如下： 公稱直徑： D0 =50mm 導 程：Ｐ＝ 6ｍｍ 螺 旋 角： ? ＝ 552 ?? 滾珠直徑：ｄ 0 ＝ 滾道半徑：Ｒ＝ 0d? =? = 偏 心 距：ｅ =? （Ｒ－ｄ 0 /2）＝ (－ ） = 310?? mm 畢業(yè)論文 21 絲杠內(nèi)徑：ｄ 1 ＝ D0 ＋ｅ－ 2Ｒ = （ 3）穩(wěn)定性驗算 由于一端軸固定的絲杠在工作時可能會發(fā)車生失穩(wěn)，所以在設計時應驗算其安全系數(shù)，其值應大于絲杠副傳動允許安全系數(shù) [S] 計算臨界載荷 crF crF ＝ 22)( lEIa?? 剛彈性模量 E＝ ? 1011 ｐａ 根據(jù)已知條件： aI ＝ ? ｄ 1 4 /64=? /64= 910?? 4m 選?。酰?2/3【 3】 crF ＝29112)(????? ??= 安全系數(shù)： Ｓ＝ crF / mF =查表 210 知 [S]＝ ～ Ｓ ? ??S 即絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。精度要求高時，應將導程取小些，這樣在一定的軸向力作用下，絲杠上的摩擦阻力較小。 7）不能自鎖。滾珠絲杠副的傳動效率η＝ ～ ，比常規(guī)的絲杠螺母副提高 3～ 4 倍。當定位盤 10 上的感應片對準無觸點開關 14 時，發(fā)出信號切斷主軸的傳動使其作低速慣性空轉。為了保持主軸錐孔的清潔，常用壓縮空氣吹屑。刀桿 1采用 7： 24 的大錐度錐柄，在尾部軸頸拉緊的同時，通過錐面的定心和摩擦作用關鍵所在刀桿 1 夾緊于主軸 2的端部。這種準停裝置機械結構簡單，發(fā)磁體與磁感傳感器間沒有接觸摩擦，準停的定位精度可達177。準停裝置分機械式和電氣式兩種。㎜ 22 CVCHC MMM ??? = N為了方便加工，取內(nèi)孔徑 d=28mm 主軸材料的選擇主要根據(jù)剛度、載荷特點、耐磨性和熱處理變形大小等因素確定。 若 L 實 〉 L0時，應適當加強主軸剛度；反之， L 實 L0時，應適當加強軸承剛度。一般車、銑床主軸后軸頸的直徑 D2=(~)D1， D1 為前軸頸尺寸。主軸外圓柱面上有前后支承軸承的配合面。加工中心刀柄有 ISO（國際標準）、 GB（中國標準）、 MAS（日本標準）、ANSI（美國標準）、 DIN（德國標準）等多種標準和 2 4 50、 60等規(guī)格。當需要夾緊刀柄時，活塞 8 的上端無油壓，彈簧 7 使活塞 8上移，拉桿5 在碟形彈簧 5 的作用下上移，鋼球 4進入刀柄尾部拉釘 3 的環(huán)形槽內(nèi)將刀柄拉緊。 （ 2）具有自動裝卸刀具的機械手 在加工中心機床上刀具的自動更換，多數(shù)借助機械手來進行。 （ 3）采用隨機換刀 隨機換刀有數(shù)控系統(tǒng)管理，刀具和刀座上不設固定編號，換刀由機械手執(zhí)行，結構簡單，可靠。不同的知是運用了新的工具和方法來實現(xiàn)常規(guī)的設計。 在高精簡裝備研發(fā)方面，要強調(diào)研究開發(fā)以及最終用戶的緊密結合，按國家意志實施攻關，以解決國家之需。 CAD/CAM和 CNC 之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程 CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構。在現(xiàn)代制造業(yè)系統(tǒng)中，數(shù)控技術是關鍵技術，他集微電子，計算機，信息處理，自動檢測，自動控制等高新技術于一體，具有高精度，高效率，柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化，集成化，智能化起著舉足輕重的作用。 數(shù)控技術的應用不但費傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命 性的變話，制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè) (IT,汽車，輕工，醫(yī)療等 )的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢。他是儀器設計的基礎和必不可少的組成部分，被越來越廣泛地 在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防和科學技術現(xiàn)代化建設的各個領域中，是實現(xiàn)對各種信息進行采集，傳輸，轉換，處理，存儲，顯示和控制的基本部分。 JCS018 數(shù)控加工中心簡介 JCS018 型立式加工中心是一種工序高度集中，自動化程度高的機電一體化設備。 重復定位精度 177。 三 機床主軸箱設計及相關計算 1 主要部件結構 （ 1）主軸部件 圖 370 為 JCS018 型立式加工中心的主軸結構圖，刀具自動夾緊裝置裝在主軸內(nèi)孔中。圖 31是一種使用彈性卡爪的刀具自動 夾緊機構。 2 主軸的結構設計 主軸是主軸箱的重要組成部分。前、后軸頸的差值越小則主軸的剛度越高，工藝性能也越好。主軸懸伸量的選擇，可參照下表確定。 （ 3）主軸內(nèi)孔直徑 JCS—— 018A 立式加工中心的主軸內(nèi)徑是用來通過刀具夾緊裝置固定刀具的。按材料力學相關公式計算，主軸的直徑相差不大且計算精度要求不高的時候，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑 D來計算。㎜ 軸得抗彎截面系數(shù)為： 畢業(yè)論文 12 34 4 5 9 8 380321081 4 0204 0 6 9 4 4 0 032))((mmDzbdDdDdW??????????? ? ? WMcaca?? = ? ?1??? 故滿足第三強度理論 剛度驗算： 在水平面內(nèi)， tBF 單獨作用時： EI blpbfc 48 )43(1 22 ?? = I??? ???? 5 )2 1 546 2 33(2 1 3 8 6 = 其中 I= 32 )(44 dD ??=2747500 在 tcf 單獨作用下： EI blpbfc 48 )43( 222 ?? = I??? ???? 5 ) 8 346 2 33( 8 3 7 6 = 在兩力得共同作用下： mmfff ccc 0 1 2 6 ??? 在垂直面內(nèi)有 (在 rBF 單獨作用時 ) EI blpbfc 48 )43(1 22 ?? = I??? ???? 5 )2 1 546 2 33(2 1 6 8 = 畢業(yè)論文 13 其中 I= 32 )(44 dD ??=2747500 在 rCF 單獨作用下： EI blpbfc 48 )43( 222 ?? = I??? ???? 5 )( = 在兩力得共同作用下： mmfff ccc 0 0 8 4 ??? 所以在 rCtCrBtB FFFF 、 共同作用下， x l21? 處為危險截面，其最大繞度為 mmfff ccc 01 ????? 而一般的剛度 ? ? ly )0 0 0 ~0 0 0 (? =~ 所以 ??yfc? 符合剛度要求，其轉角就不用驗算了。若延時繼電器延時 1S 后行程開關 IS2 仍不發(fā)信號， 說明準停沒完成，需使定向活塞 6后退，重新準停。而且定向時間短，可靠性較高。當提桿 7繼續(xù)左移，空氣噴嘴 4的端部把刀具頂松，機械手便取出刀桿 1。 對自動換刀數(shù)控鏜銑床，切削扭矩是通過刀桿的端面鍵來傳遞的。完成準停后，活塞退回原位，開關 16發(fā)出相應信號。 3）運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動精度高。 導程 L：絲杠相對于螺母旋轉任意弧度時，螺母上基準點的軸向位移。若絲杠副的名義直徑 d0 不變，導程小，則螺旋升角 λ 也小，傳動效率 η 也變小。所以絲杠不會發(fā)生共振。 a:根據(jù)直線導軌的受力方向 由于滾動直線導軌副的滑塊與導軌上通常有四列圓弧滾道，因此能承受四個方向的負荷和翻轉力矩。 （ 3） 操作方便，省力，散熱性好，壽命長。 b. 當傳動系統(tǒng)要就緩沖，通過離合器吸收峰值力矩，則個選用半剛性結合原件，即摩擦元件。 電磁離合器是利用激磁線圈的電流所產(chǎn)生的磁力來控制離合器的接合與分離。 畢業(yè)論文 25 圖 41電磁離合器電氣符號 圖 42電磁離合器結構圖 1主軸 2主動摩擦片 3從動摩擦片 4從動齒輪 5套筒 6線圈 7鐵芯 8銜鐵 9滑環(huán) （ 2）動作原理分析：主動軸 1 的花鍵軸端，裝有主動摩擦片 2，它可以沿軸向自由移動，因系花鍵聯(lián)接，將隨主動軸一起轉動。 根據(jù)設計要求以及配合條件選擇 DLM5 型濕式多片電磁離合器。 ,如分軸安裝應保持同軸度為 9 級 。 ② 8個 16 位通用寄存器組。 ⑥ 總線控制邏輯。 MIN/MAX： CPU 的工作模式控制，接地電平時就是 8086 的最大模式。