【導讀】工，但隨著科技的發(fā)展和對制造精度有了更高的要求，因此數(shù)控技術(shù)成為了主流。提下，更是節(jié)約了人力、時間的成本。相對于傳統(tǒng)的數(shù)控鉆床，該方案能適合較大直徑的深孔加工，且還滿足加工。速度、高精度、高生產(chǎn)效率的要求;動到終點定位位置，保證了良好的定位精度；件補充位置，直到差值交出為止，因此增大了工件的加工精度；下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的。獲得及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人。和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由。涉密論文按學校規(guī)定處理。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.....

　　

【正文】 =0 （ 3）各導軌面上的支反力矩 MA=MB=MX/2 MC=MY 由本章節(jié)（ 2）得 MX=0 My1= My2=2151Nm 所以 MA=0， MC= 或 2151Nm （ 4）進給機構(gòu)對刀架的牽引力 相對于鉆床，進給力可忽略不計，即 FQ=0 導軌的壓強計算和分布 本論文鉆床導軌按線性分布 PF= a=B=； L= aL= FZ=RZ （根據(jù)工作臺和導軌長度初步確定） （數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計式 713） 26 PF=5003/= 或 PF=1003/= M P aaLMP yM y 7 5 166 22 ????? 或 M P aaLMP yM y 2 1 5 166 22 ????? ? ? M P aPM P aPM P aPav 1minmax?????????? 或 M P aP ??? MPaP ???? ? ? M P aPav ??? 由 于該鉆床時以較低進給運動的滑動導軌，平均壓強為 ,許用最大壓強為 3MPa。當導軌上鑲有以聚四氟乙烯的塑料板時，若滑動速度 V≤ 1m/min 時， PV≤ ；若滑動速度 V1m/min 時，則許用壓強取 。而所選導軌在不加塑料板時，平均壓強和最大許用壓強都能滿足要求，在鑲?cè)胨芰习鍟r許用壓強則 Pav 有，而設(shè)計滑行速度為 2m/min 時 Pav=，則不能符合要求，則必須對導軌參數(shù)進行重新選擇。而對于數(shù)控鉆床來講，工件進給過程中不受切削力的影響，所以在加上鑲?cè)胨芰蠈к壈鍟r的平均壓力可以適當增加。這種情況下，取許用平均壓強在 ，所以導軌的平均許用壓強 Pav= ，即所選導軌符合設(shè)計要求。 由 Pav=(Pmax+Pmin)/2 MF PPP ??max MF PPP ??min 即 Pav=PF=F/al 由此可確定：令 PF==Pav ， F=RAZ不變，則 a=B=,則重取接觸長度 L，即： LM P aPav ??? 5 0 0 得 L= 27 或 LM Pa ?? 3.. 得 L= 要使貼塑料板的導軌平均壓力取 ,導軌面的接觸長度必須取 L==500mm,有 MPaPF ? 或 MPaPF 1003 ??? M P aaLMP yMy 75166 22 ????? 或M P aaLMP yMy 2 1 5 166 22 ????? M PaPPP MyF a x ????? M PaPPP MyF i n ?????? ? ? ? ? M P aPPP av m i nm a x ????? 或 M PaPPP MyF a x ????? M P aPPP MyF i n ?????? ? ? ? ? M P aPPP av minmax ????? 經(jīng)計算各條件符合許用壓力和平均壓力的要求 Y軸移動導軌的選擇： 由于結(jié)構(gòu)與前面的相同 選擇參數(shù)： H=20 B=70 B1=12 A=400 h=12 h1= b=6（平） 滑動導軌的驗算 Z軸導軌受力分析如圖 37 圖 3 Z軸受力分析 （ 1）各外力對坐標軸取矩 X軸： MX=Ff e/2+WXQ XQ= 或 28 e=AB=330mm W=500Kg 當 XQ= 時， MX=+500 10 = 當 XQ= 時， MX= My=Mz=0 （ 2）支反力計算 各導軌面的支反力分別為 RA、 RB、 RC BA RR Z ???? 3 1 4 9105 0 0 NRNeMRZZBXB 6 3 5 1 9 3 3 2????? 則ZAR有： NRZA ? 或 NRZA ? 0?CR （ 3）牽引力： 對于鉆床進給力很小或為 0，即 Ff=0 導軌壓強 按線形分布的導軌壓強： aLFP ZF ? a=B 值 = L=（接觸強度） 上導軌的寬度基本上等于下導軌的接觸長度。 ZAZ RF?（根據(jù)工作臺大小和導軌長度初步確定） M P aP F 9 2 8 1 6 ??? 或 M P aPF 8 9 1 3 ??? M P aaLMP xM x 22 ????? 或 MPaaLMP XM X 5 1 966 22 ????? 29 ? ? M P aPM P aPM P aPav 1m inm a x????????? 或? ? M P aPM P aPM P aPav 1minmax?????????? 經(jīng)計算各條件符合許用最大壓強和許用平均壓強的要求 導軌及齒輪傳動間隙調(diào)整分析 （ 1） 導軌的分析 對導軌的基本要求有： a、有良好的導向精度及直線度； b、良好的耐磨性，從而降低對加工精度的影響； c、要有足夠的剛度，提高各部件之間的相對位置和導向精度； d、要具有低速運動平穩(wěn)性。由于加工精度為 7 級，而鉆床為一般機床，所以可選擇 貼塑的矩形滑動導軌。 因為機床的運動部件沿導軌運動，對導軌的磨損較大，所以要采取措施提高導軌的耐磨性。除選取 合適 的 材料、熱處理、潤滑外，還應(yīng)采用防護罩，使機床導軌不外露，這樣直接能防止切屑及灰塵等落到導軌上 ，提高導軌的壽命 。 （ 2） 齒輪傳動間隙調(diào)整分析 要達到一定的加工精度和表面粗糙度，就要齒輪無間隙嚙合，并能靈活旋轉(zhuǎn)，所以要對齒輪進行間歇調(diào)整。 雙片可調(diào)式薄齒輪錯齒調(diào)整法能夠調(diào)整齒側(cè)隙，使加工精度及表面粗糙度達一定要求，所以可采用該方法調(diào)整以消除齒輪間隙。 計算機數(shù)控裝置系統(tǒng)設(shè)計 計算機數(shù)控裝置是整個數(shù)控多工位鉆床的 核心，它根據(jù)外部輸入的數(shù)控加工程序控制機床工作臺的移動和主軸的旋轉(zhuǎn)，從而加工出合格的零件。 數(shù)控裝置系統(tǒng)硬件組成 計算機數(shù)控系統(tǒng)是由輸入 /輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床電器邏輯控制裝置組成，具體情況如圖 38所示： 輸入 輸出 裝置 數(shù) 控 裝 置 伺服系統(tǒng) 機床電器邏輯控制裝置 機 床 本 體 30 圖 3計算機數(shù)控系統(tǒng)組成 輸入 /輸出裝置主要完成人與數(shù)控機床之間的人機交互，將數(shù)控程序、機床參數(shù)等輸入裝置和將輸入內(nèi)容及工作狀態(tài)信息輸出； 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的只會中心，主要功能是正確識別和解釋數(shù)控加工程序，進行各種零件輪廓幾何信息和命令邏輯信息處理，并將處理結(jié)果分發(fā)給相應(yīng)單元； 伺服系統(tǒng)位于數(shù)控裝置與基礎(chǔ)本體之間，包括進給軸伺服驅(qū)動和主軸伺服驅(qū)動裝置。其中進給軸伺服驅(qū)動裝置按照數(shù)控裝置中插補器發(fā)出的位置控制命令和速度控制命令正確驅(qū)動機床工作臺或刀具等受控部件進行相應(yīng)的移動；主軸伺服驅(qū)動裝置主要為機床提供切屑 動力； 機床電器邏輯控制裝置 也位于數(shù)控裝置與機床本體之間，接受數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令，主要完成機床主軸選速、啟停、和方向控制功能、換刀功能、工件裝夾功能、冷卻、液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)控制功能及其他機床輔助功能。 本論文采用 PLC 控制，且采用內(nèi)裝型 PLC，具體情況如圖 39 所示： 圖 3內(nèi)裝型 PLC的 CNC系統(tǒng)框圖 計算機數(shù)控裝置軟件 根據(jù)零件圖紙和機械加工工藝編寫出數(shù)控加工程序輸入 CNC 裝置，在內(nèi)部進行處理，輸出相應(yīng)的位置信號給伺服系統(tǒng)，經(jīng)電機和滾珠絲杠螺母副驅(qū)動工作臺或刀具進行移動，最后加工出零件。其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程如圖 310所示： CNC 計 算 機 PLC DI DO 電路 操作面板 強電電路 主軸單元 進給單元 面板 MDI/CRT 主軸電機 進給電機 輔助動作 換刀動作 切削液開關(guān) 數(shù) 控 加 工 程 序 刀 補 計算 位置控制 插補計算 速度控制 診 斷 譯 碼 輸 入 伺服系統(tǒng) 滾珠絲杠 工作臺或刀具 合格零件 31 圖 3 CNC裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換過程 當有了數(shù)據(jù)、信息轉(zhuǎn)換后，我們就可以啟動軟件，輸入程序，該程序功能簡化如圖 311 N Y N N Y 圖 31程序功能簡化圖 初始化 按啟動按鍵 譯一段程序，預處理信息送插補緩沖存儲區(qū)、復雜信息送系統(tǒng)工作寄存器 置數(shù)據(jù)交換結(jié)束標志 開放插補標志 預譯下一段并進行預處理 本段插補結(jié)束？ 零件插補結(jié)束？ 結(jié)束 CRT 顯示、監(jiān)控 32 步進電機的接口電路 前面完成了數(shù)控系統(tǒng)的軟、硬件的設(shè)計，所以接下來應(yīng)該設(shè)計步進電機的接口電路，由于采用的是開環(huán)控制，且采用單片機控制，控制信號由單片機產(chǎn)生，硬件連接具體設(shè)計如圖 312 所示： 33 圖 31步進電機硬件電路 PLC 實現(xiàn)對步進電機控制主要在于脈沖分配，實現(xiàn)脈沖分配（也就是通電換相控制）的方法有兩種：一種是軟件法，另一種是硬件法。本論文通過單片機發(fā)出信號后，經(jīng)過環(huán)形分配器驅(qū)動放大直接控制，所以采用軟件實現(xiàn)脈沖分配。 系統(tǒng)總程序 該數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件、步進電機電路都已設(shè)計完成，因此，該數(shù)控系統(tǒng)裝置只需按照所設(shè)定的總程序就能正常按用戶所輸入的程序生產(chǎn)加工工件，具體總程序框圖如圖 313