【正文】 感謝我的家人和與我四年相依相伴的同學們，他們的支持與情感，是我永遠的財富。致 謝 本論文是在xxx老師的悉心指導下完成的。目前，國產(chǎn)數(shù)控車床的品種、規(guī)格較為齊全，質量基本穩(wěn)定可靠，已進入實用和全面發(fā)展階段。本數(shù)控機床選用EEPROM （容量為8K）。本數(shù)控機床采用74LS138地址譯碼器如 鍵盤顯示器接口鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)常用的人機對話的外圍設備，鍵盤可以完成程序數(shù)據(jù)的輸入，顯示器顯示計算機運行時的狀態(tài)數(shù)據(jù)。單片機中，通過對整流電路、逆變器電路、PWM模塊、門極可關斷可控硅（GTO）驅動電路、檢測保護電路和轉速測量電路，對變頻電機加以變速控制和安全保護，從而能使變頻電機的正常工作。步進電機是手脈沖信號控制的，脈沖信號的產(chǎn)生和分配由軟件編程來完成，而信號的放大由放大電路來完成。I/O接口是系統(tǒng)與外界進行信息交換的橋梁。（3）存貯器 包括可擦除存貯器（EEPROM）和隨機存貯器（RAM）。如下圖系統(tǒng)結構總圖41：圖41 控制系統(tǒng)機構總框圖 硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎，其性能的好壞直接影響到整個系統(tǒng)的工作性能。軟件可以減少硬件的數(shù)量，提高系統(tǒng)的可靠性，增加系統(tǒng)控制的靈活性。一般如果機器對于控制系統(tǒng)部分要求非常嚴格的話，這時就要求專業(yè)的自動控制人員對其進行專業(yè)的設計，而本方案只要求實現(xiàn)的是開控制系統(tǒng)，只要求能夠驅動步進電機和實現(xiàn)變頻電機的調速以及鍵盤顯示和對汽缸進行簡單的運動和停止控制即可，因而不是很復雜的電路設計，可以套用典型電路控制，也可以進行簡單的各部分控制即可實現(xiàn)。綜上所述，軸的強度，剛度均符合校核要求。對于本課題的主軸，應該按軸的彎曲剛度校核。按扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力，取折合系數(shù)。在校核主軸的強度時應按彎扭合成強度條件進行計算。AB段彎矩：水平面：垂直面：合成：BC段彎矩：水平面：垂直面：合成：CD段彎矩：水平面：垂直面：合成：DE段彎矩：水平面：垂直面：合成：軸的水平面、f、g。為了使其變形與原靜不定梁相同，必須滿足變形協(xié)調條件，即要求。而作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起。由式（）得：；， ；由主軸材料為40Cr查得材料的彈性模量；由主軸的結構形式確定主軸前端懸伸長將上述參數(shù)值代入公式()()，得，將，值代入公式（），得按照結構設計的要求，取。其推導公式是在靜態(tài)力作用下進行的。（5） 主軸支承跨距的確定支承跨距是指主軸相鄰兩支承反力作用點之間的距離。 銑床主軸的軸端形式（4） 主軸懸伸量的確定主軸懸伸量是指主軸前端面到前支承徑向反力作用中點（一般即為前徑向支承中點）的距離。（3） 主軸端部形狀的選擇機床主軸的軸端一般用于安裝刀具、夾持工件或夾具。在確定前軸徑后，可知前軸頸直徑和后軸頸直徑有如下關系：（2） 主軸內孔直徑的確定主軸內孔直徑與機床類型有關，主要用來通過棒料，通過拉桿、鏜桿或頂出頂尖等。但加大直徑受到軸承值的限制，同時造成相配零件尺寸加大、制造困難、結構龐大和重量增加等，因此在滿足剛度要求下應取較小值。上式中，所以；查表得到=所以Ⅰ軸的設計合理。mm。當扭轉切應力為靜應力時，?。划斉まD去、切應力為脈動循環(huán)變應力時，取；若扭轉切應力亦為對稱循環(huán)變應力時，則取。3）作載荷分部圖如圖32軸的載荷分析圖4）較核軸的強度已知軸的彎矩和扭矩后，可針對某些危險截面作彎扭合成強度較核計算。通常把軸當作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點與軸承的類型和布置方式有關，可按圖來確定。 I軸的校核通過軸的結構設計，軸的主要結構尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷已可以求得，因而可按彎扭合成強度條件對軸進行強度較核計算。當軸截面上開有鍵槽時，應增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。4 幾何尺寸的計算1）分度圓直徑d的計算2）中心距a的計算3）齒厚b的計算5 驗算所以此齒輪設計合理。查取應力校正系數(shù)由《機械設計》 表105可查得 ， 。按實際載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑，由式《機械設計》（1010a）得： 計算模數(shù) 。 計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1﹪，安全系數(shù)為S=1,由此得： 2）計算試算小齒輪分度圓直徑，代人中較小的值計算圓周速度v計算齒寬b =計算齒寬和齒高之比b/h:法向模數(shù) 齒高 b/h=計算載荷系數(shù)根據(jù)v=,7級精度，由《機械設計》 圖108動載系數(shù)圖 查得動載系數(shù) 直齒輪，假設 ＜100N/mm。由《機械設計》 表106彈性影響系數(shù)查得材料的彈性影響系數(shù)。~2860r/min，滿足要求100r/min~2500r/min。圖25 切削力圖表21 銑削各分力與圓周力的比值銑削條件 比值對稱銑削不對稱銑削逆銑順銑端 銑PH/PZB/D==PV/PZPO/PZ平面銑、立銑、圓盤銑、成形銑t/D=PH/PZ=PV/PZPO/PZ 銑削圓周力的計算 公式如下： 刀具：高速鋼（粗加工，低速）加工材料：бb=75公斤力/mm,中、高碳鋼1）端銑： B=～=26～52mm(取B=40mm) t= Z=3 v=9～12m/min n=100r/min V=Dn=*100/1000= 2)立銑： 由經(jīng)驗值得D=30mm,B=30mm,t=5mm, mm ，z=2,n=1000r/min, V=Dn=*1000/1000=刀具：硬質合金鋼（精加工、高速）加工材料：=75公斤力/mm,中、高碳鋼1）端銑： 精加工：銑削深度t=～1mm 取t=1mm銑削速度v=90～150m/min V=Dn=*1000/1000=B=～ D=18～36mm(取B=35mm) z=2 2）立銑 = = = = = = 經(jīng)驗植：D=32mm,B=32mm,t=3mm,mm ，z=4,n=1000r/min, V=Dn=*1000/1000= 銑削功率：N= 選用電機選用變頻調速電機，頻率范圍2~100HZ，4極，轉速范圍60~3000r/min。由于交流伺服電動機具有電刷和換向器，需要常常維修，故不適合于主運動系統(tǒng)中。同時，在換刀過程中，活塞及拉桿的內部將被加工成中空狀。在換刀過程中，刀具自動夾緊機構也是不可獲缺的一部分。在主軸的進給運動中，采用滾珠絲杠。它的帶由專業(yè)廠商生產(chǎn)，帶輪自行設計制造，它在遠距離、多軸傳動時比較經(jīng)濟。齒輪傳動大多數(shù)為傳動比固定的傳動，少數(shù)為有級變速傳動。主軸內部刀具自動夾緊機構是自動刀具交換裝置的組成部分。主要影響因素是材料熱處理、軸承類型和潤滑方式。抗振性直接影響加工表面質量和生產(chǎn)率，應盡量提高。剛度：指主軸組件和進給組件在外力的作用下，仍能保持一定工作精度的能力。除此之外，在機床可靠性上也存在著明顯差距，國外機床的平均無故障時間（MTBF）都在小時以上，而國產(chǎn)機床大大低于這個數(shù)字，國產(chǎn)機床故障率較高是用戶反映最強烈的問題之一。國內高速加工中心主軸轉速一般在，定位精度控制在之內，重復定位精度控制在之內。國外加工中心定位精度基本上按德國標準驗收，行程以下，定位精度可控制在之內。國外高速加工中心主軸轉速一般都在，由于某些機床采用磁浮軸承和空氣靜壓軸承，預計轉速上限可提高到。合理使用加工中心的工藝裝備，能提高零件的加工精度?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。我國數(shù)控技術研究從1958年起步，國產(chǎn)的第一臺數(shù)控機床是北京第一機床廠生產(chǎn)的三坐標數(shù)控銑床。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應