c6136型經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造(橫向)論文1(參考版)
2025-06-22 13:58本頁(yè)面
【正文】 在此一并感謝指導(dǎo)老師和同學(xué)在這次設(shè)計(jì)中對(duì)我的熱心指導(dǎo)和幫助，通過(guò)本次設(shè)計(jì)使自己有一個(gè)綜合性的提高,達(dá)到了本次的設(shè)計(jì)目的。不僅要對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，而且還需要對(duì)刀具相對(duì)于工件的位置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因此與其它機(jī)床相比其進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求更高、度更大、涉及的問(wèn)題也更廣。隨著電子技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)、PLC等在數(shù)控機(jī)床中廣泛的應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床迅速地發(fā)展起來(lái)，、高精度、小批量等零件的加工問(wèn)題；能夠穩(wěn)定質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率；本課題所設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)式數(shù)控機(jī)床屬于半閉環(huán)式經(jīng)濟(jì)型車(chē)床，它的工作原理是用脈沖馬達(dá)的伺服性能，即對(duì)應(yīng)一定的脈沖必定有一定的轉(zhuǎn)角。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們每個(gè)學(xué)生在校三年來(lái)所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐技術(shù)所進(jìn)行的一次綜合性的全面考察；培養(yǎng)了我們運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；它還為我們了解一般機(jī)械工程設(shè)計(jì)的基本思想打下良好的基礎(chǔ)；在設(shè)計(jì)方案的擬定,設(shè)計(jì)資料的收集,手冊(cè)，國(guó)標(biāo)選用，設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用,零部件及總體裝配圖的繪制等方面，有一次較全面的鍛煉。 存儲(chǔ)器及I/O口芯片地址分配（表3） 表3 數(shù)控車(chē)床控制系統(tǒng)芯片地址分配芯片接74LS138引腳地址選擇線(xiàn)片內(nèi)地址單元地址編碼2764(1)000xxxxxxxxxxxxx8K0000H1FFFH2764(2)001xxxxxxxxxxxxx8K2000H3FFFH6264010xxxxxxxxxxxxx8K4000H5FFFH8155(1)I/O0110000100000xxx66100H6105H8155(2)I/O1000000100000xxx68100H8105H4. 數(shù)控機(jī)床加工程序編制如下圖所示，在圖中零件外圓85mm不加工，要求編制精加工程序。是6位數(shù)碼顯示器的位選信號(hào)，8031的口是數(shù)碼顯示器的段選信號(hào)。作為鍵盤(pán)的6條列線(xiàn)，是鍵盤(pán)掃描線(xiàn)，是輸出口。此系統(tǒng)采用軟件分配。 8155(2)控制步進(jìn)電機(jī)，行程控制，以及鍵盤(pán)，顯示電路。PC口是輸出口，控制自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架四個(gè)刀位的選刀。是換刀回答，當(dāng)自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架按指令轉(zhuǎn)位、夾緊，刀架電機(jī)停轉(zhuǎn)之后，發(fā)出此信號(hào)，開(kāi)始執(zhí)行進(jìn)給指令。其中PA口為輸入口，作為功能鍵的控制管理，刀架控制編輯、空運(yùn)行、自動(dòng)、手動(dòng)I，手動(dòng)和回零。光電編碼器還發(fā)出一個(gè)零位螺紋信號(hào)，輸入8155(1)的，用以防止車(chē)螺紋亂扣。8031的是片內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出中斷申請(qǐng)，由主軸后面的光電編碼器輸入。（故設(shè)計(jì)中一定有一片2764芯片連到74LS138的）設(shè)計(jì)中采用上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位。RESET為復(fù)位控制，當(dāng)RESET輸入端出現(xiàn)高電平時(shí)，8031被初始化復(fù)位，在復(fù)位有效期向ALE、PSEN也輸出高電平。ALE為地址鎖存允許。它的作為數(shù)據(jù)總線(xiàn)和地址共用。① 控制系統(tǒng)的功能（1） Z向和X向進(jìn)給伺服系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)（2） 鍵盤(pán)顯示（3） 自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架控制（4） 螺紋加工控制（5） 面板控制（6） 行程控制（7） 其他功能 報(bào)警電路、急停電路、復(fù)位電路、光隔離電路、功能電路等。Ⅵ 90BF004型步進(jìn)電機(jī)軸為平鍵，為防止運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中齒輪25從電機(jī)上松動(dòng)滑出，在齒輪25的輪轂上裝一頂絲27，（電機(jī)軸上鉆一小窩）并用鉛絲在頂絲口處與齒輪輪轂纏住以防松。 Ⅴ 雙片消隙齒輪的中間開(kāi)有三個(gè)月牙形的槽放入壓簧，并用三個(gè)內(nèi)六角螺釘固定（AA斷面和EE斷面），這種消隙齒輪的裝配順序:首先將雙片齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距，使雙片齒輪的齒對(duì)齊，彈簧40受壓，上緊螺釘29，裝入箱體后將螺釘29松開(kāi)，彈簧40將雙片齒輪沿周向錯(cuò)開(kāi)，以消除與齒輪43的間隙，此時(shí)在將螺釘29上緊（因而在設(shè)計(jì)時(shí)，箱壁上要留有可伸入六角扳手的孔，彈簧兩端用削扁的銷(xiāo)子41壓?。┐嗽O(shè)計(jì)中應(yīng)注意箱體中留足夠的扳手空間，雙片齒輪5用二個(gè)六角螺釘固緊，六角扳手可以齒輪箱體上端面伸入（端蓋拆下），六角螺釘和滾珠絲桿在軸向留有足夠的空間，但此空間也不宜留得過(guò)大，以免加大箱體尺寸，雙片齒輪8采用三個(gè)開(kāi)槽螺釘緊固。絲桿受到向左的軸向力通過(guò)絲桿右端的圓螺母?jìng)鹘o止推軸承的動(dòng)圈鋼珠，經(jīng)不動(dòng)圈傳給法蘭盤(pán)、床鞍，此處必注意絲桿所受的軸向力必須傳到床鞍等固定體上。 Ⅳ 滾珠絲桿左右各采用一對(duì)徑向軸承，在右端又采用一對(duì)止推軸承，以承受軸向力。 Ⅲ 為保證滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)輕快靈活，無(wú)阻滯現(xiàn)象，必須使?jié)L珠螺母與兩端軸承同軸。C6136車(chē)床刀架見(jiàn)方為220200，刀頭伸出長(zhǎng)度為30mm左右。齒輪模數(shù)m=2,滾珠絲桿直徑為mm, 滾珠絲桿螺母選用的是外循環(huán)溝槽式墊片調(diào)隙WD2505。② 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的裝配圖經(jīng)過(guò)計(jì)算，已知橫向進(jìn)給系統(tǒng)采用90BF004型步進(jìn)電機(jī)。因伸出軸不可能與彈性聯(lián)軸器孔的尺寸完全一致，故還要設(shè)計(jì)一個(gè)中間過(guò)渡套?？傮w圖上還畫(huà)出此車(chē)床上加工螺紋的部件光電編碼器在數(shù)控車(chē)床上，利用光電編碼器裝在主軸或主軸箱中與主軸保持一定傳動(dòng)比的伸出軸上，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，光電編碼器就發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，輸入到計(jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算控制步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)滾珠絲桿，使刀架進(jìn)給一定的螺距。橫向進(jìn)給的手柄可以拆除也可保留，將原機(jī)的方刀架拆除，改裝自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，由計(jì)算機(jī)控制，根據(jù)程序，自動(dòng)轉(zhuǎn)位、夾緊。Ⅲ 校核步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性前面已經(jīng)計(jì)算出機(jī)床最大快移時(shí)，,從表323中查出90BF004型步進(jìn)電機(jī)允許的最高空載起動(dòng)頻率為4000Hz，運(yùn)行頻率為16000Hz，再?gòu)膱D315，316查出90BF004不進(jìn)電機(jī)起動(dòng)矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性如圖3所示: 當(dāng)快速運(yùn)動(dòng)和切削進(jìn)給時(shí)，90BF004型步
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