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數(shù)控銑削加工工藝分析數(shù)控加工工藝畢業(yè)論文(參考版)

2025-07-01 14:25本頁(yè)面
  

【正文】 在此無(wú)法一一羅列,但對(duì)他們,我始終心懷感激。還要感謝我的父母,給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機(jī)會(huì),養(yǎng)育之恩沒(méi)齒難忘; 他們不僅培養(yǎng)了我對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)文化的濃厚的興趣,讓我在漫長(zhǎng)的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依,而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大的支持與幫助。很慶幸這些年來(lái)我遇到了許多恩師益友,無(wú)論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無(wú)私的幫助和熱心的照顧,讓我在諸多方面都有所成長(zhǎng)。是的,隨著論文的終結(jié),意味著我生命中最純美的學(xué)生時(shí)代即將結(jié)束,盡管百般不舍,這一天終究會(huì)在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來(lái)臨。 我們衷心希望,我國(guó)科技界、產(chǎn)業(yè)界和教育界通力合作,把握好知識(shí)經(jīng)濟(jì)給我們帶來(lái)的難得機(jī)遇,迎接競(jìng)爭(zhēng)全球化帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),為在21世紀(jì)使我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列,使我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭而共同努力奮斗!致 謝時(shí)光匆匆如流水,轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié),春夢(mèng)秋云,聚散真容易。本文在對(duì)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的分析,對(duì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域存在的問(wèn)題進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展途徑進(jìn)行了探討,提出了以科技創(chuàng)新為先導(dǎo),以商品化為主干,以管理和營(yíng)銷(xiāo)為重點(diǎn),以技術(shù)支持和服務(wù)為后盾,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路的總體發(fā)展戰(zhàn)略。因?yàn)槎鄶?shù)機(jī)床沒(méi)有設(shè)此功能,故本文不詳述,只是要注意,前饋的加入必須是在上述三個(gè)控制環(huán)均最佳調(diào)試完畢后方可進(jìn)行。影響全閉環(huán)控制精度的另一個(gè)重要問(wèn)題是測(cè)量元件的精確安裝問(wèn)題,千萬(wàn)不可輕視。通常是以Kv值最低的坐標(biāo)軸為準(zhǔn)。s)。例如,坐標(biāo)運(yùn)行速度的單位是m/min,則Kv值單位為m/(mmKv值是機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)自身性能優(yōu)劣的直接表現(xiàn)而并非可以任意放大。通常Kv值是作為機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置的,數(shù)控系統(tǒng)中對(duì)各個(gè)坐標(biāo)軸分別指定了Kv值的設(shè)置地址和數(shù)值單位。例如位置測(cè)量元件10脈沖/mm,則測(cè)量元件送出的脈沖必須經(jīng)過(guò)100倍頻方可匹配。這其中有兩方面的工作:  一是位置測(cè)量元件的精度與CNC系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的匹配問(wèn)題?! ?3)位置環(huán)是控制各坐標(biāo)軸按指令位置精確定位的控制環(huán)節(jié)。  速度環(huán)的最佳調(diào)節(jié)是在位置環(huán)開(kāi)環(huán)的條件下才能完成的,這對(duì)于水平運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)軸較容易進(jìn)行,而對(duì)于垂向運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸則位置開(kāi)環(huán)時(shí)會(huì)自動(dòng)下落而發(fā)生危險(xiǎn),可以采取先摘下電動(dòng)機(jī)空載調(diào)整,然后再裝好電動(dòng)機(jī)與位置環(huán)一起調(diào)整或者直接帶位置環(huán)一起調(diào)整,這時(shí)需要有一定的經(jīng)驗(yàn)和細(xì)心?! ?2)速度環(huán)是控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速亦即坐標(biāo)軸運(yùn)行速度的電路。  (1)電流環(huán)是為伺服電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩的電路。使用中的主要問(wèn)題與輸入裝置一樣,是匹配問(wèn)題?! ∥恢铆h(huán)可能出現(xiàn)的故障多為硬件故障,例如位置測(cè)量元件受到污染,導(dǎo)線(xiàn)連接故障等?! ?9)位置測(cè)量較早期的機(jī)床使用直線(xiàn)或圓形同步感應(yīng)器或者旋轉(zhuǎn)變壓器,而現(xiàn)代機(jī)床多采 用光柵尺和數(shù)字脈沖編碼器作為位置測(cè)量元件?! ∵@里應(yīng)注意測(cè)速反饋電壓的匹配聯(lián)接,并且不要拆卸測(cè)速機(jī)?! ?8)速度測(cè)量通常由集裝于主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)中的測(cè)速機(jī)來(lái)完成。它們是實(shí)現(xiàn)機(jī)床 各種動(dòng)作的執(zhí)行者和機(jī)床各種現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的報(bào)告員。但是一些進(jìn)口機(jī)床柜中還有使用自含一定邏輯控制的專(zhuān)用組合型繼電器的情況,一旦這類(lèi)元件出現(xiàn)故障,除了更換之外,還可以將其去除而由PLC邏輯取而代之,但是這不僅需要對(duì)該專(zhuān)用電器的工作原理有清楚的了解,還要對(duì)機(jī)床的PLC語(yǔ)言與程序深入掌握才行。它受機(jī)床坐標(biāo)軸機(jī)械特性的制約,一旦導(dǎo)軌和機(jī)械傳動(dòng)鏈 的狀態(tài)發(fā)生變化,就需重調(diào)速度環(huán)調(diào)節(jié)器。它也通過(guò)PLC與CNC通信,通報(bào)現(xiàn)時(shí)工作狀態(tài)并接受CNC的控制。通常CNC中也設(shè)有主軸相關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù),并且與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)作用相同,因此要注意二者取一,切勿沖突。它還通過(guò)PLC將主軸的各種現(xiàn)實(shí)工作狀態(tài)通告CNC用以完成對(duì)主軸的各項(xiàng)功能控制?! 〔煌瑥S(chǎng)商的PLC有不同的PLC語(yǔ)言和不同的語(yǔ)言表達(dá)形式,因此,力求熟悉某一機(jī)床PLC程序的前提是先熟悉該機(jī)床的PLC語(yǔ)言。  當(dāng)代PLC多集成于數(shù)控系統(tǒng)中,這主要是指控制軟件的集成化,而PLC硬件則在規(guī)模較大的系統(tǒng)中往往采取分布式結(jié)構(gòu)?! ?3)可編程邏輯控制器是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心?! ?2)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的中樞,它將接到的全部功能指令進(jìn)行解碼、運(yùn)算,然后有序地發(fā)出各種需要的運(yùn)動(dòng)指令和各種機(jī)床功能的控制指令,直至運(yùn)動(dòng)和功能結(jié)束。(1)數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的必要裝置?! ?10)外部設(shè)備一般指PC計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等輸出設(shè)備,多數(shù)不屬于機(jī)床的基本配置。它們對(duì)機(jī)床坐標(biāo)軸在運(yùn)行中的實(shí)際位置進(jìn)行直接或間接的測(cè)量,將測(cè)量值反饋到CNC并與指令位移相比較直至坐標(biāo)軸到達(dá)指令位置,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的精確控制。由此引起的速度失控多是由于測(cè)速反饋線(xiàn)接反或者斷線(xiàn)所致。它將電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速匹配成電壓值送回伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為速度反饋信號(hào),與指令速度電壓值相比較,從而實(shí)現(xiàn)速度的精確控制。這里可能的主要故障多數(shù)屬于電器件自身的損壞和連接電線(xiàn)、電纜的脫開(kāi)或斷裂。  (7)機(jī)床(電器部分)包括所有的電動(dòng)機(jī)、電磁閥、制動(dòng)器、各種開(kāi)關(guān)等?! ?6)電器硬件電路隨著PLC功能的不斷強(qiáng)大,電器硬件電路主要任務(wù)是電源的生成與控制電路、隔離繼電器部分及各類(lèi)執(zhí)行電器(繼電器、接觸器),很少還有繼電器邏輯電路的存在?! ∵M(jìn)給伺服系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器的正確調(diào)節(jié)是最重要的,應(yīng)該在位置開(kāi)環(huán)的條件下作最佳化調(diào)節(jié),既不過(guò)沖又要保持一定的硬特性。  (5)進(jìn)給伺服系統(tǒng)接受來(lái)自CNC對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸分別提供的速度指令,經(jīng)速度與電流(轉(zhuǎn)矩)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng),同時(shí)接受速度反饋信號(hào)實(shí)施速度閉環(huán)控制?! ≈鬏S驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自身有許多參數(shù)設(shè)定,這些參數(shù)直接影響主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)特性,其中有些不可丟失或改變的,例如指示電動(dòng)機(jī)規(guī)格的參數(shù)等,有些是可根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)加以調(diào)改的,例 如零漂等。  (4)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接受來(lái)自CNC的驅(qū)動(dòng)指令,經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩(功率)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。PLC與CNC的集成是采取軟件接口實(shí)現(xiàn)的,一般系統(tǒng)都是將二者間各種通信信息分別指定其固定的存放地址,由系統(tǒng)對(duì)所有地址的信息狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,根據(jù)各接口信號(hào)的現(xiàn)時(shí)狀態(tài)加以分析判斷,據(jù)此作出進(jìn)一步的控制命令,完成對(duì)運(yùn)動(dòng)或功能的控制。它將來(lái)自CNC的各種運(yùn)動(dòng)及功能指令進(jìn)行邏輯排序,使它們能夠準(zhǔn)確地、協(xié)調(diào)有序地安全運(yùn)行;同時(shí)將來(lái)自機(jī)床的各種信息及工作狀態(tài)傳送給CNC,使CNC能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出進(jìn)一步的控制指令,如此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)床的控制?! ?shù)控系統(tǒng)都有很完善的自診斷能力,日常使用中更多地是要注意嚴(yán)格按規(guī)定操作,而日常的維護(hù)則主要是對(duì)硬件使用環(huán)境的保護(hù)和防止系統(tǒng)軟件的破壞。它可以是穿孔帶閱讀機(jī)(已很少使用),CNC鍵盤(pán)(一般輸入操作),數(shù)控系統(tǒng)配備的硬盤(pán)及驅(qū)動(dòng)裝置(用于大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)保護(hù))、磁帶機(jī)(較少使用)、PC計(jì)算機(jī)等等。使用中的主要問(wèn)題與輸入裝置一樣,是匹配問(wèn)題?! ∥恢铆h(huán)可能出現(xiàn)的故障多為硬件故障,例如位置測(cè)量元件受到污染,導(dǎo)線(xiàn)連接故障等。  (9)位置測(cè)量較早期的機(jī)床使用直線(xiàn)或圓形同步感應(yīng)器或者旋轉(zhuǎn)變壓器,而現(xiàn)代機(jī)床多采 用光柵尺和數(shù)字脈沖編碼器作為位置測(cè)量元件?! ∵@里應(yīng)注意測(cè)速反饋電壓的匹配聯(lián)接,并且不要拆卸測(cè)速機(jī)?! ?8)速度測(cè)量通常由集裝于主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)中的測(cè)速機(jī)來(lái)完成。它們是實(shí)現(xiàn)機(jī)床 各種動(dòng)作的執(zhí)行者和機(jī)床各種現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的報(bào)告員。但是一些進(jìn)口機(jī)床柜中還有使用自含一定邏輯控制的專(zhuān)用組合型繼電器的情況,一旦這類(lèi)元件出現(xiàn)故障,除了更換之外,還可以將其去除而由PLC邏輯取而代之,但是這不僅需要對(duì)該專(zhuān)用電器的工作原理有清楚的了解,還要對(duì)機(jī)床的PLC語(yǔ)言與程序深入掌握才行。它受機(jī)床坐標(biāo)軸機(jī)械特性的制約,一旦導(dǎo)軌和機(jī)械傳動(dòng)鏈 的狀態(tài)發(fā)生變化,就需重調(diào)速度環(huán)調(diào)節(jié)器。它也通過(guò)PLC與CNC通信,通報(bào)現(xiàn)時(shí)工作狀態(tài)并接受CNC的控制。通常CNC中也設(shè)有主軸相關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù),并且與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)作用相同,因此要注意二者取一,切勿沖突。它還通過(guò)PLC將主軸的各種現(xiàn)實(shí)工作狀態(tài)通告CNC用以完成對(duì)主軸的各項(xiàng)功能控制?! 〔煌瑥S(chǎng)商的PLC有不同的PLC語(yǔ)言和不同的語(yǔ)言表達(dá)形式,因此,力求熟悉某一機(jī)床PLC程序的前提是先熟悉該機(jī)床的PLC語(yǔ)言?! ‘?dāng)代PLC多集成于數(shù)控系統(tǒng)中,這主要是指控制軟件的集成化,而PLC硬件則在規(guī)模較大的系統(tǒng)中往往采取分布式結(jié)構(gòu)。  (3)可編程邏輯控制器是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心?! ?2)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的中樞,它將接到的全部功能指令進(jìn)行解碼、運(yùn)算,然后有序地發(fā)出各種需要的運(yùn)動(dòng)指令和各種機(jī)床功能的控制指令,直至運(yùn)動(dòng)和功能結(jié)束。(1)數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的必要裝置?! ?10)外部設(shè)備一般指PC計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等輸出設(shè)備,多數(shù)不屬于機(jī)床的基本配置。它們對(duì)機(jī)床坐標(biāo)軸在運(yùn)行中的實(shí)際位置進(jìn)行直接或間接的測(cè)量,將測(cè)量值反饋到CNC并與指令位移相比較直至坐標(biāo)軸到達(dá)指令位置,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的精確控制。由此引起的速度失控多是由于測(cè)速反饋線(xiàn)接反或者斷線(xiàn)所致。它將電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速匹配成電壓值送回伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為速度反饋信號(hào),與指令速度電壓值相比較,從而實(shí)現(xiàn)速度的精確控制。這里可能的主要故障多數(shù)屬于電器件自身的損壞和連接電線(xiàn)、電纜的脫開(kāi)或斷裂?! ?7)機(jī)床(電器部分)包括所有的電動(dòng)機(jī)、電磁閥、制動(dòng)器、各種開(kāi)關(guān)等。  (6)電器硬件電路隨著PLC功能的不斷強(qiáng)大,電器硬件電路主要任務(wù)是電源的生成與控制電路、隔離繼電器部分及各類(lèi)執(zhí)行電器(繼電器、接觸器),很少還有繼電器邏輯電路的存在。  進(jìn)給伺服系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器的正確調(diào)節(jié)是最重要的,應(yīng)該在位置開(kāi)環(huán)的條件下作最佳化調(diào)節(jié),既不過(guò)沖又要保持一定的硬特性?! ?5)進(jìn)給伺服系統(tǒng)接受來(lái)自CNC對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸分別提供的速度指令,經(jīng)速度與電流(轉(zhuǎn)矩)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng),同時(shí)接受速度反饋信號(hào)實(shí)施速度閉環(huán)控制?! ≈鬏S驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自身有許多參數(shù)設(shè)定,這些參數(shù)直接影響主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)特性,其中有些不可丟失或改變的,例如指示電動(dòng)機(jī)規(guī)格的參數(shù)等,有些是可根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)加以調(diào)改的,例 如零漂等。  (4)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接受來(lái)自CNC的驅(qū)動(dòng)指令,經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩(功率)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。PLC與CNC的集成是采取軟件接口實(shí)現(xiàn)的,一般系統(tǒng)都是將二者間各種通信信息分別指定其固定的存放地址,由系統(tǒng)對(duì)所有地址的信息狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,根據(jù)各接口信號(hào)的現(xiàn)時(shí)狀態(tài)加以分析判斷,據(jù)此作出進(jìn)一步的控制命令,完成對(duì)運(yùn)動(dòng)或功能的控制。它將來(lái)自CNC的各種運(yùn)動(dòng)及功能指令進(jìn)行邏輯排序,使它們能夠準(zhǔn)確地、協(xié)調(diào)有序地安全運(yùn)行;同
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