【正文】 由工作臺(tái) 尺寸 1250*320 1250 4 320 20 初定滾珠絲杠長度 L＝ 1150mm （ 1） B 50~60 Lx+B+10~20 35~45 系統(tǒng)組成框圖 2020 20 （ 1） B 5 為了滿足以上技術(shù)要求，采取以下技術(shù)方案 （ 1）工作臺(tái)工作面尺寸（ 長 寬） 1250320； （ 2）工作臺(tái)的導(dǎo)軌采用矩形導(dǎo)軌，與之相配的動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)面上貼得爾賽（ TurciteB）塑料軟帶。 3 選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 55BF009，其步矩角b?=? 選絲杠規(guī)格為 20213(FYND) 其導(dǎo)程為 4mm, 由傳動(dòng)比公式pbLi ?????3600得 ???i 故可用聯(lián)軸器將電機(jī)與絲杠直接連接。 啟動(dòng)加速時(shí)間為 30ms. 總體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù) 系統(tǒng)定位精度為 ，其它設(shè)計(jì)參數(shù)如 上 表： 圖 21 工作臺(tái)簡圖 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲杠 當(dāng)傳動(dòng)比 i=1 時(shí)，可用聯(lián)軸器直接將電機(jī) 與絲杠連接，這種結(jié)構(gòu)有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度。 走刀方 /垂向最大切削力為 1650N/1100N。 工作臺(tái)快移速度 X、 Y 軸分別為 。 工作臺(tái)行程 X、 Y 軸分別為 680mm /240mm。數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。另一方面，電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面市，也為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，對(duì)零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。 目前，世界先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求，當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。 數(shù)控機(jī)床及由數(shù)控機(jī)床組成凡人制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直受人們關(guān)注，數(shù)控機(jī)床以其卓越的柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創(chuàng)了機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河，因此數(shù)控技術(shù)成為先進(jìn)制造技術(shù)的中的 一項(xiàng)核心技術(shù)。本設(shè)計(jì)是以機(jī)電一體化的典型課題 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的擬定為主線，通過對(duì)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案的擬定、進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，計(jì)算以及控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ，使學(xué)生能夠綜合應(yīng)用所學(xué)過的機(jī)械、電子和微機(jī)方面的知識(shí)，進(jìn)行一次機(jī)電結(jié)合的全方面訓(xùn)練，從而培養(yǎng) 我們 初步設(shè)計(jì)計(jì)算的能力以及分析和處理生產(chǎn)過程中所遇到的問題的能力 。 （請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”） 作者簽名 ： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 HuBei University Of Technology Engineerin And Technology collogy By Cai Xian Long May 18 2021 摘 要 伴隨著各行業(yè)對(duì)機(jī)加工產(chǎn)品要求的不斷提高和數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床以其高精度、高效率和低勞動(dòng)強(qiáng)度等諸多普通 機(jī)床無法比擬的優(yōu)勢，成為當(dāng)今制造業(yè)的主流加工設(shè)備，大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)機(jī)床為普通機(jī)床，生產(chǎn)設(shè)備陳舊落后，用這種設(shè)備加工出來的 產(chǎn)品 普遍存在質(zhì)量差，精度低，成本高，供貨周期長等問題，已經(jīng)不能適合當(dāng)今企業(yè)所面臨的競爭需要。 本學(xué)位論文屬于 保密 □，在 年解密后適用本授權(quán)書。 作者簽名： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了 解學(xué)院有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)院保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。其中，指導(dǎo)教師評(píng)定成績占 40%，評(píng)閱人評(píng)定成績占 20%，答辯組評(píng)定成績占 40%。主要問題回答準(zhǔn) 確，深入。 10 3 創(chuàng) 新 對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。 查 閱的主要參考文獻(xiàn) 范超毅 .趙天蟬 .數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) .華中科技大學(xué)出版社 .2021. 范欽武 .數(shù)控加工及應(yīng)用 [M].化學(xué)出版社 .2021. 張新義 .濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)；機(jī)械工業(yè)出版社 .2021. 成大先 .械設(shè)計(jì)手冊；化學(xué)工業(yè)出版社 .2021. 黃華梁 .文生，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；高等教育出版社 .2021. 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生申請答辯表 課 題 名 稱 數(shù)控銑床二維工作臺(tái)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 (職稱 ) 申 請 理 由 畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，申請答辯 學(xué)生所在系部 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 學(xué)生簽名： 日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)審表 序號(hào) 評(píng)分項(xiàng)目（理工類） 滿分 評(píng)分 1 工作量 15 2 文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯 10 3 技術(shù)水平與實(shí)際能力 25 4 研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí) 25 5 文字表達(dá) 10 6 學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求 15 總 分 100 評(píng) 語 （ 是否同意參加答辯） 指導(dǎo)教師簽名： 另附《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄冊》 年 月 日 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)審表 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 設(shè)計(jì) (論文 )題目 數(shù)控銑床二維工作臺(tái)設(shè)計(jì) 評(píng)閱人 評(píng)閱人職 稱 序號(hào) 評(píng)分項(xiàng)目（理工類） 滿分 評(píng)分 1 工作量 15 2 文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯 10 3 技術(shù)水平與實(shí)際能力 25 4 研究成果基礎(chǔ) 理論與專業(yè)知識(shí) 25 5 文字表達(dá) 10 6 學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求 15 總 分 100 評(píng) 語 評(píng)閱人簽名： 年 月 日 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯表 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 設(shè)計(jì) (論文 )題目 數(shù)控銑床二維工作臺(tái)設(shè)計(jì) 序號(hào) 評(píng)審項(xiàng)目 指 標(biāo) 滿分 評(píng)分 1 報(bào)告內(nèi)容 思路清晰；語言表達(dá) 準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確；實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理；結(jié)論有應(yīng)用價(jià)值。 1112 主要就是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的編寫。 68 周主要計(jì)算導(dǎo)軌和 滾珠絲桿支承軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算， 齒輪副等數(shù)據(jù)的計(jì)算。重點(diǎn)考慮機(jī)械和電氣改造方案的設(shè)計(jì)。更高的精度。 課題類型：課題類型： A理論探究型 B實(shí)踐應(yīng)用型 本課題研究的實(shí)施方案、進(jìn)度安排 數(shù)控系統(tǒng) 的選擇，我準(zhǔn)備選擇反應(yīng)式 異步電動(dòng)機(jī)或流直流電機(jī)拖動(dòng)，光柵測量反饋的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。兩端固定的方式（ FF 方式），這種安裝方式在兩端都裝可以承受雙向軸向載荷和徑 向載荷的推力角接觸球軸承或推力滾針軸承，絲桿兩端采用雙重支承，并進(jìn)行預(yù)緊，提高了剛度。與 GZ 方式相比，提高了臨界轉(zhuǎn)速的抗彎強(qiáng)度，可以防止絲桿高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的彎曲變形，其他方面與 GZ 方式相似。 滾珠絲桿支承軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算。 所以，根據(jù)導(dǎo)向精度、剛度、承載能力和制造工藝性等綜合考慮，該數(shù)控立式 銑床采用矩形滾動(dòng)導(dǎo)軌作為機(jī)床的導(dǎo)軌方案一。 一、求較大剛度和承載能力時(shí)，采用矩形導(dǎo)軌；中小型臥式車床床身是由三角形和矩形導(dǎo)軌的組合；而重型車床上則采用雙矩形導(dǎo)軌、以提高承裁能力； 二、要求導(dǎo)向精度高的機(jī)床采用三角形導(dǎo)軌。系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)，顯示器采用數(shù)碼管 顯示加工數(shù)據(jù)及機(jī)床狀態(tài)等信息。由于 MCS51 系列單片機(jī)具有集成度高，可靠性強(qiáng)、功能強(qiáng)、 速度快、抗干擾能力強(qiáng)，具有很高的性能價(jià)格比等特點(diǎn)，決定采用 MCS51系列的 8051 單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。脈沖當(dāng)量確定后，以此為依據(jù)選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。脈沖當(dāng)量越小，機(jī)床的定位精度越高，但機(jī)床的快速進(jìn)給速度就越小。因此在實(shí)際選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，要考慮各方面因素。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用 選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，通常希望步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn) 矩大，啟動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率高，步距誤差小。 ，本設(shè)計(jì)屬經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造，無須達(dá)到此精度。閉環(huán)控制的定位精度一般為177。 ，不能滿足橫向最小運(yùn)動(dòng)單位 /脈沖的要求。開環(huán)控制的定位精度一般為177。數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)有開環(huán)控制、閉環(huán)控制和半閉環(huán)控制之分。所以為了滿足現(xiàn)在所要的精度要對(duì)數(shù)控銑床進(jìn)行改造。的產(chǎn)物，它的機(jī)械結(jié)構(gòu)隨著電子控制技術(shù)在銑床上的普及應(yīng)用，以及對(duì)銑床性能提出的技術(shù)要求 ，而逐步發(fā)展變化。普通機(jī)床已不能適應(yīng)這些需求。同時(shí)也增加了機(jī)械零件的精度 。 研究意義： 1952 年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。改造的機(jī)床一安裝好，就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。但是受到原來機(jī)械 結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造 3 熟悉了解設(shè)備、便于操作維修； 購買新設(shè)備時(shí)，不了解新設(shè)備是否能滿足其加工要求。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過于費(fèi)工、費(fèi)錢，往往改造成本提高 2～ 3 倍，與購置新機(jī)床相比，只能節(jié)省投資 50%左右。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。 1 滑動(dòng)導(dǎo)軌副； 2齒輪副； 3滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠； 4安全防護(hù)；這些機(jī)械部件改裝，也是要根據(jù)數(shù)控銑床改造后索要達(dá)到的各種精 度要求和用戶的要求。 數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討。 1步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)；