【正文】 課題來源 ......................................................1 目的和意義 ....................................................1 機電一體化系統的簡介 ..........................................1 機電傳動概述 ................................................2 數控加工概述 ................................................2 數控加工設備 ................................................3 國內外動態(tài) ....................................................5 機電一體化技術的發(fā)展與展望 ....................................7 第二 章 簡易數控機床的結構分析 ........................................9 數控機床的外部結構 ............................................9 簡易數控機床的外形 ..........................................9 簡易數控機床的外部結構 ......................................9 簡易數控機床的 XY 軸結構 .....................................10 數控機床內部結構分析 ..........................................11 第 三章 PRO/E簡介 ....................................................13 pro/e 的誕生 ..................................................13 pro/e 的具體操作與優(yōu)點 ........................................13 pro/e 的引入 ..................................................14 第四章 數控機床的機械設計 ...........................................17 零件圖 ...................................................... 17 組裝圖 .......................................................20 第五章 總結 .........................................................21 第六章 結束語 .......................................................23 致謝 ................................................................25 參考文獻 ............................................................27 第一章 緒論 1 第一章 緒論 課題的來源 隨著各種學科的交叉發(fā)展，原來的純機械加工已經發(fā)展為機電一體化的加工機床，現 在隨著各種控制技術的日趨完善，機電一體化的加工系統 —— 數控機床已經毫無 疑問成為了工業(yè)生產的主力裝備。 目的和意義 本方案用于實驗所需的數控機床。本課題是要求在指導的情況下通過查閱相關的內容的資料并進行總體方案的設 計（包括機械總體結構，電氣控制系統總體結構和控制軟件總體結構設計）進而最終完成適合實驗使用的數控機床。 機電一體化系統的簡介 機電一體化技術的基本概念是指將機械學、電子學、信息處理和控制及專用軟件等當代各種新技術進行綜合集成的一種群體技術。機電一體化系統具有結構簡單、功能多、效率高、精度高、能耗低的特點 ,與傳統的機械產品比較 ,機電一體化產品至少有以下三個優(yōu)點。 (2)以機電一體化技術為主的新型產品 ,與原機械產品相比 ,不僅結構簡單 ,而且功能更加豐富 ,精度也得到提高。 機電傳動概述 機電傳動就是指以電動機為原動機驅動生產機械的系統之總稱。機電傳動控制系統發(fā)展愈來愈高。當操縱它時，電傳系統立刻將機械動作轉變?yōu)殡娦盘?，經計算機計算放大后，通過電機使執(zhí)行機構動作。由于可以敷設多條電纜，“生存力”大大增強?？刂破陂g經過了四階段： 。 ，大功率可控水銀整流器 。就本次設計而言 ,系統的驅動部分采用了步進電機驅動，控制部分采用比較先進的微機與 PLC 控制。以下是數控加工的特殊之處： ：數控機床一般帶有可以自動換刀的刀架、刀庫，換刀過程由程序控制自動進行，因此，工序比較集中。 b)．減少或沒有中間環(huán)節(jié)（如半成品的中間檢測、暫存搬運等），既省時間又省人 第一 章 緒論 3 力。帶來的好處很明顯 : a).對操作工人的要求降低：一個普通機床的高級工，不是短時間內可以培養(yǎng)的，而一個不需編程的數控加工操作工人培養(yǎng)時間極短（如數控車工需要 一周即可，還會編寫簡單的加工程序）。 b).降低了工人的勞動強度：數控工人在加工過程中，大部分時間被排斥在加工過程之外，非常省力。 d).加工效率高：數控機床的自動換刀等使加工過程緊湊，提高了勞動生產率。只要改變程序，就可以在數控機床上加工新的零件，且又能自動化操作，柔性好，效率高，因此數控機床能很好適應市場競爭。數控機床特別適合以下場合： a).不許報廢的零件。 c).急需件的加工。數控機床具有以下明顯特點： 1） .適合于復雜異形零件的加工。 3） .通過計算機軟件可以實現精度補償和優(yōu)化控制。 4 DSP構成的三相變頻器的設計與制作 — DSP控制的數控機床的結構設計 5） .數控機床使機械加工設備增加了柔性化的特點。 由幾臺數控機床（加工中心）組成的柔性制 造系統（ FMS）具有更高柔性的自動化制造系統，包括 加工、裝配和檢驗等環(huán)節(jié)。 2） .普及型數控機床：具有人機對話功能，應用較廣，價格適中，通常稱之為全功能數控機床。 選用數控機床需遵循的原則是： 1） .實用性：是指明確數控機床來解決生產中的 哪一個或哪幾個問題。 3） .可操作性：用戶選用的數控機床要與本企業(yè)的操作和維修水平相適應。 PLC（可編程邏輯控制器）發(fā)展的現狀及發(fā)展的趨勢 PLC 發(fā)展到現在共經歷了四代。還可以直接用于一些規(guī)模較大的 復雜控制系 統；變成語言除了可使用傳統的梯形圖、流程圖等還可以使用高級語言；外設多樣化，可以配置 CRT 和打印機等。即： Siemens(GER),GE(),Rockwell(),Mitsubishi(Jap),Omron(Jap) 這幾家主 要的PLC 供應商占據了 PLC 市場的 75%~80%。其發(fā)展的趨勢是： 人機界面更加友好 PLC 制造商紛紛 通過收購或聯合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產業(yè)，大大提高了其軟件水平，多數 PLC 品牌擁有與之相應的開發(fā)平臺和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結合，提高了系統的性能，同時，為用戶的開發(fā)和維護降低了成本，使更易形成人機友好的控制系統，目前， PLC＋網絡＋ IPC＋ CRT 的模式被廣泛應用。由于近來數據通訊技術發(fā)展很快，用戶對開放性要求很強烈，現場總線技術及以太網技術也同步發(fā)展。開放是發(fā)展的趨勢，這已被各廠商所認識。 工業(yè)以太網的發(fā)展對 PLC 有重要影響，以太網應用非常廣泛，與工業(yè)網絡相比，其成本非常低，為此，人們致力于將以太網引進控制領域。 國內外動態(tài) 近十幾年來，我國各級政府在工業(yè)控制計算機及其系統，可編程序邏輯控制器（ PLC）、數控系統、工業(yè)機器人等技術和產業(yè)都曾列入重點發(fā)展規(guī)劃，各項都有上千萬元的投資，但真正能形成規(guī)模性產品生產的產業(yè)卻寥寥無幾，在國內市場的占有率不足10％。外資企業(yè)進入我國市場時，在市場調研方面的資金投入是驚人的重視。同時機電一體化技術涉及的領域廣泛，不可能全面發(fā)展。面對年需求量十幾萬臺整機產品的龐大市場需求，大多數國內的企事業(yè)單位都未能越過國 外大型企業(yè)的競爭壁壘，沒有一家企業(yè)能達到規(guī)模性產業(yè)，紛紛退出競爭，國外企業(yè)幾乎獨霸了市場。在整個機床行業(yè)不景6 DSP構成的三相變頻器的設計與制作 — DSP控制的數控機床的結構設計 氣的時期，數控機床的發(fā)展一枝獨秀，最近幾年，我國數控機床無論在產量、品種還是在高檔機床的生產方面發(fā)展很快。 2020 年數控機床出口額同比增長了 %。如國內的北 京第一機床廠就與大連理工大學等高校合作生產出 XK4860 五坐標數控螺旋槳銑床等國內領先的數控機床。臺灣、日本成為我國大陸數控機床進口的主要來源地?，F場總線是當前自動化控制與儀器儀表領域技術發(fā)展的第一熱點。工業(yè)發(fā)達國家應用機電一體化技術已十分廣泛，不僅在單機產品中占有重要位置，而且在生產制造系統內也十分活躍。機電一體化產品模塊化的發(fā)展促進了新產品的開發(fā)，品種不斷增多，花樣不斷翻新，縮短了開發(fā)周期。智能制造技術是 21 世紀機電一體化技術的重點發(fā)展領域。這個合作研究組織包括日、美、歐盟、澳大利亞等，計劃在十年中投資 10 億美元，設立 100 個研究開發(fā)項目，開展智能制造的前期研究工作，目標是開發(fā)出能使人和智能設備都不受操作者和國界限制的合作系統。 機電一體化技術的發(fā)展與展望 (1).數控化和綜合化將先進的計算機及多種控制技術手段、以及高