【正文】 ........................................................................... 17 3 4 接口線路 ..................................................................................................... 17 光電隔離電路 ............................................................................................. 18 功率放大器 ................................................................................................. 18 輔助電路 ..................................................................................................... 19 軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 19 第 五 部 分 使用說(shuō)明 ........................................................................................................... 24 概述 ....................................................................................................................... 24 主要技術(shù)參數(shù) ....................................................................................................... 24 主要功能 ............................................................................................................... 24 安裝調(diào)整步驟 ....................................................................................................... 24 機(jī)床使用步驟簡(jiǎn)述 ............................................................................................... 25 維護(hù)和保養(yǎng) ............................................................................................................ 25 第六 部分 結(jié)束語(yǔ) ............................................................................................................... 25 參 考 文 獻(xiàn) ....................................................................................................................... 26 4 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一部分 緒 論 隨著微電子、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用，精密機(jī)械技術(shù)與這些前沿學(xué)科的相互滲透，使機(jī)械系統(tǒng)向著高技術(shù)集成系統(tǒng)的方向發(fā)展。車(chē)床的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造：拆除橫向絲杠換上滾珠絲杠 ,由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)。為了解決這個(gè)問(wèn) 題 ,也為了適應(yīng)多品種中、小批量零件加工我們選擇機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造。它的優(yōu)點(diǎn)很多 ,可以在同一機(jī)床上一次裝 夾可完成多個(gè)操作，生產(chǎn)率顯著提高等優(yōu)點(diǎn)，但它的價(jià)格昂貴。（論文）說(shuō)明書(shū) 機(jī)電工程系 數(shù)控車(chē)床縱向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 了解數(shù)控機(jī)床的概念，所謂數(shù)字控制是按照含有機(jī)床 (刀具 )運(yùn)動(dòng)信息程序所指定的順序自動(dòng)執(zhí)行操作的過(guò)程。而計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床在計(jì)算機(jī)監(jiān)控下進(jìn)行工作。由于我國(guó)現(xiàn)在使用的機(jī)床大多數(shù)為普通車(chē)床，自動(dòng)化程度低 ,要更新現(xiàn)有機(jī)床需要很多資金。縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造：拆去原機(jī)床的溜板箱、光 杠與絲杠以及安裝座 ,配上滾珠絲杠及相應(yīng)的安裝裝置，縱向驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)及減速箱安裝在車(chē)床的床尾 ,不占據(jù)絲杠空間?？傮w設(shè)計(jì)方案 :CJK6140 車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速部分保留圓機(jī)床的手動(dòng)變速功能。最后 ,根據(jù)已知條件對(duì)縱向橫向伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。這是當(dāng)今機(jī)械科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量不斷提高，改行頻繁。數(shù)控機(jī)床較好地解決了形狀復(fù)雜、精密、小批、多變的零件的加工問(wèn)題。所以，數(shù)控機(jī)床是一種靈活而高效的自動(dòng)化機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床經(jīng)濟(jì)型改造 ,實(shí)質(zhì)是機(jī)械工程技術(shù)與微電子技術(shù)的結(jié)合。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)機(jī)床機(jī)械部分進(jìn)行改造 ,以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以及刀架的快速換刀 ,使傳動(dòng)系統(tǒng)變得十分簡(jiǎn)單，傳動(dòng)鏈大大縮短 ,傳動(dòng)件數(shù)減少 ,從而提高機(jī)床的精度。 機(jī)床計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是本世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來(lái)的機(jī)床控制新技術(shù)。 計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床具有精度高，加工周期短，適應(yīng)性強(qiáng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)。因而在機(jī)械、航空、造船、動(dòng)力等行業(yè)中得到了廣泛地運(yùn)用。特別是相續(xù)出現(xiàn)的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床（即加工中心 Machining Center）、直接數(shù)字控制系統(tǒng)（即計(jì)算器群控系統(tǒng)， DCN, Direct Numerical Control）、自適應(yīng)控制系統(tǒng)（ AC, Adaptive Control）、柔性控制系統(tǒng) (FMS, Flexible Manufacturing System)、計(jì)算器集成（綜合）制造系統(tǒng) (CIMS, Computer Integrated Manufacturing System)等、進(jìn)一步說(shuō)明，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為組成現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì) (CAD)、制造 (CAM)、檢驗(yàn) (CAT) 于生產(chǎn)管理等全部生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的基本設(shè)備。 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，其主要有以下的優(yōu)點(diǎn)： 1. 適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量的復(fù)雜工件； 在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時(shí)，只需重新編制新工件的加工程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工； 2. 加工精度高； 3. 生產(chǎn)效率高； 4. 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件； 5. 良好的經(jīng)濟(jì)效益； 6. 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。我國(guó)數(shù)控機(jī)機(jī)床近幾年在產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上取得了明顯的進(jìn)步，特別是在機(jī)床的高速化、多軸化、復(fù)合化、精密化方面進(jìn)步很大。 我國(guó)是一個(gè)機(jī)床大國(guó)，有三百多萬(wàn)臺(tái)普通機(jī)床。 舊機(jī)床的數(shù)控化 改造，顧名思義就是在普通機(jī)床上增加微機(jī)控制裝置，使其具有一定的自動(dòng)化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。在國(guó) 1984 年，我國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，并用于改造舊機(jī)床。可以預(yù)料，今后，機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造將迅速發(fā)展和普及。 2 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二部分 設(shè)計(jì)方案的確定 利用微機(jī)對(duì)縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，縱向（ Z向） 脈沖當(dāng)量為 脈沖，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。 數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。 數(shù)控系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng)。按照這一原理，數(shù)控系統(tǒng)可分為開(kāi)環(huán)數(shù)控和閉環(huán)系統(tǒng)。其主要采用反饋檢測(cè)裝置及交流變頻控制，因此功率較大，精密很高。由于以上特點(diǎn)，閉環(huán)控制系統(tǒng)常用于要求精密加工機(jī)床、單件生產(chǎn)，即整機(jī)生產(chǎn)之中。 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)是指不帶反饋裝置的控制系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)指令、經(jīng)過(guò)控制運(yùn)算發(fā)出脈 3 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 沖信號(hào)，輸送到步進(jìn)電機(jī)，使伺服裝置轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的角度，然后經(jīng)過(guò)減速齒輪和絲桿螺母機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)換為移動(dòng)部件的直線位移。 與閉環(huán)控制系統(tǒng)相比，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)沒(méi)有外部的位置反饋回路及速度反饋回路。因此，使設(shè)備投資顯著降低，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，與機(jī)床間的組配也十分方便，即結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便，可靠性高、制造成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。 下面是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)框圖： 開(kāi)環(huán)控制框圖 開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)在負(fù)載不大的情況下多采下步進(jìn)電機(jī)作為伺服電機(jī)。 任何一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。有了硬件，軟件才能有效地運(yùn)行。 控制系統(tǒng)采用單 CPU形式分為處理數(shù)據(jù)。它包括一個(gè)微處理器，一個(gè) 128 字節(jié)的片 4 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 電路實(shí)現(xiàn) S， T， M 等備用功能。 軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)。主模塊主要完成初始化和監(jiān)控。監(jiān)控主要包括鍵盤(pán)的管理和顯示管理，可調(diào)用原監(jiān)控程序中的鍵盤(pán)管理和顯示管理子程序。中斷模塊包括急停中斷模塊，報(bào)警中斷模塊等。絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使絲杠螺和絲杠螺母座 水平移動(dòng)，由于絲杠螺母座與工作臺(tái)通過(guò)拖板固聯(lián)，因而絲杠螺母座 水平 移動(dòng)也迫使工作臺(tái)沿機(jī)床導(dǎo)軌水平移動(dòng)。由于脈沖當(dāng)量脈沖與滾珠絲杠基本導(dǎo)程 L0 之間滿足關(guān)系： I=，其中 I為電機(jī)輸出軸與絲杠之間 的傳動(dòng)比， 為電動(dòng)機(jī)的步矩角，計(jì)算出 I 是不等于1 的， I 為齒輪的嚙合，同時(shí) 電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩?zé)o法直接帶動(dòng)絲杠工作，因此對(duì)其放大，這是加齒輪箱的一個(gè)目的。通過(guò)計(jì)算和校核，選擇齒輪箱的主動(dòng)小齒輪的齒數(shù) Z1=32，從動(dòng)件的齒數(shù)為 40，其模數(shù)為 ，為了防止進(jìn)給系統(tǒng)在正常工作時(shí)出現(xiàn)齒輪被卡死和空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，進(jìn)一步提高傳動(dòng)的精度，則必須對(duì)齒輪箱進(jìn)行