普通铣床的改造化设计.doc

1、摘 要 此次毕业任务是普通铣床的数控化改造，顾名思义就是在机床上增加微型控制装置，使其具有一定的自动化能力，以实现预定的加工工艺目标。这种机床改造花费少，改造针对性强，时间短，改造后的机床大多能克服原机床的缺点和存在的问题，生产率大大提高。本设计的内容主要就是对普通铣床的工作台改造，在原有的传动的基础上采用伺服电机控制的传动系统，提高机床的定位的精度和重复定位精度，使之达到定位精度0.01mm,重复定位精度达到0.001mm进给速度达到14000mm/min,快移速度达到MAXV=10m/min.机床由底座、中间滑台、传动机构、工作台四部分组成，本设计主要是对传动系统的设计，采用了直流伺服电机

2、，直接带动丝杠，丝杠带动工作台移动。其主要特点是：采用伺服系统，使直流电机转动，通过滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。采用半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分远见的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电动机做成一个整体是则无需考虑位置检测的安装问题。所以不仅使传动机构简单化，从而提高了机床的精度问题，扩大了加工范围，并且可以进行曲面加工。关键词：数控,改造，微型控制AbstractThis gradu

3、ation design, the design task is ordinary milling machine of numerical control transformation, just as its name implies is to increase micro control device on the machine, make its have certain ability of automation, to achieve a predetermined processing technology. Pointed, reconstruction of the ma

4、chine tool cost, less time is short, after most of the machine tool can not only overcome the shortcomings and problems of the original machine tools, the productivity. The content of this design is mainly for ordinary milling machine workbench, on the basis of the original drive transmissionsystem

5、adopts servo motor control. Improve the positioning precision of the machine tool and repeated positioning precision of the positioning accuracy of 0.01 mm, will be repeated positioning precision of feed speed of 1 4000- 0.001 mm mm/min, fast moving speed reached MAXV = 10 m/min. The machine consist

6、s of base, middle sliding table, transmission mechanism, the workbench of four parts, this design is mainly to the design of drive system, used the dc servo motor, direct drive screw, screw drive moving workbench. Its main features are: using servo system, dc motor rotation, through the ball screw p

7、air drive execution parts. As long as the number of control instruction pulse, frequency, and can carry out parts movement control of displacement, velocity and direction. A half closed loop system the test components installed on the intermediate transmission parts, indirect measure the position of

8、 the execution parts. It can compensate the error of the internal part of the vision system loop, therefore, its accuracy is lower than the accuracy of the closed-loop system, but its structure and debugging of the closed-loop system is simple. The angular displacement detecting element and the spee

9、d detecting element and servo motor to make a whole is you do not need to consider the installation of position detection problem. So not only simplify transmission mechanism, so as to improve the precision of the machine tool, expanding the processing scope, and can be curved surface machining.Key

10、words: CNC, the transformation, the micro control目录中文摘要、关键词.1Abstract. .2第一章 前 言.4一、数控机床改造的意义.4二、国内外的数控机床的比较.5三、数控未来发展的趋势.6第二章 设计任务. .8一、 横向进给系统设计.8二、步进电动机及齿轮的选用.9三、 数控系统硬件设计.10第三章 三坐标数控铣床的设计和计算.11一、主传动系统的设计.11二、主传动变速系统.12三、 主轴系统计算.15四、进给伺服系统的设计.18五、进给传动的计算. .23第四章数控系统各部件的结构及其工作原理.24一、主控器.24二、选择芯片.2

11、6三、地址分配器及译码.30四、接口电路及辅助电路具体设计.35第五章 数控铣床的主要功能.40总结.41参考文献.42致谢.43第一章 前 言一、数控机床改造的意义企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，数控机床综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。数控机床在机械加工行业中的应用

12、越来越广泛。数控机床的发展，一方面是全功能、高性能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达0.01mm至0.02mm，已能满足C620车床改造后加工零件的精度要求。普通车床经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，主要传动零件几经更换和调整，故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难达到大修验收标准，而且费用较高。因此合理选择数控系统是改造得以成功的主要环节。数控机床的改造目的是要求机床稳定可靠，以尽可能低的故障率运转。普通车床应用微机控制系统进行改造，可以提高工艺水平和产品质量，减轻操作者的劳动强度。二、国内外的数控机床的比较传统机床在我国占有比例相当大，我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3%。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%。我国机床役龄10年以上的占60%以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20%，FMC/