買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 題 目 名 稱 式數(shù)控銑床縱向進(jìn)給改造設(shè)計(jì) 題 目 類 別 學(xué) 院（系） 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 開題報(bào)告日期 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 目 錄 0 摘要 一章 概述 題概述與 設(shè)計(jì)目的 計(jì)課題 二章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 體方案的確定及框圖 械部分設(shè)計(jì)計(jì)算 給伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 件部分電路的設(shè)計(jì) 輪加工程序 三章 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 考資料 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 摘要 在過(guò)去二十年間，工業(yè)上已應(yīng)用機(jī)器人來(lái)完成使操作人員感到厭煩和緊張的那些單調(diào)而又不安全的操作。由于機(jī)器人完成某些操作要比人更快，更精確，故在各種制造工業(yè)中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。對(duì)多數(shù)大型制造業(yè)（如汽車工業(yè)）來(lái)說(shuō)，為保持其具有競(jìng)爭(zhēng)性，必須大規(guī)模采用機(jī)器人。目前，機(jī)器人已廣泛應(yīng)用在點(diǎn)焊和縫焊、裝配部件、移動(dòng)重物、噴漆、重復(fù)加工等操作中，。 為使機(jī)器人能完成上述這些操作，必須使用小型 計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程。小型計(jì)算機(jī)不僅要對(duì)機(jī)器人發(fā)出完成所要求工步的指令，而且還要能記憶程序。由操作人員（或程序員）將信息反饋給小型計(jì)算機(jī)個(gè) 作人員可以隨時(shí)改編原有程序，即：刪除或插入任何所要求的工步。 關(guān)鍵字 ： 加工精度，設(shè)計(jì)方案，分配，參數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 to in in In of as to it to on a as In a to it be by a to is by or a of a or at a by or 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 第一章 概述 題概述與 設(shè)計(jì)目的 數(shù)控，用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制，其對(duì)零件的加工相比普通機(jī)床有著很多的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 動(dòng)化程度高： （ 2） 加工精度、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠； （ 3） 對(duì)零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)靈活性好，能加工形狀復(fù)雜的零件； （ 4） 加工生產(chǎn)率高； （ 5） 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn) 代化 國(guó)外利用數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制加工是從 40 年代開始的。 1952 年美國(guó)麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上裝了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)，它成了世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。此后，從 60年代開始，其他一些工業(yè)國(guó)家如德國(guó)、日本等陸續(xù)地開發(fā)生產(chǎn)及使用數(shù)控機(jī)床。 1974 年微處理機(jī)直接用于數(shù)控機(jī)床，進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。隨著數(shù)控機(jī)床的功能越來(lái)越完善，可靠性和性能越來(lái)越高，它在制造業(yè)中逐漸擔(dān)當(dāng)了越來(lái)越重要的角色。 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的研制是從 1958 年開始的，經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，直至80 年代后引 進(jìn)了日本、美國(guó)、西班牙等國(guó)數(shù)控伺服及伺服系統(tǒng)技術(shù)后，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)才有質(zhì)的飛躍，應(yīng)用面逐漸鋪開，數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)才逐步形成規(guī)模。 近年來(lái)我國(guó)企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開始使用。 2001 年國(guó)內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量已達(dá) 1. 8 萬(wàn)臺(tái)，比上年增長(zhǎng) 28. 5%，機(jī)床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率從 2000 年的 17. 4%提高到 2001 年的 22. 7%。 2001 年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值己進(jìn)入世界第 5 名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第 3 位，達(dá) 47. 39億美元，僅次于美國(guó)的 53. 67 億美元，消費(fèi)額比上一年增長(zhǎng) 25%。但由于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場(chǎng)的需求，使我國(guó)機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)， 2001 年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第 2 位，達(dá) 24. 06 億美元，比上年增長(zhǎng) 27。近年來(lái)我國(guó)出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主。 由于現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)需求變的越來(lái)越多樣化，多品種、中小批量甚至單件生產(chǎn)占有相當(dāng)大的比重，普通機(jī)床已越來(lái)越 不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的要求。如果設(shè)備全部更新替換，不僅資金投入太大，成本太高，而且原有設(shè)備的閑置又將造成極大的浪費(fèi)。如今科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更快，應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)上，它既能提高機(jī)床的自動(dòng)化程度，又能提高加工精度，所以最經(jīng)濟(jì)的辦法就是進(jìn)行普通機(jī)床的數(shù)控改造。這樣既可以提高加工生產(chǎn)率，改善加工工藝，還可以減少資金投入，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短訂購(gòu)新的數(shù)控機(jī)床的交貨周期時(shí)間。實(shí)踐已經(jīng)證明普通 銑 床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造具有重大的實(shí)際價(jià)值，為此，在舊有 銑 床上進(jìn)行數(shù)控改造有著較好 的市場(chǎng)前景。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 我國(guó)目前機(jī)床總量 380 余萬(wàn)臺(tái)，而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有 臺(tái)，即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到 3。近 10 年來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為 臺(tái)，年產(chǎn)值約為 18 億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為 6。我國(guó)機(jī)床役齡 10 年以上的占 60以上； 10 年以下的機(jī)床中，自動(dòng) /半自動(dòng)機(jī)床不到 20， 自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國(guó)和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占 60以上）。可見我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在 10 年以上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來(lái)的產(chǎn)品普 遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長(zhǎng)，從而在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。我國(guó)自改革開放以來(lái)，很多企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從 1979 1988 年 10年間，全國(guó)引進(jìn)技術(shù)改造項(xiàng)目就有 18446 項(xiàng)，大約 美元。這些項(xiàng)目中，大部分項(xiàng)目為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但是有的引進(jìn)項(xiàng)目由于種種原因，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益受到影響，嚴(yán)重的使企業(yè)陷入困境 。一些設(shè)備、生產(chǎn)線從國(guó)外引進(jìn)以后，有的消化吸收不好，備件不全，維護(hù)不當(dāng)，結(jié)果運(yùn)轉(zhuǎn)不良；有的引進(jìn)時(shí)只注意引進(jìn)設(shè)備、儀器、生產(chǎn)線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項(xiàng)目不完整，設(shè)備潛力不能發(fā)揮；有的甚至不能啟動(dòng)運(yùn)行，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用；有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好，但是因?yàn)樵O(shè)備故障不能達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)；有的因?yàn)槟芎母?、產(chǎn)品合格率低而造成虧損；有的已引進(jìn)較長(zhǎng)時(shí)間，需要進(jìn)行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財(cái)富，反買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 而消耗著財(cái)富。這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個(gè)包袱，也是一批很大的存量資產(chǎn)，修好了就是財(cái)富。只要找出主要的技術(shù)難點(diǎn)， 解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)，爭(zhēng)取到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這也是一個(gè)極大的改造市場(chǎng)。 本課題是圍繞將 式銑床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床展開設(shè)計(jì)的，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床是指價(jià)格低廉、操作使用方便，適合我國(guó)國(guó)情的裝有簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)的高效自動(dòng)化機(jī)床。中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，常希望對(duì)原有舊機(jī)床進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化、自動(dòng)化。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床系統(tǒng)就是結(jié)合現(xiàn)實(shí)的的生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，在滿足系統(tǒng)基本功能的前提下，盡可能降低價(jià)格。價(jià)格便宜、性能價(jià)格比適中是其最主要的特點(diǎn)，特別適合在設(shè)備中占有較大比 重的普通銑床改造，適合在生產(chǎn)第一線大面積推廣。企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控型系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造后，將提高產(chǎn)品加工精度和批量生產(chǎn)的能力，同時(shí)又能保持“萬(wàn)能加工”和“專用高效”這兩種屬性，提高設(shè)備自身對(duì)產(chǎn)品更新?lián)Q代的應(yīng)變能力，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。 利用微機(jī)改造現(xiàn)有的普遍銑床，主要應(yīng)該解決的問(wèn)題是如何將機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給和手工控制的刀架轉(zhuǎn)位，進(jìn)給改造成由計(jì)算機(jī)控制的刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位以及自動(dòng)進(jìn)給加工銑床，即經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床。 進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的改造是非常有必要的。數(shù)控機(jī)床可以很好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量及多變零件的加工問(wèn)題。能夠 穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，但是數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用也受到其他條件的限制。如：數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，一次性投資巨大等，因此，普通銑床的數(shù)控改造，大有可為。買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 它適合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平，已成為我國(guó)設(shè)備技術(shù)改造主要方向之一。 并且 目前在機(jī)械行業(yè)中，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品更新周期越來(lái)越短，中小批量的生產(chǎn)所占有的比例越來(lái)越大，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的精度和質(zhì)量要求也在不斷地提高與推進(jìn)。所以普通機(jī)床越來(lái)越難以滿足加工的要求，同時(shí)由于技術(shù)水平的提高，數(shù)控機(jī)床的價(jià)格在不斷下降，因此，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械行業(yè)中的使用將越來(lái)越普遍，而對(duì)原有 普通機(jī)床的數(shù)控化改造也應(yīng)是越來(lái)越廣泛，依照設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)對(duì) 式銑床進(jìn)行了數(shù)控化改造。 計(jì)課題 式銑床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 求：將銑床改造成用 列單片機(jī)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，要求具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。機(jī)械部分要求計(jì)算，硬件電路部分要求用 8031 作 制系統(tǒng)中要求包括擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、 I/O 接口芯片、譯碼電路及鍵盤、顯示等外設(shè)、硬件電路要求包括 3 個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)。 考設(shè)計(jì)參數(shù)： 工作臺(tái)尺 寸： 320 1250 作臺(tái)行程：縱向： 660作臺(tái)及夾具工作重力：縱向： 2800 N 工作臺(tái)進(jìn)給速度：縱向： 2 m/大進(jìn)給速度： 0.8 m/文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 主電機(jī)功率： 動(dòng)加速時(shí)間： 30們精度： 碼制： 入方式：增量值、絕對(duì)值通用 控制坐標(biāo)數(shù)： 3 最小指令值： 沖 自動(dòng)升降速性能：有 第二章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 體方案的確定及框圖 體方案的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，決定采用點(diǎn)位控制，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)控制系 統(tǒng)。這樣可使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，調(diào)試和維修都比較容易，為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作平衡性，采用低摩擦的傳動(dòng)和導(dǎo)向元件，此工作臺(tái)采用滾珠絲桿螺母副和液動(dòng)導(dǎo)軌，為盡量消除傳動(dòng)間隙，可設(shè)法調(diào)整傳動(dòng)齒輪的中心距以消除齒側(cè)間隙，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用高性能價(jià)格比的 列單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。 體方案框圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 環(huán)形分配器微機(jī)環(huán)形分配器方向 進(jìn)電機(jī)工作臺(tái)Y 步 進(jìn)電機(jī)Z 步 械部分設(shè)計(jì)計(jì)算 作臺(tái)外形尺寸及重量估算 縱向： X=1250作加工范圍：縱向： X=320作臺(tái)及夾具工件策略： 800N 橫向： z=400 工作加工范圍：橫向： z=300作臺(tái)及夾具工件策略： 500N 削計(jì)算 F 查得： F=1,F=1 取 f=r 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 則： 41 1=111N 削力計(jì)算 凸輪 ) 銑削接觸弧深 z 每齒進(jìn)給量 銑刀直徑： 2 銑削深度： 8 銑刀齒數(shù)： z=3 2 12 8 3=217 查表得： 1,則走刀抗力 217N 動(dòng)導(dǎo)軌的參數(shù)確定 （ 1）導(dǎo)軌形式：在原有滑動(dòng)導(dǎo)軌的基礎(chǔ)上，采用貼塑處理，摩擦特性好，耐磨性好，減振特性好等特點(diǎn)，且工藝較簡(jiǎn)單。 珠絲桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 滾珠絲桿的負(fù)荷包括銑削力及運(yùn)動(dòng)部件的重 量所引起的進(jìn)給抗力。應(yīng)按銑削時(shí)情況計(jì)算。 （ 1）最大動(dòng)負(fù)荷 Q=3L 轉(zhuǎn)系數(shù) ，壽命值 L=61060 n=01000式中 L 壽命 ，以 106 轉(zhuǎn)為一單位 n 絲桿轉(zhuǎn)速（ r/ 為最大切前力條件下的進(jìn)給速度（ m/ 可取最高進(jìn)給速度的 1/2 1/3 縱向 : 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 絲桿導(dǎo)程（ T 為使用壽命（ h） ,對(duì)于數(shù)控機(jī)床取 15000h; 運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，表 3 14 初選絲桿螺距 絲桿轉(zhuǎn)速 n 為： n=0100060r/以 L=610150006060 =54 X 向絲桿牽引力： 2z +17+3500=222N 式中 f 當(dāng)量摩擦系數(shù)，取 以最大動(dòng)負(fù)荷： X 向： L 229N 查表取滾珠絲桿直徑 0,選用滾珠絲桿螺母副的型號(hào)為 ，單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊，見附錄 A 表 A 7 （ 2）滾珠絲桿螺母幾何參數(shù)計(jì)算如下： 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式和結(jié)果 /紋滾道 公稱直徑 30 螺距 t 6 接觸角 450 鋼球直徑 紋滾道法面半徑 R 心距 e E=(z)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 螺桿 螺紋升角 =32 螺桿直徑 d D=桿內(nèi)徑 2桿接觸直徑 dz dq =母 螺母螺紋外徑 D D=60 螺母內(nèi)徑 1= 50 (3)傳動(dòng)效率的計(jì)算 =) =中 摩擦角 約等于 10 螺紋升角 （ 4）剛度驗(yàn)算 滾珠絲桿受工作負(fù)載 P 引起的導(dǎo)程 1 在工作負(fù)載 P 作用下引起每一導(dǎo)程的變化量（ P 工作負(fù)載，即進(jìn)給牽引力（ N）； 滾珠絲桿導(dǎo)程（ E 材料彈性模數(shù)（ N/ ,對(duì)鋼為 104 N/ F 滾珠絲桿截面積（按內(nèi)徑確定） X 向： P=222N. E=104 N/買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 F= 所以 = 106 桿因受扭矩而引起的導(dǎo)的變化量 小，可忽略所以導(dǎo)程總誤差 = L 100/ m/m 查表知 m，故剛度足夠。 6）步進(jìn)電機(jī)的選用 （ 1）步進(jìn)電機(jī)的步距角 b：對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一個(gè)脈沖信息，步 進(jìn)電機(jī)就回轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度。 因?yàn)橄到y(tǒng)分辨率為 以取系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 p =選步進(jìn)電機(jī)步距角 b= 2）步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)距的計(jì)算 設(shè)步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載轉(zhuǎn) 矩為 T，負(fù)載力為 P，根據(jù)能量守恒原理 電機(jī)所做的功與負(fù)載力做的功有如下關(guān)系： T =中 電機(jī)轉(zhuǎn)角； s 移動(dòng)部件的相應(yīng)位移； 機(jī)械傳動(dòng)效率 若取 =b= s=p,p= (G+ 所以 T= （ G+ 式中： 銑削時(shí)走刀抗力（ N）； G 移動(dòng)部件重量（ N）； 與策略方向一致的切削力（ N）； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，取 b 步進(jìn)電機(jī)的步距角； T 電機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)距（ N ; 代入數(shù)據(jù)得： T=算起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： 工作方式為三相六拍的步進(jìn)電機(jī)， =求出最大靜轉(zhuǎn)矩 66.0 3)步進(jìn)電機(jī)的最高起動(dòng)頻率 01000 2333Hz fe=01000=1000 4）確定步進(jìn)電機(jī)型號(hào) 根據(jù)以上計(jì)算，從表 3 30為加工材料為青銅，切削力小，故不再進(jìn)行校核計(jì)算。尺寸如下圖： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 7） 確定齒輪傳動(dòng)比及模數(shù)和有關(guān)尺寸 因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)中距角 b=滾珠絲桿螺距離 t=5實(shí)現(xiàn)脈沖當(dāng)量 p=傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)加一級(jí)齒輪降速傳動(dòng)，降速傳動(dòng)比： I=21p = 24， 50 因傳遞的扭矩較小，取模數(shù) m=2,齒輪有關(guān)尺寸如下表： 關(guān)系式 Z 24 50 d= 48 100 da=d+2m 52 104 df= 43 95 B=(36 ) 10 10 A=2 21 74 給伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 縱 橫 向進(jìn)行機(jī)構(gòu)裝配圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 過(guò)計(jì)算 ,本設(shè)計(jì)采用 130步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)循環(huán) 珠絲桿副，齒輪箱中裝有三個(gè)齒輪 24， 52， 5，模數(shù) m=2。內(nèi)循環(huán)螺紋調(diào)整的雙螺母滾珠絲桿副 ,設(shè)計(jì)中將一對(duì)齒輪水平放置 (圖中沒畫出 ),避免箱體高工作臺(tái)面影響工人操作 4 上 ,為了保證電機(jī)與滾珠絲桿平衡度 ,在裝配之前 ,應(yīng)將端蓋 14與箱體 11 用螺釘堅(jiān)固后打銷孔 在一次裝夾中鏜出 100 68個(gè)孔 ,再將端蓋坼下 ,進(jìn)行裝配 . 回轉(zhuǎn)臺(tái) 8 中的錐齒輪 ,滑動(dòng)螺母等零件去掉，將回轉(zhuǎn)臺(tái)稍作加工，裝入滾珠螺母，再裝調(diào)左端的絲杠支架和右端的箱體 11，使?jié)L珠絲杠與導(dǎo)軌平行，滾珠絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)行靈活，無(wú)阻滯現(xiàn)象，再堅(jiān)固螺釘，并打定位銷。 水平面內(nèi)應(yīng)使絲桿中心線距導(dǎo)軌的距離盡量小，否則將會(huì)產(chǎn)生顛復(fù)力矩，增大摩擦力使運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)。此外設(shè)計(jì)中常見的錯(cuò)誤是為了在大齒輪端面與箱壁的矩，任意加長(zhǎng)電機(jī)伸出軸這是不允許的。如果齒輪端面與箱壁矩離太小，不便于裝配，可以用加長(zhǎng)齒輪輪轂的方法來(lái)解決。 圖的消隙齒輪，是采用兩個(gè)薄片齒輪，中間開 有三個(gè)月牙形的槽放入壓簧，并用三個(gè)內(nèi)六角螺釘固定（ M M 和 N N）。這種消隙齒輪的裝配順序是：首先將雙片齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距，使雙片齒輪對(duì)齊，彈簧 29 受壓，上緊螺釘 26 裝入箱體后，將螺釘 26 松開，彈簧40 將雙片齒輪沿周向錯(cuò)開，以消除與齒輪 23 的側(cè)隙，此時(shí)再將螺釘 26上緊。設(shè)計(jì)時(shí)彈簧兩端用削扁的銷子壓住。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 原來(lái)機(jī)床橫向進(jìn)給手輪，刻度盤及前面的護(hù)蓋拆去，將螺桿換成 珠絲桿，仍利用原來(lái)的一對(duì)圓錐滾子軸承，齒輪箱體直接裝在升降臺(tái)上。 為了將步進(jìn)電機(jī)裝在升降臺(tái)右側(cè)，齒輪箱體的后面，以便工 人操作，必須加大絲桿中心與電機(jī)軸的中心距，故此設(shè)計(jì)中采用齒數(shù)為 52 的中間介輪。因 Z=52 齒輪直徑較大做成雙片齒輪，用以消除齒側(cè)間隙。 箱體上的電機(jī)止口孔 100，中間軸軸承外圈孔 42，及與升降臺(tái)上寂位座圈 7 作止口配合的孔 75，是在鏜床上一次鏜出，其也中心距分別是 77 76 0。 023，裝配時(shí)將箱體止口孔 75在定 位座圈 4 上，則保證了滾珠絲桿上裝的齒輪 8（ Z=25， m=2）與箱體中問(wèn)軸上的齒輪 10（ Z=52,m=2）的中心距，使齒輪能正確嚙合。旋塞件 4 是為了旋下后，能從孔中伸進(jìn)內(nèi)六角桿，用來(lái)松緊介輪上的 3 個(gè)螺釘，使消隙齒輪錯(cuò)齒，以消除上下齒輪與之嚙合的側(cè)隙。 具體見裝配圖 件部分電路的設(shè)計(jì) 制系統(tǒng)的功能 1. X 向、 Y 向、 Z 向的進(jìn)給伺服運(yùn)動(dòng)； 2. 鍵盤顯示； 3. 面板管理 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 4. 行程控制 5. 其他功能、例如光隔離電路、功率放大電路、紅綠燈顯示 存儲(chǔ)器 用 8031 芯片，由于 8031 芯片內(nèi)無(wú)程 序存儲(chǔ)器，需要有外部程序在存儲(chǔ)器的支持，同時(shí) 8031 內(nèi)部只有 128B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也遠(yuǎn)不能滿足控制的要求。故擴(kuò)展了 16序存儲(chǔ)器由兩片 2764 組成，又?jǐn)U展了一片 6264 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 8031 芯片的2 用來(lái)傳送外部低 8 位地址和數(shù)據(jù)， 傳送高 8 位地址， 位地址和數(shù)據(jù)，故要采用 74址鎖存器的輸入和輸出透明， 即輸入的低 8 位存儲(chǔ)器地址在輸出端出現(xiàn)，此時(shí)不需鎖存。當(dāng) 電平彎低電平，出現(xiàn)下降沿時(shí)，低 8 位地址鎖存入地址鎖存器中， 74輸出不再隨輸入變化，這樣 8031 芯片的 4出的 6 位地址， 2764 和 6264 芯片都是 8要 13 根地址線。 7低 8 位接 74片的輸出， 12 接 8031 芯片的 統(tǒng)采用全地址譯碼，兩片 2764 芯片片選信號(hào) 別接 74碼器的0Y 系統(tǒng)復(fù)位以后程序從 0000H 開始執(zhí)行。 6264 芯片的片選信號(hào) 1接 74 1Y ，單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)允許程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址（即允許地址重疊）， 8031 芯片控制信號(hào) 2764 的 腳，讀寫控制信號(hào) 別接 6264芯片的 以實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫。由于 8031買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 芯片內(nèi)部沒有 始終要選外部存儲(chǔ)器，故其 須接地。 接口電路 由于 8031 只有 和 ，不能滿足輸入輸出口的需要，因而系統(tǒng)必須擴(kuò)展輸入輸出接口電路。從附錄 H 圖 以看出，系統(tǒng)擴(kuò)展了一片 8155 和一片8255 可編程 I/O 接 口芯片。 8155 的片選信號(hào) 74Y ， 8255 芯片片選信號(hào) 到 74 2Y 端。 74碼器有三個(gè)輸入 A、 B、 C 分別接到 8031 的 出0Y7輸出，低電平有效。 7對(duì)應(yīng)輸入 A、 B、 00 至 111 的 8 種組合，其中0、 B、 C 為 000， 、 B、 C 為 111。 74有三個(gè)使能端，其中 2 上（ B ）為低電平使能，另一個(gè) 高電平使能，只有當(dāng)使能端處于有效電平時(shí)，輸出才能產(chǎn)生，否則輸出處于高電平無(wú)效狀態(tài)。 I/O 接口芯片與外設(shè)的連接是這樣安排的， 8155 芯片 要線是鍵盤掃描輸入。 8155 芯片的 引腳接 8031 芯片的 為使用8155 的 I/O 口，故 8255 芯片 X 向、 Y 向和 Z 向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器，為輸出 B 為三個(gè)方向的點(diǎn)動(dòng)及回零輸入，C 為面板上的選擇開關(guān)是輸入，設(shè)有編輯單步運(yùn)行，單段買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 運(yùn)行、自動(dòng)、手動(dòng) I、手動(dòng) 方式。 系統(tǒng)各芯片采用全地址譯碼，各存 儲(chǔ)器及 I/ 芯片 接74地址選擇線 片內(nèi)地址單元 地址編碼 2764（ 1） 0 0 0 8000H1764（ 2） 0 0 1 8000H3264 0 0 1 8000H 3155 1 0 0 1 1 1 1 0 256B 9 6B 9255 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4B 5 向、 Y 向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器采用 3通電五相十拍方式工作，故 腳均接 +5V， Z 向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器采用買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 以 2高電平。三個(gè)芯片的選通輸出控制0255 的 零 R 接 8255 的 反轉(zhuǎn) 8255 的 鐘輸入端 155 芯片的 以決定脈沖分配器輸出脈沖的頻率。為實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)時(shí)不同的進(jìn)給速度，可給 8155 芯片定時(shí) /計(jì)數(shù)器中設(shè)置不同的時(shí)間常數(shù)。 （ 1） 其他輔助電路 此控制系統(tǒng)中設(shè)有越界報(bào)警和急停處理電路。 X、 Y、 Z 方向的越界和急停信號(hào)經(jīng)或門引入 8031的 同時(shí)接到 8031 的，采用硬件申請(qǐng)中斷和軟件查詢的方法，這樣無(wú)論哪個(gè)方向，越界都會(huì)引起中斷，在中斷服務(wù)程序中通 過(guò)軟件查詢的方法，便可確定是哪個(gè)方向越界，當(dāng) X、 Y、 Z 等方向越界，則相應(yīng)的紅燈這報(bào)警，另外，還有上電和按鈕，相結(jié)合的復(fù)位電路、光電隔離電路和功率放大電路等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 面板 輪加工程序 數(shù)控銑床銑削加工程序： 圖示為壓縮機(jī)殼焊接機(jī)上的仿形 零件 ， 零件 曲線是 二 段圓弧 和三條直線構(gòu)成 ， 零件 的上下兩面和中心孔已加工好，現(xiàn)要在數(shù)控銑床上銑削零件 的輪廓曲線，并一次銑削加工成形。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 零件的交點(diǎn)坐標(biāo)： A（ ， B（ 20）， C（ 0， 40）， D（ 40，0）， E（ 20， 刀具偏移號(hào)為 移方向?yàn)榈毒叩淖髠?cè)。設(shè)工件表面 Z=0，厚度為 25 在數(shù)控銑床上銑削加工程序如下： 0010 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 26 0030 0040 0050 0070 0080 0090 0110 0120 三章 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 也許是一開始就對(duì)畢業(yè)有種恐懼感吧，接到設(shè)計(jì)任務(wù)書，想著自己要單獨(dú)的面 對(duì)設(shè)計(jì)，想著設(shè)計(jì)搞好后的答辯，答辯之后的離校。種種煩人思緒一下子全涌上了心頭，即將結(jié)束學(xué)生的生涯，走上社會(huì)，是我最不愿意想的，可是我無(wú)法不面對(duì)現(xiàn)實(shí)。匆匆地要自己結(jié)束一幕幕的幻想，要自己坦然的面對(duì)，還是在老師的指引下，開始了設(shè)計(jì)，過(guò)程中的查資買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 27 料，眼花的數(shù)據(jù)，繁復(fù)的計(jì)算，不時(shí)的讓我產(chǎn)生了退縮的念頭，可“這是自己學(xué)習(xí)生涯的最后一個(gè)設(shè)計(jì)了”讓我繼續(xù)著。慢慢的發(fā)現(xiàn)原來(lái)自己四 年中還是學(xué)了挺多東西的，這次設(shè)計(jì)涉及到數(shù)控、單片機(jī)、機(jī)械設(shè)計(jì)及制圖，工藝等，而我要把他們綜合，這比以前的設(shè)計(jì)難多了，我也是在不知不覺中用到了它們， 偶爾遇到難題百思不得其解的困惑，偶爾不經(jīng)意的解決難題后的欣喜都讓我深深的體味著畢業(yè)設(shè)計(jì)，而 四 年中我也學(xué)了不少東西，卻是我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大體會(huì)和最大的收獲了。 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了教授的精心指導(dǎo)和技術(shù)資料方面的幫助，才使得設(shè)計(jì)得以順利進(jìn)行，借此表示謝意 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 28 參考資料 1機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社， 1979 年 2郝忠軍 雷曉玲綜合作業(yè)指導(dǎo)書全國(guó)高等教育自考指導(dǎo)委員會(huì) 3陸玉、何在洲、佟延偉主編：機(jī)械設(shè)計(jì)課 程設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2000 年 8 月第 3 版 4華東紡織工學(xué)院，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，天津大學(xué)主編：機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)，上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1979 年 6 月 5石光源、周積義、彭福蔭主編：機(jī)械制圖，高等教育出版社， 1990年 5 月第 3 版 6李廣弟主編：?jiǎn)纹瑱C(jī)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社， 1994 年 6月第一版 7中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001出版 8機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編 機(jī)床設(shè)計(jì)手