XX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙QQ625880526-1-摘要數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的基石，是保證高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國防軍工現(xiàn)代化的戰(zhàn)略裝備。在全球倡導(dǎo)綠色制造的大環(huán)境下，機(jī)床數(shù)控化改造成為了熱點(diǎn)。它包括普通機(jī)床的數(shù)控化改造和數(shù)控機(jī)床的升級本設(shè)計(jì)是對XA5032普通立式銑床進(jìn)行數(shù)控化改造。為了實(shí)現(xiàn)把XA5032普通立式銑床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，我針對此銑床的主傳動系統(tǒng)，X,Y,Z向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控改造，并增加了CNC裝置和伺服系統(tǒng)。對主傳動系統(tǒng)，我選用FANUC8AC電動機(jī)通過帶傳動驅(qū)動主軸。對進(jìn)給系統(tǒng)，我把原先的滑動絲杠換成滾珠絲杠，以提高精度和效率，并由原先的手動控制，改造成由電動機(jī)控制。通過變頻器實(shí)現(xiàn)主軸傳動和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的無級變速。通過單片機(jī)的設(shè)計(jì)，構(gòu)成控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：數(shù)控改造，滾珠絲杠，伺服系統(tǒng)XX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙QQ625880526-2-ABSTRACTNCmachinetoolsistheMachineToolsandequipmentmanufacturing,istoachievemanufacturingtechnologyandthecornerstoneofmodernequipmentistoensurethathigh-techindustrydevelopmentandnationaldefensemodernizationofthemilitarystrategyandequipment.GreenManufacturingintheglobaladvocacyoftheenvironment,transformationofCNCmachinetoolstobecomeahotspot.ItincludesgeneraloftheCNCmachinetoolstotransformandupgradetheCNCmachinetoolsThisdesignisXA5032ordinaryverticalmillingmachineNCtransformation.InordertoachievetheXA5032verticalmillingmachineintothegeneraleconomyCNCmillingmachine,Iamagainstthismillingthemaindrivesystem,X,Y,ZtothefeedsystemNCtransformation,andtoincreasetheCNCservodevicesandsystems.Themaindrivesystem,IchooseFANUCACmotordrivethroughthebeltdrivespindle.Thefeedsystem,Ireplacedtheoriginalslidingscrewballscrews,toimproveaccuracyandefficiency,andtheoriginalmanualcontrol,intothemotorcontrol.ConvertertoachievethroughthemaintransmissionandfeedtheCVT.SCMthroughthedesignofacontrolsystem.Keywords:NCtransformation,ballscrew,ServoSystemXX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙QQ625880526-3-目錄第1章數(shù)控機(jī)床的概述11.1數(shù)控機(jī)床11.1.1數(shù)控機(jī)床的概念11.1.2數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)11.1.3數(shù)控機(jī)床的組成11.1.4數(shù)控機(jī)床的分類11.2機(jī)床數(shù)控化改造21.3機(jī)床數(shù)控化改造的意義2第2章銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)32.1概述32.1.1數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)32.1.2數(shù)控銑床對機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求32.2數(shù)控化改造銑床的總體布局32.2.1XA5032型立式升降臺銑床的布局及簡介32.2.2立式數(shù)控改造銑床的布局型式及簡介42.3數(shù)控化改造銑床的主傳動系統(tǒng)42.3.1主傳動系統(tǒng)的基本要求和變速方式42.3.2XA5032型銑床數(shù)控化改造主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)52.3.3XA5032型銑床數(shù)控化改造主軸系統(tǒng)計(jì)算設(shè)計(jì)62.4數(shù)控化改造銑床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)132.4.1數(shù)控銑床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)基本要求142.4.2數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)的基本型式152.4.3數(shù)控改造銑床進(jìn)給系統(tǒng)的型式及介紹152.4.4數(shù)控改造銑床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)計(jì)15第3章普通銑床的電氣改造部分203.1計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置203.1.1CNC系統(tǒng)的組成20XX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙QQ625880526-4-3.1.2CNC裝置的主要功能和特點(diǎn)203.1.3CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)203.1.4CNC裝置的軟件結(jié)構(gòu)243.2數(shù)控改造銑床的數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)293.2.18031應(yīng)用系統(tǒng)303.2.28031的數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展303.2.38031輸入/輸出口的擴(kuò)展303.3數(shù)控改造的伺服系統(tǒng)303.3.1對數(shù)控伺服系統(tǒng)的要求313.3.2伺服系統(tǒng)的分類313.3.3數(shù)控改造伺服系統(tǒng)的驅(qū)動元件323.3.4數(shù)控改造伺服系統(tǒng)驅(qū)動元件的連接電路34結(jié)論35致謝36參考文獻(xiàn)37XX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙QQ625880526-5-第1章數(shù)控機(jī)床的概述1.1數(shù)控機(jī)床1.11數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)控機(jī)床是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床，既包括NC機(jī)床，也包括CNC機(jī)床。數(shù)字控制機(jī)床（NumericalControlledMachineTool），簡稱NC機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)是一種控制系統(tǒng)，它能控制機(jī)床的運(yùn)動和加工過程。計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床（ComputerizedNumerecalControlledMachineTool），簡稱CNC機(jī)床，是利用具有專門存儲程序的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的全部或部分控制功能。工作原理是：將數(shù)控加工程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制主運(yùn)動的變速、起停、進(jìn)給運(yùn)動的方向、速度和位移大小，以及諸如刀具的選擇、交換、工件夾緊，松開和冷卻的起、停等動作，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格按數(shù)控程序的要求進(jìn)行工作。數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展簡史1.1.2數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗哂腥缦绿攸c(diǎn)：1）能適應(yīng)不同零件的自動加工。2）工序集中。3）生產(chǎn)效率和加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定。4）能完成復(fù)雜型面的加工。5）減輕工人的勞動強(qiáng)度。1.1.3數(shù)控機(jī)床的組成1)程序編制及程序載體2)輸入裝置3)數(shù)控裝置4)輔助控制裝置5)驅(qū)動裝置和位置檢測裝置6)機(jī)床的機(jī)械部件1.1.4數(shù)控機(jī)床的分類按照不同的分類方式，數(shù)控機(jī)床有不同的類型。1、按控制運(yùn)動軌跡分類XX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙QQ625880526-6-（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床（2）直線控制機(jī)床（3）輪廓控制的數(shù)控機(jī)床2、按驅(qū)動裝置的特點(diǎn)分類（1）開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床（2）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床（3）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床1.2機(jī)床數(shù)控化改造機(jī)床數(shù)控化改造，顧名思義就是在機(jī)床上增加微型計(jì)算機(jī)控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。它是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要提出，并隨著機(jī)床行業(yè)以及技術(shù)的不斷進(jìn)步而發(fā)展起來，它的內(nèi)容是應(yīng)用成熟數(shù)控技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)生產(chǎn)的具體要求為目的，對現(xiàn)有機(jī)床的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，并安裝上新部件、新裝置、新附件，用計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的工作，提高機(jī)床的技術(shù)性能指標(biāo)，使之全部或局部達(dá)到新數(shù)控機(jī)床的水平。1.3機(jī)床數(shù)控化改造的意義眾所周知，制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，是推動國家技術(shù)進(jìn)步的主要力量。加入WTO之后，我國制造業(yè)正面臨極大的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。我國制造業(yè)水平與發(fā)達(dá)國家相比，總體水平偏低，這直接影響到我國工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提高和制造成本的降低，影響到我國工業(yè)產(chǎn)品的國際市場競爭力。為改變這種落后狀況，必須提高制造業(yè)的裝備水平，特別是機(jī)床的數(shù)控化率。購置數(shù)控機(jī)床是提高機(jī)床數(shù)控化率的途徑；對舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，也是提高機(jī)床數(shù)控化率的重要途徑之一。我國機(jī)電行業(yè)（包括機(jī)械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等）擁有的機(jī)床結(jié)構(gòu)比較陳舊，操作系統(tǒng)復(fù)雜，控制系統(tǒng)落后，生產(chǎn)效率低下，如果靠購置新的數(shù)控機(jī)床取而代之，顯然耗資巨大，不符合國情。因此，采用數(shù)控技術(shù)對現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行改造，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策。近年來，美國、日本、德國、英國、等發(fā)達(dá)國家，在制造大量數(shù)控機(jī)床的同時，也非常重視對普通機(jī)床的數(shù)控化改造，機(jī)床的技術(shù)改造市場十分活躍。在美國，機(jī)床改造業(yè)被稱為機(jī)床再生業(yè)；在日本，機(jī)床改造業(yè)被稱為機(jī)床改裝業(yè)。機(jī)床改造業(yè)正逐步從機(jī)床制造業(yè)中分化處理，形成了用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線的新的行業(yè)和領(lǐng)域。XX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙QQ625880526-7-第二章銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)2.1概述根據(jù)我國國情，八十年代在普通機(jī)床的改造方面，出現(xiàn)了以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床，尤其是普車、普銑數(shù)控化改造的熱潮，并逐步形成了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控產(chǎn)業(yè)?！鞍宋濉焙笃诤汀熬盼濉?，國家把舊設(shè)備的改造列入企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，工藝更新的一個重要途徑，很多工廠把普通機(jī)床的數(shù)控化改造列入企業(yè)的發(fā)展計(jì)劃，作為企業(yè)適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)、提高產(chǎn)品市場占有率的一項(xiàng)措施。普通銑床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造，除了選擇可靠性高、性能穩(wěn)定的數(shù)控系統(tǒng)外，對銑床自身的改造也是一個很重要的環(huán)節(jié)。普通銑床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造包括兩個方面，即機(jī)床電氣的數(shù)控化改造和機(jī)床本體的數(shù)控化改造。2.1.1數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、自動化程度高2.廣泛采用高效、無間隙傳動裝置和新技術(shù)、新產(chǎn)品3.具有適應(yīng)無人化、柔性化加工的特殊部件4.對機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件的要求高2.1.2數(shù)控銑床對機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求1.具有較高的靜、動剛度和良好的抗振性2.具有良好的熱穩(wěn)定性3.具有較高的運(yùn)動精度與良好的低速穩(wěn)定性4.具有良好的操作、安全防護(hù)性能2.2數(shù)控化改造銑床的總體布局選擇機(jī)床的總體布局是銑床設(shè)計(jì)的重要步驟，它