2014屆機械設計制造及其自動化畢業(yè)設計（論文）測試實驗密切結合,運用模態(tài)參數(shù)識別技術得到機床結構的模態(tài)頻率、阻尼比和振型,從而為機床動態(tài)特性的深入研究、分析機床動態(tài)薄弱環(huán)節(jié)及機床結構優(yōu)化設計提供科學的依據(jù)。當今世界，工業(yè)發(fā)達國家對機床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機電一體化、高精、高效、高自動化先進機床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨著微電子、計算機技術的進步，再制造機床在21世紀加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，四大國際機床展早己成為各國機床制造商競相展示先進技術、爭奪用戶、擴大市場的焦點。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強機床工業(yè)實力、加速機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務。隨著世界科技進步和機床工業(yè)的發(fā)展，加快發(fā)展再制造機床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實要求。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會組織用戶調(diào)查表明，航天航空、國防軍工制造業(yè)需要大型、高速、精密、多軸、高效的機床;汽車、摩托車、家電制造業(yè)需求高效、高可靠性、高自動化的機床和成套柔性生產(chǎn)線;電站設備、造船、冶金石化設備、軌道交通設備制造業(yè)需求高精度、重型為特征的機床;制造業(yè)、生物工程等高技術產(chǎn)業(yè)需求納米級亞微米級超精密機床;工程機械、農(nóng)業(yè)機械等傳統(tǒng)制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級，特別是民營企業(yè)的蓬勃發(fā)展，需要大量機床進行裝備。國民經(jīng)濟可以被看成是一部巨型的從資源到產(chǎn)品及服務的轉(zhuǎn)化器，生產(chǎn)這個轉(zhuǎn)化器的就是機械制造業(yè)，機械制造業(yè)為國家重點建設提供成套技術設備，是關系國計民生、涉及國家經(jīng)濟安全的產(chǎn)業(yè)。各個工業(yè)化國家經(jīng)濟發(fā)展的歷史表明，沒有強大的機械制造業(yè)，就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化。1.3進給系統(tǒng)研究主要內(nèi)容1、總體方案的確定3梁明華：大型機床進給系統(tǒng)動態(tài)分析（1）數(shù)控裝置設計參數(shù)的確定或機床改造部分及原有總體情況的描述；（2）方案的分析、比較、論證。2伺服系統(tǒng)的機械傳動的設計計算要求（1）伺服系統(tǒng)的動力學參數(shù)計算；（2）伺服系統(tǒng)的運動學參數(shù)計算；（3）確定伺服系統(tǒng)傳動原件及導向元件；（4）確定伺服電機；（5）運動及動力學參數(shù)校核計算；（6）繪制伺服系統(tǒng)、主軸部件等機械結構裝配圖。42014屆機械設計制造及其自動化畢業(yè)設計（論文）2章系統(tǒng)總體方案設計系統(tǒng)總體方案設計的內(nèi)容數(shù)控系統(tǒng)總體方案設計的內(nèi)容包括：系統(tǒng)運動方式的確定，伺服系統(tǒng)的選擇，執(zhí)行機構的結構及傳動方式的確定等內(nèi)容。應根據(jù)設計任務和要求提出系統(tǒng)的總體方案，對方案進行論證，最后確定總體方案。執(zhí)行機構傳動方式的確定：為了確保數(shù)控系統(tǒng)的川東南精度和工作平穩(wěn)性，在設計機械傳動進度和工作平穩(wěn)性，在設計機械傳動裝配時，通常提出低摩擦、低慣量、高剛度、無間隙、高諧振及有適宜阻尼比的要求。在設計中應考慮一下幾點：（1）盡量采用低摩擦的傳動和導向元件，如采用滾珠絲杠螺母傳動副、貼塑導軌、滾動導軌等。（2）盡量消除傳動間隙。主傳動系統(tǒng)的設計：數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)除應滿足普遍機床主傳動要求還提出如下的要求：具有更大的調(diào)速范圍，并實現(xiàn)無極調(diào)速，數(shù)控機床就要為了保證加工時能選用合理的切削用量，充分發(fā)揮刀具的切削性能，從而獲得最高的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量，必須具有更高的轉(zhuǎn)速和更大的調(diào)速范圍。具有較高的精度和剛度，傳動平穩(wěn)性，噪音低，數(shù)控加工精度的提高，與主傳動的剛度密切相關。具有良好的抗震性和熱穩(wěn)定性，數(shù)控機床上一般要進行粗加工又要進行精加工；加工時由于斷續(xù)切削，加工余量不均勻、運動部件不平衡以及切削過程中的自激震動等原因引起的沖擊或交變力的干擾，使主軸產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面粗糙度，嚴重時甚至破壞刀具或零件使加工無法進行。因此，在主5梁明華：大型機床進給系統(tǒng)動態(tài)分析傳動系統(tǒng)中的各主要零部件不僅要有一定的靜剛度，而且還要有足夠的抑制各種干擾力引起振動的能力——抗振性。機床在切削加工中主傳動系統(tǒng)的發(fā)熱使其中所有零部件產(chǎn)生熱變形，破壞了零部件之間的相對位置精度和運動精度造成的加工誤差，且熱變形限制了切削用量的提高，降低了傳動效率，影響了生產(chǎn)率。為此株主軸部件具有較高的熱穩(wěn)定性。系統(tǒng)框圖如下所示：根據(jù)初始參數(shù)確定絲杠上的動載荷為絲杠的選根據(jù)齒數(shù)比確定切削力取提供依據(jù)確定減速機構根據(jù)轉(zhuǎn)矩匹配對各部分進行校核確定支撐件確定電機校核后均滿足要求簡歷仿真模型動態(tài)仿真分析得出分析結論提出改進方案圖2.1系統(tǒng)框圖62014屆機械設計制造及其自動化畢業(yè)設計（論文）2.2系統(tǒng)原理圖圖2.2系統(tǒng)原理圖7梁明華：大型機床進給系統(tǒng)動態(tài)分析82014屆機械設計制造及其自動化畢業(yè)設計（論文）第3章進給系統(tǒng)機械部分設計3.1技術參數(shù)切削力的大小可用各種測力儀測得，也可用實驗得出的近似公式計算：PCtXPZsYPZk（2.1）ZPZkk料PZkvPZkPZkPZkhPZ（2.2）PCtXPZsYPZkkkkk(公斤力)（2.3）ZPZ料PZvPZPZPZhPZ式中CPZ ——系數(shù)。決定于工件材料和加工方法，在一定的切削條件（v、s、t固定）下，CPZ為一常數(shù)。CPZ大表示工件材料的加工性差；CPZ小表示工件材料的加工性好。k——總的修正系數(shù)。決定于工件材料、切削用量和刀具幾何形狀等。錯誤!未指定書簽。k料PZkvPZkPZkPZkhPZ——分別為工件材料、切削速度、主偏角、前角、刀具磨損限度對P的修正系數(shù)。XPZ、YPZ——指數(shù)。一般情況下XPZ>YPZ。這說明吃刀深度對切削力的影響要比走刀量對切削力的影響大。下表所列為的系數(shù)、指數(shù)和修正系數(shù)。這些系數(shù)在下列條件下制定：刀片材料為硬質(zhì)合金，工件材料為碳素結構鋼，b75公斤力/毫米2，v50米/分，45o，10o，0o，后刀面磨損限度h0.9:1.2毫米，切削時不用冷卻液，車削外圓。它們的系數(shù)、指數(shù)和修正系數(shù)之值也各有不同，可從有關手冊中查得。9梁明華：大型機床進給系統(tǒng)動態(tài)分析表2.1切削力參數(shù)選擇系數(shù)及指數(shù)工件材料CPZXPZYPZ結構鋼1671.00.75修正系數(shù)工件材料b40:5050:6060:7070:8080:9090:100k料PZ=0.840.900.951.01.041.09切削速度v=50100200300400500kvPZ=1.00.900.820.770.740.71主偏角φ=30°45°60°70°90°kPZ=1.081.00.940.940.89前角γ=+20°+10°0°-10°-20°kPZ=0.901.0后刀面磨h=0.9:1.21.5:2.0損限度khPZ=1.01.05脈沖當量是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本技術參數(shù)。經(jīng)濟型數(shù)控車床、銑床常采用的脈沖當量是0.01~0.005/脈沖，根據(jù)機床精度要求確定脈沖當量：縱向：0.01mm/step；橫向;0.005/step；此次設計的進給系統(tǒng)可加工最大的工件直徑為320mm。102014屆機械設計制造及其自動化畢業(yè)設計（論文）3.2切削力的計算縱車外圓主切削力：Fz=0.67D1.5=0.67×3201.5=3835.3N按切削力各分力比例：Fz:FX:Fy=1:0.25:0.4Fx=3835.3×0.25=988.8NFy=3835.3×0.4=1534.1N橫車端面主切削力：Fz’=1/2Fz=（1/2）×3835.3N=1917.65N此時走到抗力Fy’、吃刀抗力Fx’依然按上述經(jīng)驗公式粗略計算：Fz‘:FX‘:Fy’=1:0.25:0.4Fx‘=1917.65×0.25N=479.4NFy’=1917.65×0.4=767.06N3.3縱向進給絲杠的設計計算考慮到進給機構的穩(wěn)定性和精度等問題，縱向進給絲杠導軌為綜合型導軌。3.3.1牽引力的計算Fm=KFx+f(Fz+G)式中：K=1.15；F——滑動導軌摩擦系數(shù)：0.15~0.18，取f=0.16；G——溜板及刀架重力：取G=800N；11梁明華：大型機床進給系統(tǒng)動態(tài)分析代入得：Fm=1.15×958.8+0.16×（3835.3+800）=1844.7N3.3.2最大動載荷的計算Q=L1/3×fw×Fm,L=(60×n×T)/106,n=(1000×Vs)/L0式中：L0——為滾珠絲杠導程，初選絲杠導程為L0=6mm；Vs——最大切削力下的進給速度，此處為Vs=0.5mm/s；T——為使用壽命，取T=15000h；fw——為運轉(zhuǎn)系數(shù)，按一般運轉(zhuǎn)取fw=1.2~1.5，此處取fw=1.2；則：n=（1000×Vs）/L0=1000×0.5/6=83.33r/min；L=（60×n×T）/106=60×83.33×15000/106=7.99；Q=L1/3×fw×Fm=74.991/3×0.12×1844.7=988.5；由以上數(shù)據(jù)可初步將滾珠絲杠選定為W1L3006外循環(huán)螺紋調(diào)整的雙螺母滾珠絲杠副，1列2.5圈，額定動載荷為14200N，行程公差為V300p=12*10-3。剛度校核縱向進給系統(tǒng)支撐草圖如下圖所示：圖3.3縱向進給系統(tǒng)計算簡圖L支撐間距=L行程+L螺母總長+L軸承寬度+L圓整=700+99+3×16+53=900mm支撐間距L=900mm，最大軸向力為N，絲杠螺母及軸承均進行預緊，預緊力為最大軸負載的1/3。12基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡水表的設計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設計基于單片機技術的WDR-01型聚氨酯導熱系數(shù)測試儀的研制一種RISC結構8位單片機的設計