文档介绍：绪论
普通机床数控化改造,实质是机械工程技术与微电子技术的结合。经改造后的机床加工的精度、效率、速度都有了很明显的提高,适合我的发展要求。
本次毕业设计主要是对机床机械部分进行改造,以步进电机驱动横向进给运动、纵向进给运动以及刀架的快速换刀,使传动系统变得十分简单,传动链大大缩短,传动件数减少,从而提高机床的精度。
设计中,我们对有关数控机床及数控改造的相关书籍、刊物进行大量阅读,收集了很多资料,了解了数控机床的基本概念,数控机床的发展概况,数控机床的组成及其工作原理,扩大了我们的知识面。
随着科学技术的发展,现代机械制造要求产品的形状和结构不断改进,对零件的加工质量的要求也越来越高。随着社会对产品多样化要求的增强,产品品种增多,产品更新换代加速。数控机床代替普通机床被广泛应用是一个必然的趋势。同时,数控机床将向着更高的速度、精度、可靠性及完善性的功能发展。
全套CAD图纸,加QQ 695132052
第一部分:数控机床的基础知识

随着科学技术的发展,现代机械制造要求产品的形状和结构不断改进,对零件加工质量的要求也越来越高。随着社会对产品多样话需求的增强,产品品种增多,产品更新换代加速。这就要求数控机床成为一种具有高效率、高质量、高柔性和抵成本的新一代制造设备。尤其是FMS的迅猛发展CIMS的兴起和不断成熟,对机床数控系统提出了更高的要求。现代数控机床正向着更高的速度、更高的精度、更高的可靠性及更完善的功能发展。
智能化
在数控机床控机床采用了交流数字伺服系统。伺服电动机的位置环、速度环、及电流环都实现了数字化,并采用了不受机械负荷变动影响的高速响应伺服驱动技术。
同时,高分辨率、高响应的绝对位置检测器也已应用到数字伺服系统中,这种检测器每转可进行100万细分,可在1000r/min的高速运转中使用。
此外,提高主轴转速、减少非切削时间,采用快速插补、超高速通信技术都使现代数控机床的切削速度得到很大的提高。
高精度化
高精度化一直是机床数控技术发展追求的目标,在20世纪末一取得明显的效果。普通级中等规格的加工中心的定位精度已从20世纪80年代初的+12 m提高到+ m.
现代数控机床通常采用以下技术来提高精度:
利用数控系统的补偿功能,提高其加工精度和动态特性。例如补偿轴向运动误差、丝杠导程误差、齿轮间隙误差、刀具磨损误差等。在新一代数控系统中,还开发了具有热补偿、空间误差补偿功能的传感器件和软件。
采用高分辨率、高响应性的绝对位置传感器技术,实现切削加工的精密检测。如这种传感器检测到的绝对位置信号,通过专用微处理器进行细分处理,可达到极高的分辨率,现已生产出配套的专用芯片,大大提高了使用精度和可靠性。
采用数字式伺服控制技术,该技术是基于现代控制理论而构成的反馈控制技术。该技术引进的现代控制技术有:非线性补偿技术,消除机床静摩檫引起的误差;鲁棒控制技术,实现加速度反馈,减小因负载变动而引起的误差;前馈控制技术,使伺服系统的追踪滞后减少一半,改善拐角切削加工精度;加减速控制技术,,保证系统具有高精度、高速度双重性能;低噪声电动机技术,保证控制系统获得高增益,目前生产的低噪声电动机, 以下,提高数控机床机械本体中基础大件的结构刚性和热稳定性。
3. 高可靠性. 现代数控机床的可靠性是在设计阶段就开始进
行,即预先确定可靠性指标,在生产过程中模拟实际工作条件,进行检测并提高可靠性的措施予以保证。通常采用的可靠性技术有:冗余技术,故障诊断技术,自动检错、纠错技术,系统恢复技术,软件可靠性技术等。
:
(1)提高元器件和系统的可靠性。新型的数控系统大量采用大规模或超大规模的集成电路,采用专用芯片及混合式集成电路,使电路的集成度提高,元器件数量减小,供耗降低,从而大幅度降低系统的故障率。
(2)采用抗干扰技术,提高数控系统对环境的适应能力。例如采取滤波、隔离、屏蔽、合理接地等抗干扰措施。
使数控系统模块化、通用化和标准化。数控系统的硬件被制成多种功能模块,根据机床数控功能的要求,选择不同的模块,还可以自行扩展或裁剪,组成满意的数控系统。模块化、标准化、通用化的实现,不但便于组织开发、生产和应用,而且提高了可靠性。
(3)提高自诊断及保护功能。数控系统一般都具有软件、硬件及故障的自诊断程序,为了防止超程,可以在系统内预先设定工作范围,避免由于限位开关的不可靠而造成轴端超程,数控系统还具有自动返回功能,当机床在加工过程中,出现某种特殊情况时,例如由于刀具断裂等原因造成加工中断时,数