文档介绍：1 / 40
交通学院
容：数控车床系统XY工
作台与控制系统设计
学生; 伯玉
学 号: 093404002
专 业： 机械制造与维修
学****层次： 函 授
学****层次： 专 科
指导教师： 郎永峰
审核签字：
完成时间： 2010-9
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摘要
当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制与信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以与轻量、微型化方向发展。
关键字：机电一体化的基础 基本组成要素 特点 发展趋势
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目 录
第一章 前言4
第二章 课程设计的目的、意义与要求6
第一节 课程设计的目的、意义 6
第二节 课程设计的要求 6
第三章 课程设计的容7
第一节 课程设计的容 7
第二节 课程设计的容7
第四章 数控系统总体方案的确定8
第五章 机械部分设计9
第一节 确定系统脉冲当量 9
第二节 工作台外形尺寸与重量初步估算 9
第三节 滚动导轨副的计算、选择 9
第四节 滚珠丝杠计算、选择 11
第五节 齿轮计算、设计 13
第六节 步进电机惯性负载的计算 14
第七节 步进电机的计算选择 15
第六章 机床数控系统硬件电路设计17
第一节 设计容 17
第二节 设计步骤 17
第三节 机床数控系统硬件电路设计 21
第七章 系统控制软件设计22
第八章 结束语与致29
第九章 参考文献30
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第一章 前言
一、当今世界数控技术与装备发展的趋势与我国数控装备技术发展和产业化的现状
在我国对外开放进一步深化的新环境下 ,发展我国数控技术与装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 ,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术与装备的几点看法。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 ,数控技术与装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术围覆盖很多领域。
（一）、数控技术的发展趋势。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 ,使制造业成为工业化的象征 ,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 ,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术与其装备发展的趋势来看 ,其主要研究热点有以下几个方面:
(1)、 高速、高精加工技术与装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极提高效率 ,提高产品的质量和档次 ,缩短生产周期和提高市场竞争能力。从 EMO2001 展会情况来看 ,高速加工中心进给速度可达 80m/ min ,甚至更高 ,空运行速度可达 100m/ min左右。目前世界上许多汽车厂 ,包括我国的通用汽车公司 ,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。在加工精度方面 ,近 10 年来 ,普通级数控机床的加工精度已由 10μm提高到 5μm ,精密级加工中心则从 3～5μm ,提 高到 1～ 。为了实现高速、高精加工 ,与这配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展 ,应用领域进一步扩大。
(2) 、5 轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用 5 轴联动对三维曲面零件的加工 ,可用***最佳几何形状进行切削 ,不仅光洁度高 ,而且效率也大幅度提高。但过去因 5 轴联动数控系统、主机结构复杂等原因 ,其价格要比 3 轴联动数控机床高出数倍 ,加之编程技术难度较大 ,制约了 5 轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现 ,使得实现 5 轴联动加工的复合主轴头结构大为简化 ,其制造难度和成本大幅度降低 ,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型 5 轴联动机床和复合加工机床 含 5 面加工机床 的发展。
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