微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案畢業(yè)設(shè)計

1、北京人文大學(xué)機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計1第一章微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定第一節(jié)總體方案設(shè)計的內(nèi)容機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)總體方案的擬定應(yīng)包括以下內(nèi)容：系統(tǒng)運(yùn)動方式的確定、伺服系統(tǒng)的選擇、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及傳動方式的確定、計算機(jī)系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容。具體包括：一、數(shù)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定一、數(shù)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定（1）系統(tǒng)運(yùn)動方式的確定。（2）伺服系統(tǒng)的選擇。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動方式確定。（4）計算機(jī)的選擇。應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)和要求，參考現(xiàn)有同類型數(shù)控機(jī)床，

2、進(jìn)行綜合分析、比較和論證，確定以上內(nèi)容。二、進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計計算二、進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計計算（1）進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計方案的確定及意義。（2）確定脈沖當(dāng)量。（3）滾珠絲杠螺母副的計算和選型。（4）導(dǎo)軌的計算和選型。（5）進(jìn)給伺服系統(tǒng)傳動計算。（6）步進(jìn)電動機(jī)的計算和選用。（7）設(shè)計繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)一個坐標(biāo)軸的機(jī)械裝配圖。三、微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計三、微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計（1）控制系統(tǒng)方案的確定及框圖繪制。（2）MCS51系列單

3、片機(jī)及擴(kuò)展芯片的選用。（3）IO接口電路及譯碼電路的設(shè)計。（4）設(shè)計繪制一臺數(shù)控機(jī)床微機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖。四、數(shù)控加工程序的編制四、數(shù)控加工程序的編制（1）零件工藝分析及確定工藝路線。（2）選擇數(shù)控機(jī)床設(shè)備。（3）確定工件裝夾方法及對刀點。（4）選擇刀具。（5）確定切削用量。北京人文大學(xué)機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計3普通車床（如C616，C618，CA6140）等是金屬切削加工最常用的一類機(jī)床。普通機(jī)床刀架的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動是由主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)

4、掛輪傳遞而來，通過進(jìn)給箱變速后，由光杠或絲杠帶動溜板箱、縱溜箱、橫溜板移動。進(jìn)給參數(shù)要靠手工預(yù)先調(diào)整好，改變參數(shù)時要停車進(jìn)行操作。刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動和橫向進(jìn)給運(yùn)動不能聯(lián)動，切削次序也由人工控制。對數(shù)控車床進(jìn)行數(shù)控化改造，主要是將縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)改為用微機(jī)控制的、能獨(dú)立運(yùn)行的進(jìn)給伺服系統(tǒng)；刀架改造成為能自動換刀的回轉(zhuǎn)刀架。這樣，利用數(shù)控裝置，車床就可以按預(yù)先輸入的加工指令進(jìn)行切削加工。由于加工過程中的切削參數(shù)，切削次序和道具都會按程序自

5、動調(diào)節(jié)和更換，再加上縱向和橫向進(jìn)給聯(lián)動的功能，數(shù)控改裝后的車床就可以加工出各種形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)零件，并能實現(xiàn)多工序自動車削，從而提高了生產(chǎn)效率和加工精度，也能適應(yīng)小批量多種復(fù)雜零件的加二、伺服系統(tǒng)的選擇二、伺服系統(tǒng)的選擇伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)中，沒有反饋電路，不帶檢測裝置，指令信號是單方向傳送的。指令發(fā)出后，不再反饋回來，故稱開環(huán)控制。開環(huán)控制系統(tǒng)主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成

6、本低廉、容易掌握、調(diào)試和維修都比較簡單。閉環(huán)控制系統(tǒng)具有裝在機(jī)床移動部件上的檢測反饋元件，用來檢測實際位移量，能補(bǔ)償系統(tǒng)的誤差，因而伺服控制精度高。閉環(huán)系統(tǒng)多采用直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)驅(qū)動。閉環(huán)系統(tǒng)造價高、結(jié)構(gòu)和調(diào)試較復(fù)雜，多用于精度要求高的場合。半閉環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)不同，不直接檢測工作臺的位移量，而是用檢測元件測出驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)角，再間接推算出工作臺實際的位移量，也有反饋回路，其性能介于開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)之間。由于開環(huán)控制有許

7、多優(yōu)點，所以目前國內(nèi)大力發(fā)展的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床普遍采用開環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)任務(wù)書的要求，這次對車床縱向進(jìn)給伺服單元進(jìn)行數(shù)控化改造應(yīng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)。三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動方式的確定三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動方式的確定為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和運(yùn)動平穩(wěn)性，在設(shè)計機(jī)械傳動裝置時，通常提出低摩擦、低慣量、高剛度、無間隙、高諧振以及有適宜阻尼比的要求。在設(shè)計中應(yīng)考慮以下幾點：（1）盡量采用低摩擦的傳動和導(dǎo)向元件。如采用滾珠絲杠螺母傳動副、滾動導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌等。（2