z5932型鉆床數(shù)控化改造設計開題報告

1、Z5932型鉆床數(shù)控化改造設計一、選題的背景和意義選題的背景和意義隨著機械工程技術與微電子技術的結(jié)合，形成了一門跨學科的綜合性的復合技術：機電一體化技術，它隨著機械工程技術，微電子技術，計算機技術，激光技術，材料工程技術的發(fā)展而進步。在發(fā)達國家中機床的數(shù)控化比率已達25%以上，而我國還不到1%，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，各行業(yè)對數(shù)控機床的需求會逐年增加。對于中國的現(xiàn)實情況是，大多數(shù)工廠使用的機床都是一些六七十年代的產(chǎn)品，甚至使用早已淘汰的

2、機床，中國的數(shù)控化任務是嚴峻的，如果大量的引進數(shù)控機床，對于大多數(shù)的企業(yè)是無法承受的，也是無法實現(xiàn)的。因此對于一些現(xiàn)有的機床進行數(shù)控化改造是可行的，也是有意義的。本畢業(yè)設計課題：對Z5932型鉆床的數(shù)控化改造，就是在這種形勢下完成的。二、課題應遵循的指導思想二、課題應遵循的指導思想本畢業(yè)設計課題：對Z5932型鉆床的改造。方法是在原有機床的基礎上，拆除機床的進給機構(gòu)，然后安上步進電機，滾珠絲杠等，另外再設計一個控制電路，使電機在微機的控

3、制下轉(zhuǎn)動，自動完成進給，從而實現(xiàn)數(shù)控化改造。此次設計的指導思想是原機床的主要機構(gòu)布局基本不變，盡量減少改動，以降低成本，縮短改造周期，同時機械機構(gòu)改造部分應注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保證安裝，調(diào)試，拆卸方便；需經(jīng)常調(diào)整的部位調(diào)整應方便。三、設計目標三、設計目標（1）普通鉆床數(shù)控化改造后應具有定位，縱向橫向的直線插補功能；還要有能暫停，進行循環(huán)加工等功能。（2）鉆床數(shù)控化改造后屬于經(jīng)濟型數(shù)控機床，在保證一定加工精度的前提下，應

4、簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，進給伺服系統(tǒng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)。（3）要保證進給伺服系統(tǒng)的傳動精度高和良好的平穩(wěn)性。（4）在數(shù)控化改造后，鉆床應能實現(xiàn)縱向和橫向進給聯(lián)動，并能提高生產(chǎn)效率和加工精度。四、四、基本內(nèi)容基本內(nèi)容2C的計算及主要尺寸初選，傳動效率計算，剛度驗算，壓桿穩(wěn)定性驗算及滾珠絲杠螺母副安裝選擇尺寸。導軌的選型及計算。導軌的功用是導向和承載，進給運動導軌的動導軌與支撐導軌之間的相對速度較低。一般采用滾動導軌，或貼塑導軌，本設計采用貼塑導

5、軌。驅(qū)動電機的選用。目前在伺服驅(qū)動系統(tǒng)中常用的驅(qū)動電機是步進電機，電液脈沖馬達，直流伺服電機，交流伺服電機等。隨著計算機技術的普及和應用，使步進電機的控制方式大為簡化，因此本設計選用步進電機。6.2控制系統(tǒng)硬件電路設計控制系統(tǒng)硬件電路設計系統(tǒng)擴展。以8031單片機為核心的控制系統(tǒng)中必須擴展程序存儲器，用以存放控制程序。同時，單片機內(nèi)部的存儲器容量較小，不能滿足實際需要，還要擴展數(shù)據(jù)存儲器。這種擴展就是配置外部存儲器。另外，在單片機內(nèi)部雖

6、然設置了若干并行IO接口電路，用來與外圍設備連接，但當外圍設備較多時，不夠用，因此，單片機要擴展輸入輸出接口芯片。鍵盤接口設計。鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中是一個很關鍵的部件，它能實現(xiàn)向計算機輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是人工干預計算機的主要手段。其實質(zhì)是一組按鍵開關的集合。通常，按鍵所用開關為機械彈性開關，利用了機械觸點的合，斷作用。一般的鍵盤有獨立式按鍵接口設計和矩陣式鍵盤接口，考慮到節(jié)省輸入輸出口，本次設計采用矩陣式鍵盤接口。步進電機控制

7、電路。步進電機主要分反應式步進電機，永磁式步進電機，以及感應步進電機三種主要類型。其中反應式步進電動機機構(gòu)最簡單，是應用最廣泛的一種。按控制繞組的項數(shù)分為三相，四相，五相，和六相等。數(shù)字式脈沖信號控制定子磁極上的控制繞組，按一定順序依次通電，在定子和轉(zhuǎn)子的氣隙間形成步進式的磁極軸旋轉(zhuǎn)。對于步進電機的驅(qū)動電路，考慮驅(qū)動電路要失真小，較好的前后沿和足夠的幅度，因此選用高低壓驅(qū)動電路。6.3控制軟件的設計控制軟件的設計監(jiān)控程序。監(jiān)控程序的作用