x5032立式銑床進(jìn)給系統(tǒng)改造定稿大學(xué)論文.doc

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1、學(xué)號(hào)2011040191037密級(jí)武漢東湖學(xué)院本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))X5032立式銑床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)改造院(系)名稱：專業(yè)名稱：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：二〇一六年五月八日鄭重聲明我鄭重聲明：本人恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，所呈交的學(xué)術(shù)論文是本人在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的結(jié)果。除文中明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫過得內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，并對所寫內(nèi)容負(fù)責(zé)。本人簽名：日期：摘要數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)中實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化先進(jìn)設(shè)備的代表。伴隨著先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，舊機(jī)床的數(shù)控化改造，尤其是普通機(jī)床數(shù)控化改造早已成為擺在我們面前迫切而艱巨的任務(wù)。本課題是對

2、X5032銑床進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控改造方案，在數(shù)控技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展的基礎(chǔ)之上，通過對X5032舊機(jī)床的分析，結(jié)合機(jī)床改造的思路，提出了數(shù)控化改造的方案。主要是針對機(jī)械部分進(jìn)行改造，即對絲杠、驅(qū)動(dòng)元件步進(jìn)電機(jī)和減速齒輪的改造。改造后的銑床不僅能加工平面、銑削鍵槽、等簡單的零件外，還能加工形狀復(fù)雜（如圓弧面加工、斜面及凸輪等）的零件，具有精度高、效率高及加工產(chǎn)品范圍廣等特點(diǎn)。機(jī)床經(jīng)過改造后，可以凸顯機(jī)床強(qiáng)大的工作能力和深度的可靠性，加工精度和生產(chǎn)率同時(shí)有較大的提高，給企業(yè)提供一條切實(shí)可行的路徑。[關(guān)鍵詞]數(shù)控改造；進(jìn)給傳動(dòng)；X5032銑床目錄第一章引言11.1數(shù)控機(jī)床的發(fā)展簡史11.2

3、數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢11.2.1高速性、高效性、高精度、高可靠性11.2.3開放性31.3課題背景、意義31.4研究目標(biāo)4第二章機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)52.1機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案52.1.1改造設(shè)計(jì)任務(wù)52.1.2總體方案設(shè)計(jì)的確定52.2機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)與計(jì)算62.2.1已知條件62.2.2進(jìn)給系統(tǒng)計(jì)算，設(shè)計(jì)82.2.2.1縱向（X向）設(shè)計(jì)計(jì)算82.2.2.2橫向（Y向）設(shè)計(jì)計(jì)算202.3數(shù)控銑床的導(dǎo)軌28第三章數(shù)控機(jī)床控制方式選擇313.1步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制313.1.1步進(jìn)電機(jī)的工作原理313.1.2開環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)成323.2數(shù)控機(jī)床開環(huán)系統(tǒng)速度計(jì)算32第四章結(jié)論與展望3

4、3第五章致謝34參考文獻(xiàn)35第一章引言1.1數(shù)控機(jī)床的發(fā)展簡史從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生開始，美國北密執(zhí)安的小型飛機(jī)承包商帕爾森斯公為了制造飛機(jī)機(jī)翼輪廓的板狀樣板，提出了采用數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行加工的思路，1949年由帕爾森斯企業(yè)與美國麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究院合作開始從事數(shù)控機(jī)床的研制工作，1952年，研究出第一臺(tái)實(shí)驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，并把它安裝在一臺(tái)立式銑床上，成為全球第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，完美實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。1954年11月，在帕爾森斯專利的基礎(chǔ)上。第一臺(tái)應(yīng)用于工業(yè)的數(shù)控機(jī)床由美國本迪克斯企業(yè)制造出來，從此，傳統(tǒng)機(jī)床發(fā)生了質(zhì)的變化。60多年過去了，數(shù)字控制系統(tǒng)已經(jīng)從當(dāng)時(shí)的電子管起步，先

5、后經(jīng)歷了兩個(gè)階段六代的發(fā)展，即：硬件邏輯性控制，階段經(jīng)歷了三代，即第一代——電子管；第二代——晶體管和印刷電路板；第三代—一規(guī)模性集成電路，由于它體積小巧，能耗低，使數(shù)控系統(tǒng)的可靠度得以進(jìn)一步得到提高。計(jì)算機(jī)數(shù)控(計(jì)算機(jī)數(shù)字式控制，簡寫為CNC)階段同樣經(jīng)歷了三代，即1970年第四代——微型計(jì)算機(jī)，1974年第五代——微型處理器(MNC)和1990年第六代——基于PC的階段。數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)步到了第五代以后，從本質(zhì)上解決了可靠性低、售價(jià)昂貴、應(yīng)用不便捷等極其關(guān)鍵的問題，并在上世紀(jì)70年代末80年代初以后先后在美國、日本、歐洲等工業(yè)較為發(fā)達(dá)國家得到大規(guī)模普及和應(yīng)用1.2數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢1.

6、2.1高速性、高效性、高精度、高可靠性（1）高速性、高效加工到了21世紀(jì)，機(jī)床逐漸向高速化方向發(fā)展，大幅度提升加工效率、降低加工成本，提升零件的外表加工質(zhì)量和精度。上世紀(jì)九十年代以后，歐、美、日等各國相繼開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，推進(jìn)機(jī)床高速化發(fā)展步伐。（2）高精度性、超精密化加工35目前，機(jī)械加工精度高的要求較一般的加工精度提升了一倍，達(dá)到5微米量級(jí)；加工制造精度提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)，超精密加工精度跨入納米級(jí)(O．OOl微米)，主軸回轉(zhuǎn)的精度要求已達(dá)到O．01-0.05微米，加工圓度為O．1微米，加工表面粗糙程度Ra=O．003微米等。從精密加工進(jìn)階到超精密加工(特高精度加工)，成

7、為世界各工業(yè)強(qiáng)國大力發(fā)展的方向。其精度從微米級(jí)別到亞微米級(jí)，甚至納米級(jí)(