摘要
随着科学与技术的发展，加工技术在世界的工业范围内都有了显著的提高。而我国以加工中心为代表的高自动化、高附加值、高利润的机床产品却远远落后于世界机床同行。随着中国经济的持续发展,机床行业的全球化、以及在政府加强自主知识创新举措的鼓励下，投资开发加工中心等高档机床的时机趋于成熟。
本次设计是设计铣床的X-Y轴进给系统及其仿真。首先，了解铣床的结构，确定方案。其次，选择滚珠丝杠、步进电机和消隙齿轮等零件，来达到提高传动精度，减小加工误差的目的。本次设计的结果可以顺利达到设计任务的要求，完成X、Y两方向单独运行和同时运行，提高了加工效率。
论文研究完成了基于虚拟样机的网架节点球立式加工中心本体设计—X轴和Y轴及其仿真设计，形成机床详细结构设计的指导文件，为设计的全面铺开实施奠定了基础。
关键词: 立式加工中心; 机床结构; 总体设计; 进给系统;
Abstract
With the development of science and technology, processing technology in the world with the industry-wide have improved
significantly. In China, the representative of a processing center for high automation, high value-added, high profit machine the world has fallen far behind the peer machine. With China's sustained economic development, the globalization of the machine tool industry, as well as knowledge of the Government to strengthen the autonomy of the encouragement of innovation, investment and development centers, such as processing time for high-end machine tools mature.
The design is the design of the xy-axis milling machine feed system and its simulation. First of all, to understand the structure of milling machine to determine the program. Secondly, the choice of ball screws, stepper motors and anti-backlash gear such as spare parts, to achieve to impro ve the accuracy of transmission, the purpose of reducing the processing error. The results can be successfully designed to meet the design requirements of the task, the completion of X, Y two directions at the same time running a separate operation and improved processing efficiency.
Completion of the study paper-based virtual prototyping of network nodes Ontology ball vertical machining center design-X-axis and Y axis and the simulation design, detailed structural design of machine tools to form the guiding document for the design of the implementation of a comprehensive way and laid the foundation.
Key words: Vertical Machining Center; machine structure; design;
feeding system;
目录
摘要 (1)
ABSTRACT (2)
目录 (3)
绪论 (4)
1.1课题背景和目的 (4)
1.2国内外研究现状及发展趋势 (4)
1.2.1 我国加工中心的研究现状 (4)
1.2.2进给系统的发展现状 (5)
1.2.3加工中心的发展趋势 (6)
2总体设计 (7)
2.1总体设计方案的确定 (7)
2.2床身设计 (7)
2.3导轨设计 (8)
3.进给系统设计 (9)
3.1Y轴（纵向）传动部分的设计 (10)
3.1.1 切削力的计算 (10)
3.1.2 滚珠丝杆的选择计算 (11)
3.1.3 传动齿轮选择 (15)
3.1.4 滚动轴承的选择 (16)
3.1.5 伺服系统选择计算 (17)
3.2X轴（横向）传动部分的设计 (21)
3.2.1 切削力的计算 (21)
3.2.2 滚珠丝杆的选择计算 (21)
3.2.3 传动齿轮选择 (24)
3.2.4 滚动轴承的选择 (24)
3.2.5 伺服系统选择计算 (25)
总结 (29)
致谢 (30)
参考文献 (31)
绪论
1.1 课题背景和目的
数控加工是机械制造业中的先进加工技术，在生产企业中，数控机床的使用越来越广泛。企业要在当前市场需求多变、竞争激烈的环境中生存和发展，就需要迅速地更新企业产品，以最低价格、最好质量、最短时间取满足市场需求的不断变化。普通机床已不能很好的适应多品种、小批量的生产要求。数控机床则可以满足这些要求。
加工中心是数控机床中功能较全、加工精度较高的工艺装备。它主要用于箱体类零件和复杂曲面零件的加工，能把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和车螺纹等功能集中于一台设备上。加工中心已成为现代机床发展的主流方向，广泛应用于机械制造中，与普通传统的机床相比，加工中心有工序集中、加工精度高、适应性强、生产效率高、经济效益好、劳动强度低、有利于生产管理现代化等优点，所以加工中心一直都是受到企业的高度重视。
采用加工中心，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力（一个人可以看管多台机床），减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。由于以上优越性，加工中心所占的比例逐渐增大。
在这样的背景下，我选择设计一台加工中心的X-Y轴。此外，熟悉国内外数控技术及加工中心的现状及发展趋势,增强对如何发展民族加工中心产业的感性认识。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 我国加工中心的研究现状
我国从1958年开始研究数控机床，一直到20世纪60年代中期还处于研制、开发时期。当时，一些高等院校、科研单位研制出试验性样机，是从电子管起步的。
目前我国加工中心生产厂家有100多家，生产加工中心配套产品的企业有300余家，产品品种包括八大类2000种以上。目前以新开发出数控系统80余种。分为3种型级，即经济型、普及型和高级型。
在20余年间，加工中心的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进加工中心，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系
统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的加工中心，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本加工中心的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。
随着科技的发展，我国在数控技术与装备的发展得到了高度重视特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
1.2.2进给系统的发展现状
加工中心的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是加工中心区别于普通车床的一个特殊部分。
加工中心的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。
进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。
开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。
全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑
才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。
加工中心的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。
1.2.3加工中心的发展趋势
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，它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，因为这些行业所需装备的数字化已是现代化发展的大趋势。
随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越的要求，产品的更新换代也不断加快，数控机床在机械加工行业中应用越来越广泛。数控机床的发展，除要满足多功能、高性能的要求外，还要具有自动加工的基本功能，操作，维修方便。
在数控加工中心发展的本个多世纪的历程中，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，电子的迅速发展，以及各种性能良好的传感器的出现和运用，使加工中心功能日益完善，自动化、智能化程度越来越高，加工中心正朝着高速化、高精度化、多功能化、智能化、系统化及高可靠性方向发展。
2总体设计
2.1总体设计方案的确定
初步确定设计的任务后（初步拟定三种传动方案即1电机直接与丝杠相连；2电机通过同步带的传动带动丝杠转动；3电机通过齿轮传动带动丝杠转动）数控机床按控制方式分为开环、闭环、半闭环，由于采用直流式交流伺服电机的闭环控制方案，结构复杂，技术难度大，调试和维修困难，造价也高。闭环控制可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响，一般应用于要求高的数控设备中，由于所改造的数控钻床加工精度不十分高，采用闭环系统的必要性不大。若采用直流或交流伺服电机的半闭环控制，精度较闭环控制的查，但是稳定性好，成本较低，调试维修较容易；但是对于经济型数控机床来说必要性不大。故在本次设计中，采用开环控制步进电机驱动即保证改造后的性能不低于原钻床，又保证较高的性价比。
在本次设计中采用它带动X,Y向工作台移动。传动方案1的结构简单，三是消除由步进电动机引起的振动等现象能力较差，故在本次设计中不采用方案2，同步带传动保持恒定传动比，传动精度高工作平稳，结构紧凑，无噪声，有良好减振性能，但制造工艺比较复杂，传递功率较小，寿命较低，故在本次设计中不易采用，所以本次设计中采用齿轮传动，其主要特点是效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定，传动过程中采用消隙齿轮，消除正反转齿轮间隙提高传动精度，性价比高。
在本次毕业设计的工作过程中，技术方面应用滚珠丝杠（工作方式为滚珠丝杠转动，滚珠丝杠副螺母移动）可以提高加工精度。在可拆卸方面考虑了许多因素由于设计经验不足，在快卸方便性上考虑有时略有纰漏；在经济性方面采用反应式步进电动机其性价比高；在满足精度的前提下减少了生产成本。材料的使用上采用了较为广泛应用的45号钢加工成本低且避免使用有毒害的材料污染环境，还可以回收应用；在环境方面应用消隙齿轮可以有效的降低噪音减少对人体的危害。
2.2床身设计
机床的床身是整个机床的基础支承件，是机床的主体，一般用来放置导轨、等重要部件。床身的结构对机床的布局有很大的影响。按照床身导轨面与水平面的相对位置，立式加工中心通常采用固定立柱式，主轴箱吊在立柱一侧，其平衡重锤放置在立柱中，工作台为十字滑台，可以实现X、Y两个坐标轴的移动，主轴箱沿立柱导轨运动实现Z
坐标移动。本设计中采用加工中心床身取T字型结构，立柱固定在其上面，工作台用十字滑台，在床身导轨上做X、Y两向移动，主轴箱沿立柱导轨做Z向移动。
2.3导轨设计
导轨一般可分为滑动导轨和滚动导轨两种。
滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。但传统滑动导轨摩擦阻力大，磨损快，动、静摩擦系数差别大，低速时易产生爬行现象。目前数控机床已几乎不采用传统滑动导轨，而是采用带有耐磨粘贴带覆盖层的滑动导轨和新型塑料滑动导轨。它们具有摩擦性能良好和使用寿命长等特点。滚动导轨的优点是摩擦系数小，动、静摩擦系数很接近，不会产生爬行现象，可以使用油脂润滑。
这次设计中采用的是滚动直线导轨。
3.进给系统设计
数控机床的进给系统必须保证由数控装置发出的控制指令转换成速度符合要求的相应角位移或直线位移，带动运动部件运动。根据工件加工的需要，在机床上各运动坐标的数字控制可以是相互独立的，也可以是联动的。总之，数控机床对进给系统的要求集中在精度、稳定、和快速响应三个方面。为满足这种要求，首先需要高性能的伺服驱动电动机，同时也需要高质量的机械结构与之匹配。为提高进给系统机械结构性能主要采取措施有：1.提高系统机械结构的传动刚度2.采用低而稳定的摩擦传动副 数控机床进给系统多采用刚度高摩擦因数小而稳定的滚动摩擦副，如滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨等。3.惯量匹配 最佳惯量匹配目的是为保证伺服驱动电机的工作性能和满足传动系统对控制指令的快速响应的要求。4.提高传动件精度 高质量的机械传动配合与高性能的伺服电动机使现代数控机床进给系统性能有了大幅度提高。
立式加工中心的进给伺服系统特别是进给系统的传动精度及效率是性能的重要组成部分。为了保证加工中心进给伺服系统工作的精度、刚度和稳定性，对进给系统结构的要求是高精度、高刚度、低摩擦和低惯量，设计过程中要尽可能的增大驱动力矩，提高传动效率，消除反向间隙，增强自动平衡等。
拟定的主要参数如下:
工作台尺寸（长X 宽）:
500900 mm 工作台行程（X 向）:
600mm 工作台行程（Y 向）:
500mm 主轴头垂直行程（Z 向）:
500mm 主轴端面距工作台面距离:
680~180mm 主电机功率:
5.5kW 主轴转速范围（无级调速）:
3000~63min /r 主轴最大输出扭距:
150NM 主轴最大轴向抗力: 10000N
快速移动速度（X 、Y 、Z 方向）: X 、Y:12 min /m Z:6 min /m
进给速度范围:
2500~1min /mm 工作台承重:
400kg 刀柄:
BT40 坐标定位精度:
X:025.0，Y/Z:022.0 重复定位精度:
X:015.0，Y/Z:012.0 坐标控制:
三轴控制 数控系统:
SIEMENS 802D
3.1 Y 轴（纵向）传动部分的设计
设计过程中，采用步进电动机和滚珠丝杆副。步进电动机与丝杆之间的传动采用齿轮一级传动式，在设计步进电动机与丝杆的连接时，尽量减少传动间隙。轴承采用能达到精度要求的。
3.1.1 切削力的计算
采用的进给机械简图如图所示：
切削功率C P ：
由《机床设计手册》可知切削功率：
C P =P ηK
（3—1） 式中 P ——主轴电动机功率，P =5.5kW ； η——主传动系数总功率，一般为85.0~75.0，取η=8.0；
K ——进给系统功率系数，取K =96.0
则
C P =96.08.05.5??kW =22.4kW
切削功率应按在各种加工情况下经常遇到的最大铣削力（或转矩）和最大切削转速（或转速）来计算。若按最大切削速度来计算，取切削速度υ=100min /m ，根据公式：
C P =60υz F 10?3- （3—2）
式中 Z F ——主切削力（N ）；
υ——切削速度（min /m ）；
则主切削力为：
Z F =υC
P 603
10?=1001022.4603??N =2532N 根据《机床设计手册》可得：
纵向切削分力：X F =)9.0~6.0( Z F
横向切削分力：Y F =)65.0~5.0(Z F
取 X F =6.0Z F =N 25326.0?=N 2.1519
Y F =5.0Z F =N 25325.0?=N 1266
3.1.2 滚珠丝杆的选择计算
滚珠丝杆螺母副，是在丝杆和螺母间，以滚珠为滚动体的螺旋传动机构。是回转运动和直线运动相互转换的一种新型传动装置，其结构的主要特点是普通丝杆螺母间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，因而摩擦系数小，且它的传动负载比梯形的滑动丝杆要大得多，精度又高，平稳性好。
在设计过程中，滚珠丝杆的选择要根据机床的实际情况及工作负载情况，计算出丝杆工作时的最大载荷及丝杆的工作寿命等参数进行选择，最大动载荷必须小于丝杆的额定动载荷。滚珠丝杆螺母副是标准化生产，其规格型号都按国家标准。其选择的详细计算如下：
(1) 工作负载计算
计算进给牵引力m F )(N 。可根据《机床设计手册》中进给牵引力的实验公式计算 则
m F =K X F +f (Z F +G ) （3—3） 式中 X F ——切削分力)(N
K ——颠覆力矩影响的实验系数，K =15.1；
f ——滑动导轨摩擦因数，f =18.0~15.0，取f =16.0；
G ——工作台承重，G =N 4000
则
m F =N N )40002532(16.02.1519
15.1+?+?=N 2.2792 （2）滚珠丝杆寿命计算
根据进给速度和滚珠丝杆螺距计算出丝杆的转速，再根据丝杆转速计算出丝杆的寿命。
滚珠丝杆转速n ：
n =
o
f P υ （3—4） 式中 f υ——进给速度，取min /60mm
o P ——滚珠丝杆的螺距，取mm 6 则
n =
o
f P υ=min /660r =min /10r 寿命计算公式： t =
61060nT （3—5）其中数控机床T 可取15000h ，则
t =6
1060nT =610150001060??万r =r 万9 （3）对大动载荷计算及丝杆型号选择
根据切削力和运动部件的质量引起的进给阻力，计算出丝杆的轴向载荷，再计算出丝杆副应能承受的最大动载荷C
最大动载荷计算公式：
C =m H w F f f t 3 （3—6）
式中 t ——寿命，以610为1单位；
w f ——运转系数，按一般运转w f =5.1~2.1，取w f =2.1；
H f ——硬度系数，为HRC 60时，H f =1，小于HRC 60时，H f >1，这里取H f =1； m F ——进给牵引力
则
C =m H w F f f t 3=2.279212.193???=82.6976
根据a C C <的原则，使选取的滚珠丝杆的额定动载荷大于计算的最大工作动载荷，查《现代实用机床设计手册》可知，可选择滚珠丝杆的型号为CDM3206—5—P4，其公称直径为mm 32，其额定动载荷为N N 82.697626250>，强度满足要求。
CDM3206—5—P4滚珠丝杆的参数数值如下表：
表3—1 CDM3206—5—P4滚珠丝杆具体参数
（4）效率计算
根据《机械原理》，丝杠螺母副的传动效率的计算公式为：
η=)
tan(tan ?γγ+ （3—7） 式中：γ——为丝杆螺旋升角，根据'0
0)14.3arctan(d P ?=γ计算得，γ='253o
?——为摩擦角，取?='10
则
η=)
'10'253tan('253tan +o o =953.0 （5）刚度验算
滚珠丝杆工作时受轴向力和转矩的作用，将引起导程0P 的变化，因滚珠丝杆受转矩时引起的导程变化很小，可以忽略不记，所以工作负载引起的导程变化量为：
0P ?=EA
P F m 0± （3—8） 式中 0P ——滚珠丝杆导程，取mm 6=cm 6.0；
E ——材料弹性模量，对于钢，取MPa 4106.20?（26/106.20cm N ?）； A ——滚珠丝杠截面积，按丝杆螺纹底径确定，即2d =cm 71.2，则
A =π22)2
(d =14.3)271.2(2?=2765.5cm 所以 0P ?=765.5106.206.02.27926???±
=cm 51041.1-? 滚珠丝杆受转矩引起的导程变化量'P ?很小，可以忽略不计，即1P ?=P ?,所以导程变形总误差总P ?为：
总P ?=00
P P P ?总 （3—9） 式中 总P ——Y 轴（纵向）最大行程，由拟定参数中可知，总P =mm 500=50cm
则
总P ?=00
P P P ?总=51041.16.050-??=m m /75.11μ 由《现代实用机床设计手册》可知，4级精度丝杆允许的螺距误差为m m m m /75.11/33μμ>，故此丝杆精度足够。
3.1.3 传动齿轮选择
齿轮传动比的计算。传动比计算公式为：
i =0360P b p
o θδ （3—10）
式中 b θ——步进电动机的步距角
0P ——丝杆螺距
p δ——脉冲当量
根据系统的脉冲当量，一般情况下普通数控机床取p δ=/01.0mm 步，选步进电动机的步距角b θ=o 75.0，0P =mm 6，则
i =0360P b p
o θδ=6
75.001.0360??=8.0 可选定齿轮齿数为：
i =21Z Z =40
32 由于进给运动齿轮受力不大，且根据优先选用第一系列的原则，可取模数m =mm 2，齿轮传动效率i η=98.0，由经验公式可知，齿宽b =mm 20，则分度圆直径分别为：
1d =1Z m =232?=mm 64
2d =2Z m =240?=mm 80
中心距为：
a =2
)(21Z Z m +=2)4032(2+?=mm 72
3.1.4 滚动轴承的选择
传动系统的平稳性事检测数控机床性能的一项重要指标。设计过程中要保证加工的可靠性。轴承的刚度太高，则会造成物不尽其用，增加设计成本，太低会影响到丝杆的传动精度和寿命。
滚珠丝杆螺母副传递驱动力矩，驱动其来回移动，因此丝杆必须采用三点式支撑方式。各方向传动系统的丝杆采用一端轴向固定，另一端浮动的结构形式，使丝杆轴向留有移动的空间，这种安装方式可以减少机床的振动和传动的误差，避免轴承卡死的情况发生，适用于较长的卧式安装丝杆。根据额定载荷承载能力在固定端采用一对角接触球轴承76020225TVP 面对面组配，成对使用能限制两个方向的轴向位移。浮动端支撑采用6205/P5型深沟球轴承，只承受丝杆的重力。
根据查得的具体的轴承参数可知，76020225TVP 轴承的额定载荷C =N 26000,而牵引进给力m F =N 2.2792。C >m F ，因此76020225TVP 轴承的承载能力满足要求。6205/P5轴承的额定载荷C =N 10800，C >m F ，所以6205/P5轴承的承载能力也满足要求。
76020225TVP 轴承的具体参数如下表：
表3—2 76020225TVP 轴承的具体参数
6205/P5型深沟球轴承的具体参数如下表：
表3—3 6205/P5型深沟球轴承的具体参数
3.1.5 伺服系统选择计算
伺服电动机的种类有很多，在经济型的数控化设计中常选用步进电动机。步进电动机是将电脉冲控制信号转化成机械角位移的执行元件，通过控制输入点脉冲的数量、频率以及电动机绕组通电相序等实现单位时间内通过点脉冲越多，电动机的转速越高。
选择私服电动机应考虑三个要求：
1）
最大切削负载转矩不得超过电动机的额定转矩； 2）
电动机的转子惯量应与负载惯量相匹配； 3） 快速移动时，转矩步得超过伺服电动机的最大转矩。
（1） 负载转动惯量计算
负载转动惯量计算可以通过折算到步进电动机轴上的转动惯量计算，计算公式为： F J =1J +232i J J ++g
i G b 22)180(πθδ （3—11） 式中 F J ——折算到电动机上的转动惯量)(2cm kg ?；
1J ——齿轮1Z 的转动惯量)(2cm kg ?；
2J ——齿轮2Z 的转动惯量)(2cm kg ?；
3J ——滚珠丝杆的转动惯量)(2cm kg ?；
δ——计算参数
工作台G =N 4000，δ=01.0，b θ=o 75.0，将其折算为电动机轴上的转动惯量为：
g
i G b 22)180(πθδ=22210108.04000)75.014.301.0180(-????=265.3cm kg ? 在本设计中，齿轮可看做材料为钢的圆柱形零件。对于材料为钢的圆柱形零件，其转动惯量计算公式为：
J =44108.7bd -? （3—12） 式中 b ——齿宽或者零件轴向长度；
d ——齿轮直径或者圆形零件的直径
由前面的计算可知，齿轮的直径1d =mm 64，2d =mm 80，齿轮宽度为1b =2b =cm 2，则
齿轮1Z 转动惯量： 1J =444.62108.7???-=262.2cm kg ?
齿轮2Z 转动惯量： 2J =4482108.7???-=239.6cm kg ?
计算丝杆转动惯量时，丝杆直径要采用其螺纹底径进行计算，由前面知道的丝杆直径可查得其螺纹底径3d =mm 1.27，长度3b =mm 1300，则丝杆加在电动机轴上的转动惯量
3J =4471.2130108.7???-=247.5cm kg ?
则负载总转动惯量为:
F J =1J +232i J J ++g
i G b 22)180(πθδ =65.38.047.539.662.22+++
=28.24cm kg ?
(2) 最大切削负载转矩计算
根据能量守恒原理，电动机等效负载转矩可按下式计算：
m T =i P F i m ηπη00
2 （3—13）
0η取966.0，代入前面计算所得的数据，则
m T =8
.098.0966.014.321062.27923??????-=m N ?52.3 如果不考虑起动时运动部件惯性的影响，则起动转矩的计算公式为：
q T =
5
.0~3.0m T 取安全系数为5.0，则
q T =5
.052.3=04.7m N ? 查《实用微电机手册》，当步进电动机为五相十拍时，选步进电动机的起动转矩和最大静转矩的关系为：
λ=max j q
T T =951.0
m a x j T =λq
T =951
.004.7=m N ?41.7 因数控机床对动态性能要求较高，确定电动机以最大静转矩运动时，应满足快速空载起动所需转矩T 的要求：
T =0max T T T f a ++ （3—14） 式中 m a x a T ——快速空载起动时所需的转矩；
f T ——克服摩擦所需的转矩；
0T ——丝杆预紧所引起的折算到电动机轴上的附加转矩
当工作台快速移动时，电动机的转速计算公式为：
n =0
max P i υ （3—15） 式中 m a x υ——快速移动速度，由立式加工中心拟定参数可知为min /1200mm 代入之前所得的i 、0P 的数据，则
n =
68.01200?=min /160r 由动力学可知：
m a x a T =εF J
其中，ε=t n
30π，t 为加速时间常数，t =025.0s ，则
max a T =εF J =025
.03016014.3108.244????- =m N ?66.1
f T 的计算公式为：
f T =
i GfP i ηπη002 （3—16）
代入数据，则
f T =8.098.0966.014.3210616.040003???????-=m N ?81.0 0T 的计算公式为：
0T =i P F i ηπη00
02 （3—17）
式中 0F ——预加载荷，一般为最大轴向载荷的3/1 ，即
0F =m F 3
1=2.279231?=73.930 则
0T =i P F i ηπη00
02=8.098.0966.014.3210673.7303??????-=m N ?92.0 所以
T =0max T T T f a ++=92.081.066.1++=m N ?39.3
（2） 步进电动机的最高工作频率计算
步进电动机的最高工作频率计算公式为：
m a x f =
δυmax 1000 （3—18）
代入数据，则 max f =δ
υ601000max =01.060121000??=Hz 20000 即，步进电动机的最高工作频率为Hz 20000
在步进电动机的选择过程中，其输出转矩、起动频率和空载运行频率等参数都要比理论计算值大。由《实用微电机手册》查得，130BF001反应式步进电动机的空载运行
毕业设计方案 题 计 目CXH500 数控车铣复合机床主传动系统设 学专院 业 机械工程学院 机械工程 二〇一七年月日
设计题目CXF500 数控车铣复合机床主传动系统设计 一、选题背景与意义 1. 选题背景及国内外研究现状 车铣复合机床在数控车床的基础上增加了主轴分度和动力刀架功能，可以实现曲面、端面车 削以及工件圆柱面的铣削、钻孔、攻丝等功能。1982 年，奥地利林茨机床公司（WFL ）开发出了全世界第一台车铣数控专用机床——WVC500S 车铣加工中心。经过近20 年的不断努力，车铣复合机床已经能实现车削、铣削、镗削、插齿及滚齿等多种加工。进入21 世纪以来，数控车铣复合机床发展非常迅速，不仅规格齐全，硬件功能完善，且软件功能也十分强大，如WFL 的M 系列和MAZAK 的E-H 系列等[1]。目前，先进的五轴车铣复合机床除了可以进行车、铣、钻、 镗、攻丝等加工外，还可以进行镗型腔、钻深孔、滚齿、铣叶片以及进行磨削加工和工件的在线 测量，实现各种误差补偿、刀具在线监控和适应控制等。国外的主流车铣复合机床呈现出了配有 仿真系统、多轴控制扩大机床加工能力及高速度、高精度、智能化的特点，其应用也由单机向系 统化、集成化和网络化的高层次发展。 我国数控车铣复合机床的研制工作起步比较晚，在2001 年由沈阳数控机床厂制造出我国第一台SSCKZ63-5 五轴车铣复合机床，该机床引进了德国玛斯廖拉公司（MAXMULLER ）的技术，达到了国际90 年代末的水平。现在通过国家相关的政策的支持，我们在车铣复合加工机床成功 取得多方面突破，例如：攻克了动力驱动单元，大直径大通孔的高速强力主轴，刀架，机床热平
第一章塑件分析 1.1塑件结构分析 图1-1 塑件结构图 此制品是消声器上盖，现实生活中经常看到用到，是一个非常实际的产品。且生产纲领为：中批量生产，所以我们采用注射模具注射成型。 1.2 成型工艺性分析[1] 塑件材料为尼龙，因塑件用在空压机内，表面无光洁度要求。具有良好的力学性能，其抗冲击强度比一般的塑料有显著的提高，具有良好的消音效果和自润滑性能。密度1.15 g/cm3, 成型收缩率：0.4～0.7%，平均收缩率为0.55%。 第二章确定模具结构
2.1模具结构的确定 塑料模具的种类很多，大体上分为：二板模，三板模，热流道模。 二板模缺点是浇口痕迹明显，产生相应的流道废料，不适合高效生产。本模具选择二板模其优点是二板模结构简单，制作容易，成本低，成型周期短。 支撑板 分型面 定模侧 动模侧 图2.1 典型的二板模结构 模架为非标准件 定模座板： 400*200*25mm 定模板： 315*200*40mm 动模板： 315*200*32mm 支承板： 315*200*25mm 推秆固定板：205*200*15mm 推板： 205*200*20mm 模脚： 50*200*60mm 动模座板 400*200*25mm 2.2确定型腔数目 2.2.1塑件体积的计算 a. 塑件体积的计算 体积为：
V a = S a ×L a =(37×35-8×25)×10-(33×36-10.5×25) ×8 =12.60cm 3 b.计算塑件的重量 根据《塑料模具设计手册》查得密度ρ取1.12g/cm 3 所以，塑件单件的重量为：m=ρV ＝12.60?1.12 ＝14.11g 浇注系统的体积为：主流道+分流道+浇口=（6280+376.8*2+12*2）/1000 ≈7.05 cm 3 粗略计算浇注系统的重量：7.05*1.12=7.90g ≈8.0g(含有冷料穴料重) 总重量：14.11*2+8.0=36.22g 2.2.2 模具型腔数目的确定 模具型腔的数目决定了塑件的生产效率和模具的成本，确定模具型腔的方法也有许多种，大多数公司采用“按经济性确定型腔的数目”。根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料的费用，仅考虑模具费用和成型加工费，则模具费用为 21C nC Xm += 式中Xm ——模具费用，元； 1C ——每一个型腔的模具费用，元 2C ——与型腔数无关的费用，元。 成型加工费用为 n Y N X t j 60= 式中j X ——成型加工费用，元 N ——需要生产塑件的总数； t Y ——每小时注射成型的加工费，元/h ；n ——成型周期，min 。 总的成型加工费用为n Y N C nC X X X t j m 6021++=+= 为了使成型加工费用最小，令 0=dn dX ，则 n=2 上式为按经济性确定型腔数目为2。考虑到模具成型零件和抽芯结构的设计，模具
XXX 大 学 （空一格，行距：单倍行距） （空四格，行距：单倍行距） 题 目： 女性时尚高跟鞋系列设计 学 院： 美术学院 专业、年级： 艺术设计专业2007级 3 班（产品造型方向） 姓 名： 学 号： 指 导 教师： 职称： 完 成 时间： 年 月 日
声明 本人声明所呈交的设计作品及论文是本人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得成都大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示谢意。 本设计及论文成果是本人在成都大学读书期间在指导教师指导下取得的，设计及论文成果归成都大学所有，特此声明。 学生签名： 指导教师签名：
具、装饰物品或日常生活用品都带有色彩。因此要对他们进行统一，使他们能在同一色调上进行细微的变化，达到和谐的效果。色彩的运用会受到人的年龄、性别等各种因素的影响，而人的心理感受及联想与色彩的关系问题也是息息相关的。色彩还能造成不同的空间感，每个房间都不可能单独存在一种色调，不同的区域对色彩的要求也不一样。房间布置时应选择适合的“快乐”色彩，会有助于下班回到家里后松弛紧张的神经，觉客厅、卧室，有时也会因居住者秉性不同而有差异。 （空一格） ：色彩；空间；心理；关系
utilization （空一行） room places the furniture, the decoration goods or the daily life thing all have the color. Therefore must carry on the unification to them, enables them to carry on the slight change in the identical tone, achieves the harmonious effect. The color utilization can receive human's age, the sex and so on each kind of factor influence, but human's psychological feeling and the association and the color relational question also is closely linked.The color also can create the different sense of space, each room is all impossible alone to have one kind of tone, the different region is dissimilar to the color request. When room arrangement should choose suitably “joyful” the color, can be helpful after gets off work gets in the home to relax the tense nerve, thought the relaxation is comfortable.The different room function is different, the color should not be same; Is the same function room, like is similarly the living difference differently. （空一格） Color ；Space ；
烟台南山学院毕业设计（论文） 卧式加工中心主传动系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日
液压传动课程设计 中国矿业大学机电学院 选修课
设计参数： 不计惯性负载 题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务，工作原理如下： 夹紧油缸： 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸： 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度：0.05m/s 夹紧缸慢进速度：8mm/s 最大夹紧力：40KN 进给油缸快进速度：0.18m/s 进给油缸慢进速度：0.018m/s 最大切削力：120KN 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大250mm） 进给缸行程：用行程开关调节（最大1000mm） 一、工况分析： 1．负载分析
已知最大夹紧力为40KN，则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN，则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)
2.确定液压缸主要参数 根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2，即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击，回油路应有背压2P ，暂时取MPa P 6.02=。 从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中，M η为液压缸效率，取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值，即
1 引言 1.1 课题的提出 近年来随着计算机科学技术的高速发展，计算机技术也被广泛应用在我们生活的诸多领域，当然它在高校的信息化进程中也发挥着重要作用。通过先进的计算机网络技术管理高校资源，不仅提高了工作效率，而且提高了管理水平，更提高了服务质量[1]。 高校校友是一个知识体系密集、信息资源丰富、社会能力强的群体，是对自身母校有着特殊感情的群体，是潜藏在母校之外的独有的重要宝贵资源，它以桥梁和纽带的角色有效建立起学校和社会之间的联系，在学校的发展过程中发挥着重要的作用[2,3]。 1.2 课题的现状及其发展 目前世界上各种形式的校友录网站大约28万多个之多，大致有以下几类：1）以收费方式分，有收费校友录和免费校友录，其中以后者居多；2)以提供校友录服务的网站分大致有三种，有大专院校自己网站的校友录；有专门单独的校友录网站；有综合网站上的校友录；3）还有网络校友录和手机校友录之分[4]。 中国校友录发展现状：下面选取两个具有代表性的校友录来看看中国校友录网站发展的具体情况。1）中国人校友录是目前各种校友录中最具代表性、权威性的校友录。它有完善的界面服务，在校友录基本的留言、相册等功能之上，中国校友录还开通了手机校友录，同学大搜捕，星级会员等增值服务。还包括了其他信息服务内容，可以进行天气预报，股市，热点新闻的信息定制，并针对毕业班同学为他们提供全面就业信息及咨询。2）世纪同学录，现有注册用户440914人，注册班级120864个（数据截止到2004年1月10日）[5]。 1.3 本课题的主要工作 本次课题设计的是中北大学校友录管理系统，主要工作任务是实现以下系统功能：校友成员注册、登录、留言，上传并浏览照片、通讯录、系统后台管理。具体实现：校友数据的添加、修改、删除、和查询，已完成校友数据的收集及进行数据电子化；用户之间的互动，包括上传照片，相互留言，查看信息；对中北大学校友录管理系统的用户权限进行管理，以保证数据资源的合理利用。通过提供完善的校
目录 摘要 ............................................................................................................................................... I Abstract .............................................................................................................................................II 第一章绪论 ..............................................................................................................................- 1 - 1.1 数控技术与数控机床 ...................................................................................................- 1 - 1.2 数控机床的特点及发展趋式 .......................................................................................- 1 - 1.3 数控铣床与其进给系统 ...............................................................................................- 3 - 1.4 总体设计方案的拟定 ...................................................................................................- 3 - 第二章机床横向进给系统机械部分计算与设计.....................................................................- 5 - 2.1 脉冲当量的选择与切削力的计算 ...............................................................................- 5 - 2.2滚珠丝杆螺母副的计算和选型 ....................................................................................- 6 - 2.3 伺服电机的选择 .........................................................................................................- 12 - 2.4 导轨的设计及滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧......................................................- 15 - 2.5联轴器的选用 ..............................................................................................................- 16 - 第三章三维实体造型设计及图纸生成 ..................................................................................- 17 - 3.1 工具软件UG的介绍..................................................................................................- 17 - 3.2 造型过程 .....................................................................................................................- 17 - 参考文献 ....................................................................................................................................- 21 - 致谢 ............................................................................................................................................- 22 -
数控铣床毕业设计 毕业设计 （2013届） 题目凸件的加工 系（院）漯河职院机电系 专业数控技巧 班级 学号 学生姓名 指导教师张超凡师长教师上交日期2014.01.04
摘要 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺筹划的分析，工装筹划切实其实定，刀具和切削用量的选择，肯定加工次序和加工路线，数控加工法度榜样编制。经由过程全部工艺的过程的制订，充分表现了数控设备在包管加工精度，加工效力，简化工序等方面的优势。 目录 第1章前言 第2章数控机床的产生与成长 2.1 数控机床的产生 2.2 数控机床的成长 第3章工艺筹划分析 3.1 零件图 3.2 零件图分析
3.3 肯定加工办法 3.4 肯定加工筹划 第4章工件的装夹 4.1 定位基准的选择 4.2 定位基准选择的原则 4.3 肯定零件的定位基准 4.4 装夹方法的选择 4.5 数控铣床常用的装夹方法 4.6 肯定合理的装夹方法 第5章刀具及切削用量 5.1 选择数控刀具的原则 5.2 选择数控铣削用刀具 5.3 设置刀点和换刀点 5.4 肯定切削用量 第6章典范轴类零件的加工 6.1 凸件加工工艺分析 6.2 凸件的加工工艺 6.3 加工法度榜样的编辑 第7章停止语 第8章申谢词 参考文献 第1章前言
在机械加工工艺教授教化中，机械制造专业学生及数控技巧专业学生都要进修数控车床操作技巧。让学生懂得相干工种的先辈技巧，同时培养工作岗亭的前瞻性；在讲解数控常识的同时，必须要肄业生控制根本的机械加工工艺，加强体系意识，懂得手动操作与主动操作之间的接洽，真正把学生培养成为适应各类工作情况和岗亭的多面手。数控车工基本工艺理论及技能有机融合，包含夹具的应用、量具的识读和应用、刃具的刃磨及应用、基准定位等，分类论述了车床操作、数控车床主动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能练习密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清楚地展示了数控车工必须控制的常识和技能的练习门路。对涉及与数控专业相干的基本常识、专业计算，都进行了有针对性的阐述，目标在于塑造理论充分、技能扎实的专业技能型人才。 本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工次序和典范零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺筹划分析，机床的选择，刀具加工路线切实其实定，数控法度榜样的编制，最终形成可以指导临盆的工艺文件。在全部工艺过程的设计过程中，要经由过程分析，肯定最佳的工艺筹划，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方法，使得零件加工便利、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在包管零件精度的情况下，加工效力最高、刀具消费最低。最终形成的工艺文件要完全，并能指导实际临盆。 第二章数控机床的产生及成长
开封大学 毕业设计说明书 设计题目亚龙YL-335B型自动生产线---加工站院系电子电气工程学院 专业电气自动化技术 学生姓名王鹏 指导教师高明远(副教授)
摘要 随着社会的进步科技的发展，人们不愿再花很大力气去手工操作机器，而PLC技术在正好应用于这一点，通过PLC内部的处理能把许多之前手动操作的加工机器改为自动运行，这样不仅解放了人力，生产效率也有很大的提升。PLC以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。 对本设计而言，加工站机构采用气动驱动技术，系统控制方式采用一台PLC承担其控制任务，加工单元的功能是完成把待加工工件从物料台移送到加工区域冲压气缸的正下方；完成对工件的冲压加工，然后把加工好的工件重新送回物料台的过程。 在TPC7062KS人机界面上组态画面，触摸屏上电并进行权限检查后运行，将直接切换到“运行界面”。人机界面上增加了操作加工站的操作方式，易于观察，提供了远程控制使加工与控制分离，易于操作。 关键词：加工站 PLC 人机界面组态
目录 前言 (2) 一、加工单元的结构 (3) （一）加工单元结构认知 (3) 1.物料台及滑块机构 (3) 2.磁性开关 (4) 3.漫射式光电接近开关 (5) （二）加工（冲压）机构 (6) （三）加工单元的气动元件 (7) 1.薄型气缸 (7) 2.气动手指（气爪） (7) 3.电磁阀组 (8) 4.磁感应接近开关 (9) 二、加工单元的气路设计与连接 (10) 三、加工单元的PLC及编程 (11) （一）加工单元PLC的选择及其介绍 (12) （二）加工单元的PLC的接线分配表及I/O分配表 (12) （三）加工单元的PLC的I/O接线图 (14) （四）加工单元的PLC的编程 (14) 1.工作任务 (15) 2.子程序流程图 (15) 3.PLC程序的编写 (15) 四、加工单元的本地控制 (16) 五、加工单元的人机界面控制 (17) 1.根据工作任务，对工程分析并规划 (17) 2.“运行画面”组态 (17) 3.制作指示灯 (18) 4.数据显示 (19) 5.工程通信 (20) 6.工程下载 (21) 7.工程运行 (22) 六、总结 (23) 七、参考文献 (24) 八、附录 (25)
数控机床进给系统设计
第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min 或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反
馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度：0.01mm（即为脉冲当量）；最大进给速度：V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm，工作台及刀架重：110㎏；最大轴，向力=160㎏；导轨静摩擦系数=0.2； max 行程=1280mm；步进电机：110BF003；步距角：0.75°；电机转动惯量：J=1.8×10-2㎏.m2。
绪论 随着科学技术的发展，特别是大规模集成电路的问世和微处理机技术的应用，出现了可编程序控制器（PLC），它不仅可以取代传统的继电接触器控制系统，还可以进行复杂的过程控制和构成分布式自动化系统，使电气控制技术进入了一个崭新的阶段。可编程控制器以其可靠性极高，能经受恶劣环境的考验，使用极其方便的巨大优越性，迅速占领了工业自控领域，成为工业自动控制的首选产品。 当前，在我国广大矿山企业中的装备和技术改造，正在兴起广泛应用可编程控制器的热潮，其发展之势恰如数年前个人计算机在我国迅速推广一样，方兴未艾，如火如荼。 广大工程技术人员已经认识到可编程控制器的巨大优越性，许多人通过对进口设备、生产线的分析解剖认识了可编程控制器，还有许多人自己设计可编程控制器系统，取得良好成果后更引发深入了解可编程控制器的兴趣。 本次毕业设计，面对井下胶带运输机继电器逻辑控制的众多问题，我 系列超小型可编程控制器，对井下胶带运输机的控制选择了日本三菱FX 2N 进行PLC改造。本设计介绍了FX 系列可编程控制器的结构组成、基本指 2N 令，胶带运输机外围各保护的接入方法。经改造，使胶带运输机控制融入更多的科技含量，适应科技进步，确保胶带运输机安全可靠的运转。 第1章设计课题的选择 1.1 设备现状 兖矿集团东滩煤矿井下原使用的胶带运输机电控系统主要以继电器控制为主，依靠中间继电器、得电延时继电器、断电延时继电器、热继电器、起动停止按钮的组合实现胶带运输机的起动、停止和保护。 在胶带运输机电控保护回路中，运行指令由电气故障、机械故障、运输机故障、启动按钮、停止按钮组成。其中电气故障由涨紧电气故障、盘 未来1
摘要:本次设计通过对现有加工中心的分析研究,提出一种新的设计方案,其自动化程度更高,结构也相对比较简单.这一点在论文会得以体现.本方案中,主轴箱采用交流调速电机实现无级变速,在X、Y、Z三个方向上的进给运动均采用滚珠丝杠,而动力则由步进电动机通过调隙齿轮来传递,并且采用单片机进行数字控制. 控制系统采用MCS-51系列单片机,通过扩展程序存储器、数据存储器和I/O 接口实现硬件电路的设计.论文中也对软件系统的设计做出了相关说明. 关键词:交流调速电机滚珠丝杠步进电机单片机系统扩展
Abstract: This design tries a new method after the analyze and research of the exited machining center with the higher automatization degrees and the simpler configuration,which will be explained in the paper. In the method, AC adjustable-speed motor is used for the realization of the level shift in variable speed,and in the motion of, we all adopt ball bearing thread haulm for the X、Y、Z direction,The power of which is step by step electromotor transferred by gear that used for adjusting gaps.And more,we used singlechip for numerical control. The control system introduces MCS-51 series singlechip,and the realization of hardware circuit was accomplished by enlarging program memorizer、data memorizer and I/O meet meatus.Also,the paper explained the design for software system. Keywords: AC adjustable-speed motor、ball bearing thread haulm、the step by step electromotor、the enlarge for SCM system
毕业设计（论文）-立式铣削五轴五联动加工中心设计提供完整版的各专业毕业设计， 目录 第一章概述-------------------------------- 1.1 课题研究内容---------------------- 1.2 国内外相关技术现状---------------- 1.3 课题分工及简介--------------------- 第二章技术支持及其发展趋势---------------- 2.1 虚拟制造的应用及发展------------- 2.2 相关软件介绍--------------------- 第三章具体设计方案 3.1 设计参数计算--------------------- 3.2 造型设计------------------------- 第四章装配及其仿真 4.1 零件的装配----------------------- 4.2 装配仿真------------------------- 第五章设计结论及参考文献------------------- 第一章概述 1.1 课题研究内容: 本次设计的主要任务是立式铣削五轴五联动加工中心，它具有较强的数控功能，可以加工各种复杂轮廓表面的工件。可作铣、镗、钻孔等加工，广泛应用于机械制造业。它可以实现五轴控制、五轴联动。主轴电机采用交流伺服驱动系统，可实现主轴的自动无级变速。它采用了自动液压拉松刀结构，使刀具交换方便快捷。这一部分主要是主轴头的设计，主轴头可沿X、Y、Z三个方向移动，并可绕 A(B)、C轴作旋转运动，具有很大的灵活性，且加工性能好。安装专用刀杆及附
件，可以加工平面，斜面、螺旋面、沟槽、花键、弧形槽等等。通过转动的主轴头，机床可实现铣削空间前半球任意角度的加工它采用精密同步带传递主传动，采用伺服电机实现摆动，该主轴头具有较高刚度，主轴转速变换范围宽。主轴电机为28KW，采用高速钢或硬质合金刀具可进行高速度的强力切削，主轴头与滑枕作成分离式，便于用户安装拆卸。主传动采用变六变频的无级调速，便于用户选用适合的切削转速和参数。 这次设计的数据参数来源于桂林机床厂，主要参数见下: 主轴锥孔 40 GB3838.1-83 主轴转速级数无级 主轴转速范围 0~10000 rpm 主轴转数级数无级 主电机功率 28KW 加工中心其它部分参数如下 工作台面积1600×4000 mm 工作台T型槽槽数 9 槽宽 22 mm 槽距 160 mm 工作台行程纵向X 4000 mm 滑枕行程横向Y 2500 mm 垂向Z 1000 mm 滑枕进给量范围纵向X 4000 mm 横向Y 4000 mm 垂向Z 4000 mm A及C轴摆角 A 轴 ?100?
机械毕业设计说明书 【篇一：机械类毕业设计说明书】 河北工业大学 毕业设计说明书 作者：杲宁学号： 090365 学院：机械工程学院 系(专业)：机械设计制造及其自动化 题目：药板装盒机结构设计 指导者：张建辉副教授 (姓名)(专业技术职务) 评阅者： (姓名)(专业技术职务) 2013年 6 月 4 日 毕业设计（论文）中文摘要 毕业设计（论文）外文摘要 ? 目录 1 引言（或绪论）???????????????????????? 1 1.1课题研究的目的与意义?????????????????????? 1 1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势????????????????? 1 1.3 本课题主要研究内容??????????????????????? 3 1.4 药板装盒机工艺流程分析????????????????????? 3 2 总体方案确定??????????????????????????4 3 药板装盒机详细结构设计 ????????????????????6 3.1 总体结构组成及其工作原理???????????????????? 7 3.2 主要技术参数的确定??????????????????????? 10 结 论 ???????????????????????????????20 参考文献??????????????????????????????21 致谢??????????????????????????????22 【篇二：机械制造毕业设计说明书模板】 （中文题目） （二号、黑体、居中，段后空一行）
摘要（小四号、黑体）：离心式压缩机在国民生产中占有重要地位。可用于化肥、制药、制氧及长距离气体增压输送等装置。本次设计 的主要工作包括：确定合成氨工段循环离心压缩机的结构形式、主 体结构尺寸，并确定主要零、部件的结构尺寸及其选型。首先进行 强度和稳定性计算，主要进行了筒体、端盖的壁厚计算、水压试验 应力校核以及叶轮、轴的强度校核。其次，对这些零部件进行结构 设计。整个设计过程都是依据设计规范和标准进行的，设计结果满 足工程设计要求。关键词（小四号、黑体）：离心压缩机；叶轮； 结构设计；应力校核；转子轴（英文题目） .engineering design results meet the design requirements. key words: centrifugal compressor； impeller； structural design；stress check；rotor shaft 目录 1 前言 (1) 1.1本次毕业设计课题的目的、意义 (1) 1.2 合成氨工艺简介 (1) 2 离心式压缩机概况 (3) 2.1离心压缩机的优缺点 (3) 2.2离心压缩机的结构组成 (3) 2.3离心压缩机的发展趋势 (4) 3 离心式压缩机选型及计算依据 (5) 3.1离心式压缩机的气动热力学 (5) 3.1.1连续方程 (5) 4 离心压缩机设计和选型计算 (7) 4.1工艺条件 (7) 4.2容积多变指数和压缩性系数的计算 (7) 4.2.1确定混合气体的分子量和气体常数 (7) 4.2.2容积多变指数和压缩系数的确定 (8) 4.3离心压缩机的热力计算 (8) 4.3.1压缩机级数确定 (8) 5 结论 (10) 符号说明 (11) 参考文献 (12) 致谢 (13)
编号：桂林电子科技大学信息科技学院 电气控制系统实训 论文说明书 题目：三号，黑体 系别：三号，宋体 专业：三号，宋体 学生姓名：三号，宋体 学号：三号，新罗马 指导教师：三号，宋体 职称：三号，宋体 题目类型：理论研究 实验研究 软件开发应用研究2015 年6月20 日
独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：日期： 关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解桂林电子科技大学信息科技学院关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学院有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学院有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学院有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学院有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。 学位论文作者签名：日期： 导师签名：日期：
摘要 (“摘要”之间空两格，采用三号字、黑体、居中，与内容空一行) （内容采用小四号宋体）摘要规定只能一页，字数300-500字。 关键词：(小四号、黑体、顶格)☆☆☆；☆☆☆；☆☆☆ （内容采用小四号、宋体、接排、各关键词之间有分号） 注意：摘要内容应该这样书写： 第一段：所选课题的实用性 第二段：本课题所要完成的内容与功能 第三段：本课题的性能特点及完成情况。
Abstract（三号加粗） (采用三号字、Times New Roman字体、加黑、居中、与内容空一行) There is a kind of automatic access system that use automatic indemnification technology to identify user’s ID and rights, and according to user’s rights to control the do or. ??????（内容采用小四号Times New Roman字体，要求300-500单词） Key words（小四号加粗、Times New Roman字体、顶格）： （内容采用小四号、Times New Roman字体、接排、各关键词之间有分号）
XX大学 毕业设计(论文) 加工中心XY向进给系统结构设计 所在学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日
摘要 磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。 磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床的种类很多，按其工作性质可分为：外围磨床、内圆磨床、平面磨床，工具磨床以及一些专用磨床。如螺纹磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等。导轨磨床就是一种按照工作性质划分出来的磨床。 本文主要是对导轨磨床进行设计与研究。 关键词：导轨磨床，磨床，磨床设计
Abstract The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. The grinder can be hogging machining, rough machining, finish machining and ultra precision machining, can be a variety of high hard, superhard materials processing, can also be grinding tool and cutting process, a very wide range of. The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. Grinder of many types, according to the nature of their work can be divided into: external grinder, internal grinder, surface grinder, grinding machine tools and some special grinding machine. Thread grinder, grinding machine, such as spherical spline grinding machine, grinder and centerless grinder. Rail grinding machine is a kind of according to the nature of the work out of the grinder. This paper is mainly about the design and research of guideway grinder. Key Words:Rail grinding machine, grinding machine, grinding machine design