精密平面磨床微进给及微位移工作台设计论文

摘要研磨是一种重要的精密和超精密加工方法，它是利用磨具通过磨料作用于工件表面，进行微量加工的过程。

研磨加工可以得到很高的尺寸精度和形状精度，甚至可以达到加工精度的极限。

本设计采用现代设计方法学为指导，给出了圆柱端面研磨机的黑箱模型和整机功能的形态学矩阵，依据形态学矩阵制定出研磨机机具体方案。

通过MATlAB软件中的优化函数对方案中主要运动部件的参数进行优化。

设计出了一台双驱动两自由度行星式圆柱端面研磨机。

建立数学模型，计算出工作时加工零件的运动方程，通过MATLAB软件绘制了运动运动轨迹。

最后通过对研磨轨迹的分析，确定了系杆和内齿轮的转速范围。

【关键词】行星式研磨机功能分析运动轨迹MATLAB软件AbstractLapping is an important precision and ultra precision machining method, which is the use of abrasive through the abrasive effect on the surface, the micro machining pping can get very high dimensional accuracy and form accuracy, even up to the limits of precision. The design uses a modern design methodology as a guide, cylindrical lapping machine is given black-box model and the whole function of the morphological matrix, based on morphological matrix to develop specific programs grinder machine. By MATlAB optimal function in the software program in the main moving parts of the parameters were optimized. Design of a dual drive planetary two degrees of freedom cylindrical grinding machine. Established Mathematical model, calculate the equation of motion of machine parts,through the MATLAB software to draw the motion traces. Finally, through the analysis of lapping trajectory to determine the tie rod and the gear speed range.【Key words】planetary; functional Analysis; lapping machine; motion traces;MATLAB software1 前言研磨是一种具有悠久历史的精整和光整加工方法。

平面磨床的自动化磨削工艺设计与优化这篇文章将围绕着平面磨床的自动化磨削工艺设计与优化展开讨论。

首先，我将介绍平面磨床的基本工作原理以及其在工业制造中的重要性。

接着，我将探讨自动化磨削工艺的设计和实施，包括自动化系统的选择、磨削参数的优化以及磨削工具的选择和刀具磨损监控。

最后，将总结自动化磨削工艺设计与优化的关键问题和未来的发展方向。

平面磨床是一种用于加工平面和平行面的机床，广泛应用于汽车、飞机、机械制造等领域。

其基本工作原理是通过旋转砂轮和工件的接触来移除工件上的金属，从而实现对工件平面的加工。

平面磨床具有高精度、高效率和重复性好等特点，是磨削加工中不可或缺的工具。

自动化磨削工艺的设计和优化是提高平面磨削加工效率和质量的关键。

首先，选择适合的自动化系统是设计和实施自动化磨削工艺的首要任务。

常见的自动化系统包括数控系统、机器视觉系统和自动加载系统等。

数控系统可以实现对磨削过程中各个参数的精确控制，提高加工精度和稳定性。

机器视觉系统可以实时监测工件表面的形貌和表面质量，并根据监测结果调整磨削参数，实现自动化调整和优化。

自动加载系统可以实现对工件的自动装卸，减少人工干预，提高生产效率。

在磨削参数的优化方面，可以通过实验设计和数值模拟等方法，找到最佳的磨削参数组合。

磨削参数包括磨削速度、磨削深度、进给速度等。

通过优化磨削参数，可以最大限度地提高加工效率和降低工件表面粗糙度。

此外，磨削工具的选择也是优化工艺的重要方面。

合适的磨削工具可以提高加工效率和工件表面的质量。

常见的磨削工具包括砂轮、砥石和磨料等。

针对不同的工件材料和加工要求，选择合适的磨削工具进行加工。

另外，刀具磨损的监控也是自动化磨削工艺设计和优化的重要环节。

刀具磨损会导致加工精度下降、工件表面质量变差。

因此，实时监测刀具磨损情况，并及时调整磨削参数，可以保持加工效率和质量的稳定。

常见的刀具磨损监控方法包括声学监测、力信号监测和机器视觉监测等。

通过这些监测方法，可以提前预知刀具磨损的情况，并采取相应的措施进行调整和替换。

三轴数控平面磨床几何精度分析与稳健设计作者：刘江南洪义海来源：《湖南大学学报·自然科学版》2016年第04期摘要：为了经济合理地分配三轴数控平面磨床零部件几何精度，提出了一种几何精度分析设计的方法。

针对磨床具体结构，基于多体系统理论和齐次坐标变换方法，建立了磨床几何误差传递模型，并通过试验验证了该模型具有理想的预测性能；根据误差传递模型，运用正交试验设计和参数试验的试验设计方法分析识别了影响磨床加工精度的11项关键几何误差因素；基于稳健设计理论，在成本分析和误差溯源基础上，建立了11项关键几何误差因素下的磨床成本质量模型，并运用该模型对关键几何误差因素的公差进行了稳健设计。

研究结果表明：上述方法能实现对磨床几何精度的经济合理的分配。

关键词：平面磨床；多体系统；几何误差；误差模型；稳健设计中图分类号：TH161 文献标识码：A影响机床加工精度的各类误差主要有机床零部件的几何误差、热误差、载荷误差和伺服误差等，其中几何误差所占比重达25%～35%，故对几何精度的分析与研究是精度设计的主要工作。

传统精度设计主要是经验设计，依靠经验的方法分配机床各零部件的公差等级。

由于各环节误差对机床整体加工精度的影响程度不同，而且其精度控制实现的难易程度也不一样，传统的经验设计方法已经难以满足日益提高的精度要求，因此，为满足机床加工精度的要求，建立机床的误差传递模型，分析影响机床加工精度的关键误差因素，并合理分配机床零部件的精度显得尤为重要。

建立准确有效的几何误差传递模型则是对几何精度进行分析和研究的首要条件。

目前，以多体系统理论结合齐次坐标变换为基础的误差建模与分析方法已被普遍采用。

基于该方法，国内外众多学者在误差建模、误差分析等方面取得了一系列的进展。

在分析及识别影响加工精度的关键几何误差因素方面，黄强等以滚齿机YK3610为对象，介绍基于多体系统理论和齐次坐标变换的机床误差建模方法，并依托该模型对机床敏感误差辨识方法、步骤和关键点进行阐述。

《微型精密铣床的研究和设计》篇一微型精密铣床的研究与设计一、引言随着现代制造业的快速发展，精密铣削技术已成为制造领域中不可或缺的一部分。

微型精密铣床作为精密铣削技术的重要工具，其设计和研究对于提高制造效率和产品质量具有重要意义。

本文旨在探讨微型精密铣床的研究背景、目的和意义，并详细介绍其设计思路、关键技术和实施方案。

二、研究背景与目的随着科技的不断进步，微型化、精密化已成为制造业的发展趋势。

微型精密铣床作为一种高精度、高效率的加工设备，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而，当前市场上存在的微型精密铣床在性能、精度、稳定性等方面仍存在一定问题。

因此，本文的研究目的是设计一款高性能、高精度的微型精密铣床，以满足现代制造业的需求。

三、设计思路（一）总体设计微型精密铣床的设计应遵循结构紧凑、操作简便、性能稳定的原则。

总体设计包括机床主体、驱动系统、控制系统等部分。

机床主体采用优质铸件，以保证足够的刚性和稳定性。

驱动系统采用高性能伺服电机和精密丝杠，以确保加工过程中的精度和稳定性。

控制系统采用先进的数控系统，实现自动化加工。

（二）关键技术1. 精密传动技术：采用高精度齿轮和轴承，保证传动精度和稳定性。

2. 数控技术：采用先进的数控系统，实现自动化加工和精确控制。

3. 切削参数优化：通过优化切削参数，提高加工效率和表面质量。

四、关键技术设计与实施方案（一）精密传动系统设计精密传动系统是微型精密铣床的核心部分，其设计直接影响机床的加工精度和稳定性。

设计过程中，应选择高精度齿轮和轴承，以保证传动精度。

同时，采用先进的润滑系统，降低传动系统的摩擦和磨损，延长使用寿命。

（二）数控系统设计数控系统是微型精密铣床的“大脑”，负责自动化加工和精确控制。

设计过程中，应选择性能稳定、功能强大的数控系统，实现加工过程的自动化和智能化。

同时，应具备友好的人机界面，方便操作人员进行参数设置和操作。

（三）切削参数优化设计切削参数的优化对于提高加工效率和表面质量具有重要意义。

XXXXXXXX毕业设计说明书题目：数控精密平面磨床进给系统的设计专业：机械设计制作及其自动化学号：XXXXXXXX姓名：XXXXXXXX指导教师：完成日期：2012年5月17日目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景及目的 (1)1.2 国内外发展状况 (2)1.3 毕业设计任务与论文组成 (5)2 数控平面磨床总体设计 (7)2.1磨床简介 (7)2.2磨床技术规格 (7)2.3主要结构及说明 (9)2.4磨床总体传动设计 (10)2.5 磨床总体布局设计 (10)3 理论计算 (12)3.1功率计算 (12)3.2电动机选用 (14)3.3滚珠丝杆副选用与校核 (14)3.4锥齿轮尺寸计算 (18)4机构设计 (20)4.1传动部件设计 (20)4.2导轨设计 (23)4.3机构设计 (25)5 硬件电路设计 (26)6 机床设计方案的改进 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)精密数控平面磨床——工作台纵向进给、横向进给机构设计摘要本文对所设计的磨床作了详尽的论述，分别从精密数控平面磨床的总体布局、横向进给、纵向进给和硬件电路设计等几个方面进行了阐述。

绪论：介绍该课题研究背景和国内外发展状况，以及此次毕业设计的任务。

数控平面磨床总体设计：简单介绍了此次设计的数控平面磨床，给出该数控平面磨床的技术规格和主要结构及说明，并说明了磨床的总体传动设计和总体布局设计。

理论计算：包括机床功率的计算，电动机选用，滚珠丝杆副选用与校核以及锥齿轮尺寸计算。

方案设计：详细说明了精密数控平面磨床的传动部件设计和导轨设计的要点和要求，并提出纵向进给机构和横向进给机构的设计方案。

硬件电路设计：详细说明了硬件的选用和电路的连接。

最后，针对本设计中不够完美的地方的改进想法，以及对本次毕业设计的总结和对我国超精密发展方向进行了展望。

关键词：平面磨床，数控，纵向进给，横向进给Precise Numerical Control Plane Grinding MachineAuthor:MemgDanTutor:DengZhaohuiAbstractThis paper makes a thorough exposition of the designed grinding machine from the aspects of its overall design,horizontal and portrait give and hardware circuit design.The following is a brief introduction of the composition of this paper.INTRODUCTION: It introduces the background of this subject research ,the development in this field internal and international, and the assignment of this graduation project.THE OVERALL DESIGN OF THE NUMERICAL CONTROL PLANE GRINDING MACHINE: It gives a brief introduction to the design of the numerical control plane grinding machine, and provides its technical specification , main structure and explanation of the numerical control plane grinding machine , and show the design of the overall transmission of the grinding machine and the design of the overall arrangement.THE THEORETIC CALCULATION: It introduces the calculation of the power of lathe , the selection of the motor, the selection and check of the ball pole and the theoretic calculation of the size of the cone gear wheel.CONCEPTUAL DESIGN: It introduces the main points and requirements of the design of the drive parts, and puts forward the design of the horizontal and portrait give parts.THE DESIGN OF HARDWARE CIRCUIT: The election of the hardware and the connection of circuit are explained at length.In view of the flaws of the design, it puts forward some measures to make impovement. Besides, a conclusion of this graduation project and prospect of the development of precise machine are given in this part.Keyword: plane grinding machine , numerical control, portrait give, horizontal give第1章绪论1.1 课题研究背景及目的1.1.1 课题研究背景随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进制造技术的发展。

硕士学位论文床，磨削玻璃获得的表面粗糙度为ＲａＩ．０６ｒｉｍ，磨削石英表面获得面粗糙度达Ｒａ６Ａｔ２Ｊ。

图卜ｌＰｃｏＡｃｅ四面体结构超精密磨床”’日本ＳｕｐｅｒＳｉｌｉｃｏｎ研究所和Ｄｉｓｃｏ公司【４】提出了“三角柱型五面体构造”的概念磨床，这种磨床结构的刚度更高，稳定性更好。

实验结果表明，在相同磨削深度条件下，加工效率是普通硅片磨床的４倍，磨削后硅片的平整度更好，表面损伤很小。

日本茨城大学的江田弘等人【４】开发了基于自旋转磨削原理的集成磨削系统，该系统具有两个自由度（砂轮主轴轴向进给、工件主轴径向进给），磨削采用空气静压导轨和空气主轴支承，砂轮主轴和工件主轴的径向跳动小于０．０２ｒａｍ，超精密定位机构和进给机构可实现０．５ｒａｍ／ｒａｉｎ的进给率，超磁致伸缩微驱动装置调整砂轮轴与工件轴的夹角控制硅片面型精度，可在一个工序中完成硅片的延性域磨削和类似抛光的磨削（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ－ｌｉｋｅｇｒｉｎｄｉｎｇ），加工直径３００ｒａｍ硅片可达到表面租糙度Ｒａ＜ｌｍ，ＴＴＶ＜０．２ｍｍ，能源消耗比传统工艺降低７０％。

目前，国内在超精密）ＪｏＴ领域与国际有一定的差距。

就磨床而言，上海某机床厂生产的普通外圆磨床使用伺服电机驱动滚珠丝杠进行横向进给，最小进给量为ｌｐｍ，加工工件的表面粗糙度为Ｒａ０．４ｐｍ；济南某机床厂生产的磨床采用直线电机驱动，横向进给精度为０．５ｐｒｏ，但由于导轨摩擦系数太小，刚度不足，导致加工过程不够稳定，所加工工件的表面粗糙度不高。

综上所述，普通机床与精密机床相比，可在以下方面进行改进：１）进给方式，国外精密机床普遍采用粗一精两级进给方式，由粗进给系统硬士学位论文轴长度的变化，因此在主轴的基座上装有另外一台电容式位移传感器（分辨率Ｏ．Ｏｌｐｍ），用来测量夹持非球面镜的夹具表面位移。

除此之外，一台激光干涉仪探头（分辨率Ｏ．０１ｐｒｏ）安装予主轴基座上，以检测ｘ轴沿ｚ轴运动的直线度。

三个在线测量仪器将被加工工件和金刚石刀具之间距离变化同时传递到伺服控制系统，经运算后，通过调节压电驱动器激励电压进行连续的闭环补偿。

（数控加工）精密数控磨床的总体设计摘要本课题是集机，电，液一体化的高科技项目，所要解决的关键问题是主轴箱上两个同轴轴承孔的超精密加工。

此磨床的加工方式采用切入式磨削方式，工件安装在回转工作台上，随工作台回转，同时砂轮回转，砂轮的径向进给靠回转工作台沿X方向位移实现，上面的轴承孔及上端面加工好后，用同一砂轮加工下面的轴承孔及下端面，工件一次安装，以保证精度。

总体布局为立式磨床，主要分为磨头部分、回转工作台、床身、垂直立柱、拖板以及测量机构。

总体传动方案为：由外置步进电机驱动齿轮，然后通过齿轮传动带动滚珠丝杠，整个磨头装置通过滚珠丝杠进行Z轴方向上的移动，磨头的旋转则通过另一个外置电机来驱动，回转工作台的驱动则通过外置电机驱动皮带轮，由皮带轮的传动来使回转工作台的旋转，拖板的驱动则由步进电机控制。

同时，磨床的设计中运用了数控技术，现代测试手段，微量进给软件补偿技术，从而使精密机械设计达到所要求的精度。

关键字：加工精度，设计方案，分配，参数General Design of Precise Numerical Control GrindingMachineAbstractThis topic is to gather the machine, electricity, the high-tech item that the liquid integral whole turn, the key problem for to solve is the principal axis box is previous two to process with the super nicety of the stalk bearings bore. This grinding machine processes the way adoption correspond type to whet to pare the way, the work piece install at turn round the work on the stage, turn round with the work pedestal, the emery wheel turns round at the same time, the path of the emery wheel to enter to depend turn round the work pedestal to follow the X direction moves the realization, top of bearings bore and top end face process good after, process with same emery wheel underneath of bearings bore and under carry the noodles, the work piece install once, with guarantee the accuracy. Total layout for the sign type grinding machine, mainly is divided in to whet the head cent and turn round the work set, bed body, perpendicularity to sign the pillar and drag along the plank and measure the organization. Total spread to move project is: From outside place to tread into theelectrical engineering to drive the wheel gear, then spread to move to arouse to roll the bead silk through a wheel gear, whole whet a device to pass to roll the bead silk to carry on the Z stalk the square heading up of ambulation, whet the head to revolve to then pass another outside place the electrical engineering to drive, turn round the work pedestal to drive then through an outside place the electrical engineering to drive the leather belt round, from the leather belt round spread to move to make the turn-over work pedestal revolve, drag along the knothole to drive then from tread into the electrical engineering to control. At the same time, made use of number to control the technique in the design of the grinding machine, modern test means, enter to compensate technique for software little by little, thus make precise machine the design attains the accuracy request.Key Words: Accuracy of Process，Project Design，Allotment，Parameter精密数控磨床的总体设计0 引言回顾即将过去的20世纪，人类取得的每一项重大科技成果，无不与制造技术，尤其与超精密加工技术密切相关。

目录第1章M7130平面磨床的原理结构 (1)1.1M7130平面磨床的主要结构 (1)1.2M7130平面磨床的原理 (2)1.3电力拖动特点及控制要求 (3)1.3.1电力拖动特点 (3)1.3.2控制要求 (4)1.4电源形式 (4)第2章电气设计 (5)2.1电气控制设计 (5)2.2主电路分析 (5)2.3控制电路分析 (5)2.3.1电动机的控制 (5)2.3.2电磁吸盘的控制 (6)2.3.3照明及指示灯的控制 (6)第3章电气元件的选择 (7)3.1电动机的选择 (7)3.1.1电动机容量的选择 (7)3.1.2电动机的转速和结构形式的选择 (8)3.2热继电器 (9)3.3交流接触器 (9)3.4熔断器 (10)3.5按钮 (11)3.6变压器 (11)3.7电气柜的设计 (13)3.8平面磨床一般故障处理方法 (14)3.9磨床的电气保养 (15)结束语 (17)参考文献 (18)第1章 M7130平面磨床的原理结构1.1 M7130平面磨床的主要结构M7130 是卧轴圆台平面磨床:适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。

卧轴矩台平面磨床，国家标为M71系列平面磨床，即带有卧式磨头主轴，矩形工作台的平面磨床。

主要功能是用砂轮的周边磨削工件的平面，也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面，磨削精度和光洁度都较高。

适宜于磨削各种精密零件和工模具，可供机械加工车间、机修车间和工具车间作精密加工使用。

中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原联引进并消化改进的M71系列，特点是磨床主轴侧挂，主轴采用轴瓦支承，适合粗加工重切削。

近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床，主轴采用精密精珠轴承支承，更适合于精密磨削。

M7130具有以下特点：（1）机床布局采用立柱右置，磨头、拖板与立柱的结构有新的突破，整机刚性更好。

（2）磨头采用国际通行的滚动轴承结构形式。

（3）机床的垂直、横向进给运动采用滚珠丝杠副，进给灵敏度高。

XXXXXXXX毕业设计说明书题目：数控精密平面磨床进给系统的设计专业：机械设计制作及其自动化学号：XXXXXXXX姓名： XXXXXXXX 指导教师：完成日期： 2012年5月17日目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景及目的 (1)1.2 国内外发展状况 (2)1.3 毕业设计任务与论文组成 (5)2 数控平面磨床总体设计 (7)2.1磨床简介 (7)2.2磨床技术规格 (7)2.3主要结构及说明 (9)2.4磨床总体传动设计 (10)2.5 磨床总体布局设计 (10)3 理论计算 (12)3.1功率计算 (12)3.2电动机选用 (14)3.3滚珠丝杆副选用与校核 (14)3.4锥齿轮尺寸计算 (18)4机构设计 (20)4.1传动部件设计 (20)4.2导轨设计 (23)4.3机构设计 (25)5 硬件电路设计 (26)6 机床设计方案的改进 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)精密数控平面磨床——工作台纵向进给、横向进给机构设计摘要本文对所设计的磨床作了详尽的论述，分别从精密数控平面磨床的总体布局、横向进给、纵向进给和硬件电路设计等几个方面进行了阐述。

绪论：介绍该课题研究背景和国内外发展状况，以及此次毕业设计的任务。

数控平面磨床总体设计：简单介绍了此次设计的数控平面磨床，给出该数控平面磨床的技术规格和主要结构及说明，并说明了磨床的总体传动设计和总体布局设计。

理论计算：包括机床功率的计算，电动机选用，滚珠丝杆副选用与校核以及锥齿轮尺寸计算。

方案设计：详细说明了精密数控平面磨床的传动部件设计和导轨设计的要点和要求，并提出纵向进给机构和横向进给机构的设计方案。

硬件电路设计：详细说明了硬件的选用和电路的连接。

最后，针对本设计中不够完美的地方的改进想法，以及对本次毕业设计的总结和对我国超精密发展方向进行了展望。

关键词：平面磨床，数控，纵向进给，横向进给Precise Numerical Control Plane Grinding MachineAuthor:Memg DanTutor:Deng ZhaohuiAbstractThis paper makes a thorough exposition of the designed grinding machine from the aspects of its overall design,horizontal and portrait give and hardware circuit design.The following is a brief introduction of the composition of this paper.INTRODUCTION: It introduces the background of this subject research ,the development in this field internal and international, and the assignment of this graduation project.THE OVERALL DESIGN OF THE NUMERICAL CONTROL PLANE GRINDING MACHINE: It gives a brief introduction to the design of the numerical control plane grinding machine, and provides its technical specification , main structure and explanation of the numerical control plane grinding machine , and show the design of the overall transmission of the grinding machine and the design of the overall arrangement.THE THEORETIC CALCULATION: It introduces the calculation of the power of lathe , the selection of the motor, the selection and check of the ball pole and the theoretic calculation of the size of the cone gear wheel.CONCEPTUAL DESIGN: It introduces the main points and requirements of the design of the drive parts, and puts forward the design of the horizontal and portrait give parts.THE DESIGN OF HARDWARE CIRCUIT: The election of the hardware and the connection of circuit are explained at length.In view of the flaws of the design, it puts forward some measures to make impovement. Besides, a conclusion of this graduation project and prospect ofthe development of precise machine are given in this part.Keyword: plane grinding machine , numerical control, portrait give, horizontal give第1章绪论1.1 课题研究背景及目的1.1.1 课题研究背景随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进制造技术的发展。

《微型精密铣床的研究和设计》篇一微型精密铣床的研究与设计一、引言随着现代制造业的快速发展，对高精度、高效率的加工设备需求日益增长。

微型精密铣床作为精密机械加工的重要设备，具有体积小、精度高、效率高等优点，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。

本文旨在研究微型精密铣床的设计原理、关键技术及优化方法，为实际设计和制造提供理论依据。

二、微型精密铣床的设计原理1. 总体设计微型精密铣床的设计需遵循模块化、集成化、轻量化的原则。

总体设计包括机床主体结构、传动系统、电气控制系统等部分。

其中，机床主体结构是支撑整个设备的基础，需保证足够的稳定性和刚性；传动系统负责将动力传递给主轴和工件，是实现加工精度的关键；电气控制系统则负责设备的控制、驱动和监测。

2. 主轴设计主轴是微型精密铣床的核心部件，其性能直接影响加工精度和效率。

主轴设计需考虑高速旋转的稳定性、刚性和热性能。

常用的主轴材料为高强度合金钢，通过优化结构设计，提高主轴的刚性和动平衡性能。

此外，还需对主轴的润滑和冷却系统进行设计，以降低热变形对加工精度的影响。

三、关键技术研究1. 动力学分析动力学分析是微型精密铣床设计的重要环节。

通过对机床的动态特性进行分析，可以了解机床在加工过程中的振动、变形等情况，为优化设计提供依据。

常用的动力学分析方法包括有限元法、模态分析法等。

2. 精度控制技术精度控制技术是保证微型精密铣床加工精度的关键。

包括误差补偿技术、热误差控制技术等。

误差补偿技术通过对机床误差进行检测和修正，提高加工精度；热误差控制技术则通过优化机床结构、改进润滑和冷却系统等方法，降低热变形对加工精度的影响。

四、优化方法与实施步骤1. 优化方法针对微型精密铣床的设计和制造过程，可采用多种优化方法，如结构优化、材料选择、工艺优化等。

其中，结构优化可通过改变机床的结构布局、减轻重量、提高刚性和稳定性等手段，提高机床的性能；材料选择则需根据实际需求，选择合适的材料以保证机床的耐用性和可靠性；工艺优化则包括对加工工艺的改进和优化，以提高加工效率和精度。

正文_精密数控磨床的总体设计精密数控磨床是一种高精度、高效率的磨床设备，广泛应用于机械加工行业中。

其总体设计需要考虑到磨削精度、磨削效率、稳定性等方面的要求，同时要兼顾设备的使用寿命和维护成本。

以下是精密数控磨床的总体设计要点：一、机身结构设计：精密数控磨床的机身结构应具备高刚性、高稳定性的特点。

一般采用铸铁、钢板焊接等材料进行结构设计，以确保机床在加工过程中的稳定性和刚度。

同时，也需要考虑到机床的轻量化设计，以便于机身的移动和布置。

二、主轴系统设计：主轴系统是精密数控磨床的关键部件之一，其设计直接影响到磨削精度和效率。

主轴系统中需要包含主轴、主轴轴承、主轴调速装置等部分。

主轴应具备高刚性、高稳定性、高精度的要求，一般采用高速电机驱动，同时配备液压或气动装置来实现主轴的精密定位和调整。

三、磨削系统设计：精密数控磨床的磨削系统应具备高精度、高效率的要求。

磨削系统主要包括磨石、砂轮电机、自动进给装置等组成部分。

磨石的选择应根据对工件的加工要求来确定，一般可以采用金刚石磨石或立磨石。

砂轮电机应具备高转速、高功率、高刚性等特点，以确保磨削过程中的稳定性和效率。

自动进给装置可以采用伺服电机或液压驱动，以实现对工件的自动进给和退刀控制。

四、数控系统设计：精密数控磨床的数控系统设计直接影响到设备的操作和加工效果。

数控系统主要包括数字控制器、动力驱动器、编码器、传感器等组成部分。

数字控制器通过编程实现对磨削过程中各项参数的控制，包括磨削深度、加工速度、进给速度等。

动力驱动器将数字控制器输出的信号转化为机床各轴的动力信号，驱动机床的运动。

编码器和传感器主要用于反馈机床的实时位置信息，以实现对加工过程的控制和监控。

五、安全保护设计：精密数控磨床的安全保护设计是保证操作人员和设备安全的重要环节。

主要包括机台防护罩、安全门、急停按钮、安全光幕等设备。

机台防护罩和安全门用于隔离机床工作区域，避免操作人员与高速旋转的磨削部件直接接触。

目录第1章M7130平面磨床的原理结构11.1M7130平面磨床的主要结构11.2M7130平面磨床的原理21.3电力拖动特点及控制要求31.3.1电力拖动特点31.3.2控制要求41.4电源形式4第2章电气设计52.1电气控制设计52.2主电路分析52.3控制电路分析52.3.1电动机的控制52.3.2电磁吸盘的控制62.3.3照明及指示灯的控制6第3章电气元件的选择73.1电动机的选择73.1.1电动机容量的选择73.1.2电动机的转速和结构形式的选择83.2热继电器93.3交流接触器93.4熔断器103.5按钮113.6变压器113.7电气柜的设计133.8平面磨床一般故障处理方法143.9磨床的电气保养15结束语17参考文献18第1章M7130平面磨床的原理结构1.1M7130平面磨床的主要结构M7130是卧轴圆台平面磨床:适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。

卧轴矩台平面磨床，国家标为M71系列平面磨床，即带有卧式磨头主轴，矩形工作台的平面磨床。

主要功能是用砂轮的周边磨削工件的平面，也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面，磨削精度和光洁度都较高。

适宜于磨削各种精密零件和工模具，可供机械加工车间、机修车间和工具车间作精密加工使用。

中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原联引进并消化改进的M71系列，特点是磨床主轴侧挂，主轴采用轴瓦支承，适合粗加工重切削。

近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床，主轴采用精密精珠轴承支承，更适合于精密磨削。

M7130具有以下特点：（1）机床布局采用立柱右置，磨头、拖板与立柱的结构有新的突破，整机刚性更好。

（2）磨头采用国际通行的滚动轴承结构形式。

（3）机床的垂直、横向进给运动采用滚珠丝杠副，进给灵敏度高。

（4）工作台纵向运动由叶片泵驱动，运动平稳，噪声小。

油池配有冷却装置，温升低，热变形小。

（5）磨头垂直运动有快速升降装置，操作方便，横向运动由变频电机驱动，可无级调速。

平面磨床的数控系统设计与优化平面磨床是一种广泛应用于工业生产中的精密加工设备，其数控系统的设计和优化对于提升磨削精度和生产效率至关重要。

本文将探讨平面磨床数控系统设计的关键要素，并提出一些优化策略。

首先，一个优秀的平面磨床数控系统设计应该具备高精度和稳定性。

其中，高精度主要体现在磨削尺寸的控制和表面质量的保证。

为了达到高精度的控制，数控系统首先需要准确的位置测量和运动控制能力。

这可以通过采用高精度的位置传感器和精密的运动控制算法实现。

其次，为了保证磨削尺寸的精度稳定，数控系统需要具备良好的自动补偿功能，能够根据工件和刀具磨损情况进行实时补偿。

最后，为了保证平面磨床的表面质量，数控系统需要具备合适的磨削参数设置和磨削过程监控功能，以确保磨削过程中不会出现不良的表面质量问题。

其次，平面磨床的数控系统设计还需要考虑到生产效率的提升。

为了提高生产效率，数控系统可以通过优化磨削路径和参数、减少换刀时间、提高磨削速度等方式进行优化。

其中，优化磨削路径可以通过算法来实现，能够在保证磨削质量的前提下，最大程度地减少磨削路径的长度和时间。

此外，通过减少换刀时间，可以在不同形状的磨削任务之间快速切换，提高磨削效率。

最后，提高磨削速度可以通过精确的磨削力控制和合理的磨削参数设置来实现，以保证磨削过程的稳定性和工件质量的要求。

除了以上要素，平面磨床的数控系统设计还需要考虑到人机交互界面的友好性和易操作性。

一个好的人机交互界面可以让操作员更加轻松地掌握磨床的运行状态，减少误操作的发生。

在设计人机交互界面时，需要尽量简化操作流程，提供清晰明了的操作指引，并提供必要的错误提示和故障诊断功能，以提高设备的可用性和操作的稳定性。

最后，平面磨床的数控系统设计还需要考虑到设备的稳定性和可靠性。

在数控系统的硬件设计中，需要选择高品质的电子元件和稳定的电源供应，以确保设备在长时间运行过程中不会出现故障。

此外，还需要进行全面的系统测试和验证，以确保数控系统的各项功能和性能达到设计要求，并具备良好的可靠性。

第31卷第4期2005年7月 光学技术OPTICAL TECHN IQU E Vol.31No.4J uly 2005文章编号:100221582(2005)0420636203精密工作台的设计与实验研究Ξ巩娟,李庆祥,李玉和(清华大学精密仪器与机械学系,北京　100084)摘　要:微器件装配技术是实现组合结构的微机械电子学系统(MEMS )的关键技术之一,精密工作台系统则是微装配系统的一个重要组成部分。

精密工作台系统包括粗动工作台和微动工作台:粗动工作台包括精密机械及其传动系统、光栅定位系统、直流力矩电机驱动系统及计算机控制系统;微动工作台包括微动台、压电陶瓷驱动电源和电感测微移。

实验结果表明,粗动台系统的最高速度为5mm/s ,最低速度为3.4μm/s ,系统的重复定位精度为±1μm ;微动台系统的定位精度可达到±1μm 。

关键词:微装配;粗动工作台;微动工作台;光栅定位中图分类号:TH703 文献标识码:ADesign and experimental study on the precision service platformG ONG J uan ,LI Qing-xiang ,LI Y u-he(Department of Precision Instrument and Mechanology ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China )Abstract :Micro assembly technology was one of the key techniques in realizing micro electronical machinery system (MEMS ).Precision service platform was an important part of the micro assembly system (MAS ).The precision service plat 2form system (PSPS )included macro platform and micro platform.Macro platform system included precision mechanics ,trans 2mission mechanism ,grating positioner ,driving system of DC torque motor and feedback control system ,and micro platform sys 2tem included driving power supply ,inductance measure instrument and micro platform.Experimental results show that themaximal speed of macro platform is 5mm/s ,the minimal speed is 3.4μm/s and the repetitive error is less than 1μm ;and the repetitive error of micro platform is less than 0.1μm.K ey w ords :micro assembly ;macro platform ;micro platform ;grating positioning1　引　言微器件装配技术是实现组合结构的微机械电子图1　精密工作台结构示意图学系统(M EMS )的关键技术之一,精密工作台系统则是微装配系统的一个重要组成部分。

平面磨床工作台位移的计算机控制系统刘贵杰1,2,巩亚东1,王宛山1(1.东北大学机械工程及自动化学院,沈阳110004;2.山东轻工业学院机电系,济南250100)摘要:本文在普通液压缸和一组通用节流阀的基础上,设计了用于控制磨床工作台升降装置运动的计算机控制系统。

该系统通过控制多个具有一定开口面积比电磁节流阀的通断组合,实现对升降装置运动规律的控制。

由于采用了快速启动、匀速前进和缓慢接近目标点的运动规律,大大减小了目标点处惯性对工作台位移精度的影响,并通过自学习和微调控制策略实现了工作台任意位移量的精确控制。

关键词:平面磨床;工作台位移;计算机控制系统;自学习控制策略0　引言目前国内生产用机床普遍落后,数控化率极低,少数几家数控机床生产厂的数控系统仍依赖进口。

为了打破垄断,国内现已开始研制具有自主知识产权的机床数控系统,并取得了成功。

为了实现机床数控化升级,多数厂家开始对原有普通机床进行数控化改造。

众所周知,最高质量的磨床工作台位移控制是通过伺服系统实现的。

然而伺服系统制造代价昂贵,对环境条件要求高。

近几年来,人们采用开关阀,用计算机对气动或液压系统的速度和位移进行控制[1,2,3],其中“PC M”控制采用一般的廉价通用阀门,却能得到较高性能的控制,为采用普通阀门进行位移控制开辟了一条途径。

为了实现普通平面磨床的数控化改造,本文在普通双向液压缸和一组通用节流阀的基础上,设计了用于控制磨床工作台升降装置运动的计算机控制系统。

该系统通过控制多个具有一定开口面积比电磁节流阀的通断组合,实现对升降装置运动规律的控制。

由于采用了快速启动、匀速前进和缓慢接近目标点的运动规律,大大减小了目标点处惯性对工作台位移精度的影响,并通过自学习和微调控制策略实现了工作台任意位移量的精确控制。

实验证明工作台位移误差小于0.02mm,可满足一般精度要求的平面磨削加工,而且具有成本低和可用高级语言编程的优点。

1　系统的总体结构、硬件组成及工作原理(1)系统的总体结构及硬件组成系统的总体结构框图见图1所示,由图可知,整个系统控制硬件主要有辨向电路、功率放大电路和接口电路等几部分组成。

磨床论文（经典）第1章绪论1.1 磨床的类型与用途1.1.1 磨床的类型及其特点用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料等）为工具进行切削加工的机床，统称为磨床（英文为Grinding machine），它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的。

磨床种类很多，主要有：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表面和工件的专门化磨床，如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等。

对外圆磨床来说，又可分为普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床、端面外圆磨床等以上均为使用砂轮作切削工具的磨床。

此外，还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床，以油石和研磨剂为切削工具的精磨磨床等。

磨床与其他机床相比，具有以下几个特点：1、磨床的磨具（砂轮）相对于工件做高速旋转运动（一般砂轮圆周线速度在35米/秒左右，目前已向200米/秒以上发展）；2、它能加工表面硬度很高的金属和非金属材料的工件；3、它能使工件表面获得很高的精度和光洁度；4、易于实现自动化和自动线，进行高效率生产；5、磨床通常是电动机---油泵---发动部件，通过机械，电气，液压传动---传动部件带动工件和砂轮相对运动---工件部分组成。

1.1.2 磨床的用途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。

随着科学技术的发展，对机械零件的精度和表面质量要求越来越高，各种高硬度材料的应用日益增多。

精密铸造和精密锻造工艺的发展，使得有可能将毛坯直接磨成成品。

高速磨削和强力磨削，进一步提高了磨削效率。

因此，磨床的使用范围日益扩大。

它在金属切削机床所占的比重不断上升。

目前在工业发达的国家中，磨床在机床总数中的比例已达30%----40%。

据1997年欧洲机床展览会(EMO)的调查数据表明，25%的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技术，车削只占23%，钻削占22%，其它占8%；而磨床在企业中占机床的比例高达42%，车床占23%，铣床占22%，钻床占14%[3]。