【毕业设计】Φ460mm的数控车床总体设计及六角回转刀架毕业设计说明书 ㊣ 精品文档 值得下载

行切槽钻孔扩孔铰孔等加工。

由于数控车床具有加工精度高能作直线和圆弧插补功能，有些数控车床还具有非圆曲线插补功能以及加工过程中具有自动变速功能等特点，所以它的工艺范围要比普通车床要宽得多。

精度要求高的零件由于数控机床刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工精度要求高的零件，甚至可以以铣代磨。

表面粗糙度要求高的零件数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均匀的零件。

使用恒线速切削功能，就可选用最佳速度来切削锥面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又致。

数控车床还适合加工各表面粗糙度要求不同的工件。

粗糙度要求大的部位选用较大的进给量，要求小的部位选用小的进给量。

轮廓形状特别复杂和难于控制尺寸的零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，部分车床数控装置还有些非圆曲线和平面曲线插补功能，所以可以加工形状特别复杂或难于控制尺寸的的零件。

带特殊螺纹的零件普通车床所能车削的螺纹类型相当有限，它只能车等导程的直锥面公英制螺纹，而且台车床只能限定加工若干导程的螺纹。

而数控车床不但能车削任何等导程的直锥面螺纹和端面螺纹，而且能车变螺距螺纹，还可以车高精度螺纹。

数控机床的发展趋向数控机床是由美国发明家约翰帕森斯上个世纪发明的。

随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电体化时代，其中数控机床就是代表产品之。

数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。

它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。

技术发展趋势高速精密复合智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，在实用化和产业化等方面取得可喜成绩。

主要表现在机床复合技术进步扩展随着数控机床技术进步，复合加工技术日趋成熟，包括车车复合车车复合车镗钻齿轮加工等复合，车磨复合，成形复合加工特种复合加工等，复合加工的精度和效率大大提高。

台机床就是个加工厂次装卡，完全加工等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展正呈现多样化的态势。

数控机床的智能化技术有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。

如自动调整干涉防碰撞功能断电后工件自动退出安全区断电保护功能加工零件检测和自动补偿学习功能高精度加工零件智能化参数选用功能加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。

机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活功能进步扩展柔性线进步缩短效率更高。

机器人与加工中心车车复合机床磨床齿轮加工机床工具磨床电加工机床锯床冲压机床激光加工机床水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。

精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级提升到目前的微米级，有些品种已达到左右。

超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到左右，形状精度可达左右。

采用光电化学等能源的特种加工精度可达到纳米级。

通过机床结构设计优化机床零部件的超精加工和精密装配采用高精度的全闭环控制及温度振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差表面粗糙度等，从而进入亚微米纳米级超精加工时代。

功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度高精度大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。

全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴力矩电机直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。

第章数控机床总体方案的制订及比较总体方案设计内容数控机床可以较好的解决形状复杂精密多品种及中小批零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率，随着制造技术向自动化柔性化方向的发展，当前机床的数控化率已经成为衡量个国家制造工业水平的重要标志。

机床的数控化设计般是指对现有台普通车床的些部位做定的改装，配上经济型数控装置或标准型数控数控系统，从而使原机床具有数控加工能力。

这种技术工作有其独特的特点。

机床的数控设计，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。

数控车床是机电体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有相似之处。

然而，现代的数控机床不是简单将传统机床配备上数控系统即可，也不引脚排列选用原则据控制对象和任务的复杂程度，以及是否需要大量计算来确定存储系统容量粗略估计，留有定余地，以备系统的功能扩展用，为使电路简化，尽可能选择大容量芯片，以减少芯片组合。

芯片的工作速度满足系统的时序要求。

访问时，其所提供的读取时间与所选的晶体时钟有关，约为，不同型号的工作速度般为，故选取芯片时，应使其工作速度小于。

数据存储器数据存储器有动态和静态之分，两者相比，静态无须考虑保持数据而设置的刷新电路，扩展简单，在数据存储器扩展电路中应用较广泛。

常用的静态有等，它们都由单的电源供电，脚双列直插式扁平封装，典型存取时间为。

其引脚如图所示图常用的引脚存储器的扩展芯片与存储器的连接存储器扩展实质是三总线的连接。

据芯片存储容量的大小确定数据地址线的根数。

数据线的连接将芯片的按位与数据线直连。

地址总线的连接据确定的地址线根数，将相应的低位地址线相连，剩余高位地址线作片选。

控制总线的连接对应控制线连接。

口的扩展单片机共有四个位并行口，可提供给用户使用的只有口和部分口线，因此不可避免的要进行端口的扩展。

公司常用的外围接口芯片有及等。

此外还有系列的电路和电路锁存器三态门电路也可以为扩展口。

口扩展方法据扩展并行口时数据线的连接方式，口扩展方式可分为三种总线扩展方法串行口扩展方法通过单片机片内口的扩展方法常用接口芯片芯片芯片内具有个字节个位个位的可编程口和个位计数器。

的结构和引脚见图图的逻辑结构与引脚芯片具有个位的并行口，分别为口，其中口又分为高位和低位。

芯片内部有显示数据，通过命令字可选择显示器的种工作方式，内部还有字节。

步进电机驱动电路在经济型数控机床中，大多采用步进电机开环控制。

而单片机的口或扩展口的驱动能力有限，为使步进电机正常运行并输出定功率，需有功功率放大环节为避免强电干扰，因此还需采用隔离电路。

其控制电路框图如图所示图步进电机控制框图脉冲分配器环行分配器有硬件和软件分配器两种，硬件分配器需要的接口连线少，执行速度快，需要专用的芯片，软件则用程序实现。

脉冲分配器的芯片目前采用的集成脉冲分配器有三相四相五相和六相，其型号分别为及，都为个引脚的直插式封装。

其主要性能参见表表脉冲分配器主要性能参数输入高电平输入底电平输出高电平输出高电平吸收电流工作频率电源电压环境温度光电隔离电路单片机系统要控制电压高电流大的信号，必须采用电气上的隔离并抑制干扰，光电耦合器就是利用光传递信息的器件，使电路的输入和输出在电气上完全隔离，大大提高了系统安全可靠性，并可实现共模噪声的抑制和电源的变换等。

光电耦合器的类型按输出结构可分为直流和交流输出两类。

直流输出可采用晶体管输出达林顿管输出史密特触发器输出。

交流可采用单向可控硅输出双向可控硅输出等。

功率放大器脉冲分配器的功率很小，不能满足步进电机的要求，必须将它放大以产生足够大的功率，驱动步进电极正常运转。

从步进电机的起动矩频特性和运行矩频特性可以看出，随着运行矩频的增高，步进电机带动负载的能力下降。

产生的主要原因是作为功率放大器负载的步进电机是电感负载，当改变通电状态时，通电绕组的电流将从零逐渐增大，该绕组中产生感应电势使电流按指数规律上升，并将电源部分能量存在电感绕组中，电流的时间常数为式中指步进电机相绕组的平均电感量通电回路的电阻，包括绕组电阻功率放大器输出级的内阻及串联电阻。

而断电绕组电流是下降的，这时存储于绕组中的势能将以电流式释放出来，使电流按指数规律下降，其时间常数为式中指放电回路电阻，包括绕组电阻，续流二极管正向电阻等。

这样就使绕组中电流缓慢增加和下降，步进各相绕组电流几乎同时存在，步进电机负载能力下降，严重时会出现失步。

为提高步进电机动态特性，可采用以下几种方法电阻法双电源法。

其他辅助电路掉电保护电路中存放的数据掉电就会全部丢失。

为了保护中的信息，采用掉电保护电路。

图所示为简单掉电保护电路的工作原理。

图中为电源电压，为备用电池电压，并且为的电源端。

图掉电保护电路越界报警电路为防止工作台越界，可分别在极限位置安装限位开关，旦方向越界应立即停止工作台移动，图为报警指示，为报警信号的产生，这里利用的的外部中断来控制报警。

图越界报警电路结论为期几个月的毕业设计已结束，回顾整个过程，我觉得收益匪浅。

毕业设计是检查学生综合设计能力的个重要环节，是对学生设计能力的次考验，使理论与实践更加接近，找出了我在设计中的不足处和能力欠缺之处，加深了我对理论知识的理解，强化了毕业设计中的感性认识，提高了设计能力。

深入了解机械产品生产的全过程及新技术新设备在机械制造业中的应用，了解生产的组织管理企业改革的情况。

深入实际，体会到理论联系实际的必要性，认识到学校学过的许多知识与解决实际生产问题还有很大的差距，而缩短差距的方法只有到实践中去。

利用切方法和手段了解本课题所涉及的研究生产销售使用等方面的实际情况以及有关的数据图表文献资料。

向生产实践学习，了解与课题有关的生产线设备工艺等实际知识。

总的说来，这次毕业设计，使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了次较好的锻炼。

提高了我创新设计的能力，锻炼了我认真工作的作风，为将来走上工作岗位打下了良好的基础。

在这次毕业设计期间，我们得到了指导老师教授及工人师傅的教导与帮助，在此表示深深的谢意，致谢紧张的毕业设计就要结束了。

回首这几个月的毕业设计生活，虽然辛苦，但看到自己能顺利的完成毕业设计还时感到由衷的高兴。

要想自己的设计从头至尾，每个细节，每步计算都明明白白，做到心中有数。

并不是件简单的事情。

不下番苦功夫，不花大力气是不可能做到这点的。

但只要你用心做了，成功总是伴随你左右的。

通过这次设计，我不敢说获得了丰富的知识，但起码也小有收获。

这使我在拿到个题目时不再担心害怕，因为在我的脑中已形成了种思考问题解决问题的思路。

当然，今后我们工作在个集体中做的只是个工作中的部分，所以我们要学会配合，学会虚心听取别人意见等。

这都是在这次毕业设计中我所学到的。

最后，我要