【26页】毕业论文_C618数控车床的传动系统设计.doc文档优秀范文

控机床的组成数控机床主要由数控机床由程序编制及程序载体输入装置数控装置伺服驱动及位置检测辅助控制装置机床本体等四部分组成。

如图所示数控车床是高度自动化机床，数控车床主传动系统的特点机床有足够高的转速和大的功率，以适应高效率加工的需要主轴转速的变换迅速可靠，般能自动变速主轴应有足够高的刚度和回转精度第页共页主轴转速范围应很广，如对铝合金材料的高速切削，几乎没有上限的限制，主轴最高转速取决于主传动系统中传动元件的允许极限如主轴轴承允许的极限转速，而最低转速则根据加工不锈钢等难加工材料的要求来确定。

第二章设计任务服进给系统的设计改造数控机床的伺服进给系统按有无位置检测和反馈可分为开环伺服系统半闭环伺服系统闭环伺服系统。

闭环控制方案的优点是可以达到和好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差，消除间隙干扰等对加工精度的影响。

但他结构复杂技术难度大调式和维修困难造价高。

数控系统的硬件电路设计数控系统都是由硬件和软件两部分组成，硬件是控制系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。

数控装置的设计方案通常有可以全部自己设计制作可以采用单板机或块或工控机改制可以选用现成的数控装置作少量的适应化改动在普通机床的经济型数控改造中，由于第种设计周期较长且不经济，同时质量也难于保证。

第二种则更加不经济。

所以不课程设计将采取第三钟方案。

械改造部分的设计Ι定数控系统按其运动轨迹可分为点位控制系统连续控制系统。

点位控制系统只要求控制刀具从点移到另外点的位置，而对于运动轨迹原则上不加控制。

连续控制系统能对两个或两个以上坐标方向的位移进行严格的不间断的控制。

由以本微机数控系统采用连续控制系统。

数控机床的伺服进给系统按有无位置检测和反馈可分为开环伺服系统半闭环伺服系统闭环伺服系统。

闭环控制方案的优点是可以达到和好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差，消除间隙干扰等对加工精度的影响。

但他结构复杂技术难度大调式和维修困难造价高。

半闭环控制系统由于调速范围宽，过载能力强，又采用反馈控制，因此性能远优于以步进电动机驱动的开环控制系统。

但是，采用半闭环控制其调式比开环要复杂，设计上也要有第页共页其自身的特点，技术难度较大。

开环控制系统中没有位置控制器及反馈线路，因此开环系统的精度较差，但其结构简单，易于调整，所以常用于精度要求不高的场合。

经过上序比较，由于所改造的以决定采用开环控制系统。

在普通机床的经济型数控改造中，由于第种设计周期较长且不经济，同时质量也难于保证。

第二种则更加不经济。

所以不课程设计将采取第三钟方案。

机械改造部分的设计ΙΙ将原机床的主轴电动机换成变频调速电动机，无级调速部分由变频器控制。

将原机床的主轴手动变速换成有电磁离合器控制的主轴变速机构。

改造后使其主运动和进给运动分离，主轴电动机的作用只是带动主轴旋转。

将原机床的挂轮机构进给箱溜板箱滑动丝杠光杠等全部拆除。

纵向横向进给以步进电动机作为驱动元件经级齿轮减速后，由滚珠丝杠传动。

刀架部分拆除原手动刀架和小拖板，安装由微机控制的四工位电动机刀架，该刀架具有重复定位精度高刚性好使用寿命长工艺性好等优点。

经总体设计方案的论证后，确定的车床的主轴转速部分采用了变频调速交流异步电机，有级变速部分采用电磁离合器控制机构车床的纵向和横向进给运动采用步进电机驱动，经步进电机驱动，齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向横向进给运动刀架改成由微机控制，经电机驱动的自动转位刀架。

为保持切削螺纹的功能，需安装主轴脉冲发生器。

第页共页第三章车床的数控改造设计改造后的数控机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度以满足不同的加工条件要求。

主传动系统的基本要求有较宽的调速范围，可增加数控机床加工适应性，便于选择合理切削速度使切削过程始终处于最佳状态。

有足够的功率和扭矩，使数控加工方便实现低速时大扭矩，高速时恒功率，以保证加工高效率。

有足够的传动精度，各零部件应具有足够精度刚度抗振性，使主轴运动高精度，从而保证数控加工高精度。

噪声低，运动平稳，使数控机床工作环境良好宜人。

第页共页采用少数几对齿轮降速，用液压拨叉自动变速，电机主轴仍为无级变速，并实现主轴的正反启动停止制动。

该方式扭矩大，噪声大，般用于较低速加工。

采用直流或交流主轴伺服电机，由同步齿形带传动至主轴，该方式主轴箱及主轴结构简单，主轴部件刚性好传动效率高平稳噪声小不需润滑但由于输出扭矩小，低速性能不太好，在中档机床中应用较多。

亦称体化主轴电主轴，由主轴电机直接驱动，电机主轴合二为，主轴为电机的转子。

该方式处理好散热润滑非常关键，般应用于高速机床。

第页共页第四章进给伺服机构机械部分的设计计算选择脉冲当量根据机床精度要求确定脉冲当量，纵向，横向半径算切削力外圆主切削力按经验公式估算。

按切削力各分力比例主切削力可取纵切的ˊ此时走刀抗力为，吃刀抗力为ˊ。

仍按上述比例粗略计算第页共页珠丝杆螺母副的计算和选型计算进给牵引力纵向进给为综合型导轨式中考虑颠复力距影响的实为如此，无接触式非常适合于以前接触式无法或较难满足要求的些应用，如公共电汽车自动售票系统等，将的应用在广度和深度上大大推进了步。

统需求分析作空间是开展学重要的场所，工作空间对部分师生开放，为了有效地对进入作空间的师生进行有效地管理和控制，特设计本方案。

图间分布图图是作空间的房间分布示意图，计划在每个房间个的每个门门都安装门禁控制系统，对师生的进门进行监控和管理。

所有的门禁控制系统都采用总线方式连接到台管理主机，如图示河北工程大学毕业设计说明书图统拓扑图管理主机通过总线与各门禁控制系统通信，实现授权取消授权刷卡记录保存查询统计及信息管理等功能。

授权管理主机先读取卡号，然后将卡号下发到相应的门控系统，门控系统保存卡号。

取消授权管理主机将需要取消授权的卡号下发至门控系统，门控系统从存储器中删除卡号。

刷卡记录师生在刷卡个门控系统刷卡后，门控系统将卡号上传至管理主机，管理主机保存到数据库。

查询统计及信息管理可以通过浏览器登录管理主机，进行相关信息的查询统计和管理。

每个门禁控制系统的构成如图示图禁控制系统构成框图直流稳压模块每个门禁控制系统配置套电控锁专用稳压电源内置继电器，可为读写器控制器和电控锁供电。

读写器负责与射频卡进行无线数据通信，主要功能包括识别卡号，读取写入卡数据。

电控锁采用常闭锁，般处于关闭状态，控制器可以发信号开锁。

控制器这是整个门禁控制系统的核心。

主要功能包括读卡判断授权状态开门响应管理主机的命令主动上传读取到的卡号等。

控制器能够接收管理主机发来直流稳压电源模块输入出控锁控制器读写器继电器总线电源线信号线门控门控门控„„„„管理主机总线河北工程大学毕业设计说明书的授权命令和卡号，并将卡号存储起来，掉电不丢失能够接收管理主机发来的取消授权命令和卡号，并将卡号从存储器中删除。

能够通过读写器进行读卡，当读取到卡号以后，可以根据存储的卡号进行比对，来判断授权状态，如果是授权的，则通过继电器向电控锁发送开门指令。

不管卡号是否经过授权，都能将卡号发往管理主机，由管理主机保存到数据库。

统要实现的功能每个房间的每个门都安装门禁控制系统，对师生的进入进行监控和管理。

对于经过授权的教师和学生，均可刷卡开门并进入房间，而未经授权的则不能进入。

与现有的校园卡通兼容，师生均使用校园卡通的校园卡。

每个房间每个门的授权相对，与其它房间无关。

可以保存查看每个门的刷卡记录，查询统计每个房间的人气和利用率。

信息管理对门禁系统的所有信息进行计算机管理。

统设计方案方案整个系统采用台管理主机进行集中管理。

优点数据集中，有利于进行后期的维护系统升级以及增值业务如系统扩展与其它系统联网报表服务等的开发整个系统硬件投入较小。

缺点管理主机服务器软件授权管理软件开发难度较高。

方案每个房间设置台管理主机，管理或套门禁控制系统。

优点各个房间的系统相互，授权管理任务可由各房间的教师或管理员分担。

缺点整个系统硬件投入较大还需配备专门人员进行管理若需要保存每个房间的访问记录，每个房间都要保证管理主机小时开机不间断运行。

每个房间的数据分散到各管理主机上，不利于系统的更新升级和增值业务开发。

读写器控制器上位机管理软件等核心部分，均为我校师生开展程实践项目过程中，自行设计开发的产品，系统工作可靠，运行稳定。

整个系统符合通用的物联网架构，接口协议清晰规范，系统可扩充能力强，在后续的学项目中，还可以进步完善和升级，开发新的服务，是开展电气信息类程教学改革的个非常好的实践平台。

河北工程大学毕业设计说明书统总体设计在简要概括系统设计和实现过程中所涉及到的几项关键技术的基础上，系统的总体设计便成为了可能。

本系统总体上是由硬件和软件组成的，但从功能上划分主要由三个部分构成系统硬件硬件是个系统的实体基础，它提供了软件运行的环境，使软件有了用武之地固件程序灵魂，周而复始的工作者，不知道疲惫的劳动模范上位机软件最人性化的服务窗口，最易于被用户接受。

如下图示为本系统的系统框架图，对图中各模块的功能实现可作以下解释先由理机传达操作指示给控制器接收到命令后根据指示通过信方式控制读写模块动天线对进行相关操作，然后根据从卡中取得的数据控制发光极管和蜂鸣器等进行声光提示响应操作，同时用户数据或信息通过口通信传给理机进行处理，由理机统管理数据。

图统框架图章小结本章首先介绍了本系统开发过程中使用到的基础技术，有侧重点地阐述了这些技术的精髓，对的逻辑结构及存储结构做了简单介绍，阐述了系统组成及分类，对本论文的总体框架做了详细分析，系统需求分析，系统实现的功能，系统选择的方案，最后给出了系统总体设计框架。

河北工程大学毕业设计说明书卡模块在系统总体设计的基