Z5932型鉆床的數(shù)控化改造設計

畢業(yè)論文文獻綜述機械設計制造及其自動化Z5932型鉆床的數(shù)控化改造設計一、發(fā)展趨勢隨著國民經濟的持續(xù)發(fā)展，各行業(yè)對數(shù)控機床的需求會逐年增加。對于中國的現(xiàn)實情況是，大多數(shù)工廠使用的機床都是一些六七十年代的產品，甚至使用早已淘汰的機床，中國的數(shù)控化任務是嚴峻的。如果大量的引進數(shù)控機床，對于大多數(shù)的企業(yè)是無法承受的，也是無法實現(xiàn)的。因此對于一些現(xiàn)有的機床進行數(shù)控化改造是可行的，也是有意義的。本畢業(yè)設計課題Z5932型鉆床的數(shù)控化改造設計，就是在這種形勢下提出的。改造方法是在原有的機床的基礎上，拆除機床的進給機構，然后按上步進電機，滾珠絲杠等，另外再設計一個控制電路，使電機在微機的控制下轉動，自動完成進給，從而實現(xiàn)數(shù)控化改造。此次設計的指導思想是最大程度的保留原有機床的零部件，以最小的代價完成。設計的主要內容介紹采用開環(huán)控制系統(tǒng)對傳統(tǒng)鉆床Z5932改造的原理；機械部分的設計計算、硬件電路的設計計算和控制軟件的設計選用；機械部分包括鉆削力的計算、滾珠絲杠的選型及校核計算、步進電機的選擇計算、導軌的選擇等；硬件電路設計部分包括數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器和輸入輸出口的擴展、鍵盤接口電路的設計、顯示器接口電路的設計和面板控制接口電路的設計；控制軟件部分有監(jiān)控程序的設計、直線插補程序的設計等；以及如何采用微機對數(shù)據(jù)進行傳遞，反饋，從而提高鉆床的可靠性。研究現(xiàn)狀隨著科技發(fā)展的日新月異，新一代的CPU及控制算法不斷推陳出新，目前，數(shù)控技術正在發(fā)生根本性變革，較傳統(tǒng)相比，各方面都有很大的提高。1．高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。2．柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。3．工藝復合性和多軸化以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規(guī)定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W技術發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現(xiàn)實的領域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展，由此產生了實時智能控制這一新的領域。在數(shù)控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設定和刀具自動管理及補償?shù)茸赃m應調節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。4?智能化新一代PCN(數(shù)控系統(tǒng)智能化新一代PCN(數(shù)控系統(tǒng)將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體，形成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系。參考文獻楊黎明，王智相．機電一體化設計手冊．北京：國防工業(yè)出版社，1997．TOC\o"1-5"\h\z葛志祺．機械零件設計手冊．北京；冶金工業(yè)出版社， 1994．辛一行．機械設備設計手冊．北京；機械工業(yè)出版社， 1996．陳光權，黎興華，婁廣仁．金屬切削機床應用手冊．北京；機械工業(yè)出版社， 1996．[5]云南第三機床廠．Z5932型機床使用說明書．趙玉剛，宋現(xiàn)春．數(shù)控技術．北京；機械工業(yè)出版社， 2000．2003．吳振彪．機電綜合設計指導．北京；中國人民大學出版社，廖念釗，莫雨松．互換性與技術測量．北京；中國計量出版社 2000．[9]李英平.機床數(shù)控化改造中步進電機的選擇.制造技術與機床， 1996.(4):YotaroHatamuraetc．Afundamentalstructureforintelligentmanufacturing．PRECISIONENGINEER