數控車床系統xyz工作臺與控制系統設計

1、中北大學 2010 屆畢業(yè)設計說明書第 1 頁 共 26 頁1 引言 引言制造業(yè)是國名經濟和國防建設的基礎性產業(yè)，先進制造技術是振興傳統制造業(yè)的技術支撐和發(fā)展趨勢，是直接創(chuàng)造是社會財富的主要手段，誰先掌握先進制造技術，誰就能夠占領市場。數控技術是先進制造技術的基礎技術和共性技術，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一。數控技術是提高產品質量和勞動生產率必不可少的物質手段。他的廣泛使用給機械制造業(yè)方式，產業(yè)結構和管理方式帶來深刻的變化

2、，他的關聯效益和輻射能力是難以估計的。數控技術是制造業(yè)實現自動化,柔性化，集成化生產的基礎，離開了數控技術，先進制造技術就成了無本之木。數控技術是國際和商業(yè)貿易的重要夠成，工業(yè)發(fā)達國家把數控機床實為高技術附加值和高利潤的重要出口產品，世界貿易額逐年增加。而采用數控技術的典型產品---數控機床是機電工業(yè)的重要基礎裝備，是汽車，石化，電子等支柱產業(yè)及重要礦產業(yè)生產現代化的最主要愛手段，也是世界第三次產業(yè)革命的一個重要內容。因此，數控技術及數

3、控裝備是關系到國家戰(zhàn)略地位和體現國家綜合國力水平的重要基礎性產業(yè)，其水平高低是衡量一個國家制造業(yè)現代化程度的核心標【1】 。我國數控技術起步于 1958 年,近 50 年的發(fā)展歷程大致可分為三個階段：第一階段從 1958 年到 1979 年,即封閉式發(fā)展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的制,數控技術的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五” 、 “七五”期間以及“八五”的前期 ,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體

4、系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善,我國數控技術的研究、開發(fā)以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間 ,即實施產業(yè)化的研究,進入市場競爭階段?？v觀我國數控技術近 50 年的發(fā)展歷程,特別是經過 4 個 5 年計劃的攻關 ,總體來看取得的成績還是不小，實現加工機床及生產過程數控化，已成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向【1】 。我國是制造大國 ,在世界產業(yè)轉移中

5、要盡量接受前端而不是后端的轉移,所以,我們應站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數控技術和產業(yè)問題。首先從社會安全看,因為制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而中北大學 2010 屆畢業(yè)設計說明書第 3 頁 共 26 頁Control,MNV）得到迅速發(fā)展。CNC 和 MNC 稱為軟接線（軟件）數控系統【2】.3 分析步驟 分析步驟3.1 數控裝置總體方案的確定 數控裝置總體方案的確定數控 X-Y 工作臺、數控鉆

6、床等設備實際上是 2 軸半的系統，即工作臺的兩個方向聯動、垂直于工作臺的刀具不必與工作臺聯動。在對一些 X－Y 工作臺的研究調查中發(fā)現目前的簡易數控控制系統基本上是基于普通單片機，顯示為 LED 數碼管的系統，操作很不方便而且通用性不強。為此，在此基礎上設計了通用的 2軸半數控控制器。其基本思想是采用最新的微處理技術和集成電路技術，提高系統集成度，從而提高可靠性，降低成本，減小體積。它具有良好的人－機交互界面，滿足一般 2 軸半數控系統

7、的需要。對數控十字滑臺而言，主要是縱橫方向兩個坐標的傳動，根據設計任務要求，決定采用點位控制，用步進電機驅動的開環(huán)控制系統，這樣可以使控制系統簡單，成本低，調試維修容易，為確保數控系統的傳動精度和工作平穩(wěn)性，此工作臺采用滾珠絲杠螺母副和滾珠滾動導軌，盡量消除齒側間隙【3】 。3.2 機械部分的設計 機械部分的設計機械部分，在關于工作臺在工作過程中的實際情況，在移動中工作臺沿各坐標軸的運動有精確的運動，采用連續(xù)控制方式。為保證一定的傳動精