ck61125系列數(shù)控機床的研究與開發(fā)

1、申請上海交通大學工程碩士專業(yè)學位論文CK61125CK61125系列數(shù)控機床的研究與開發(fā)系列數(shù)控機床的研究與開發(fā)學校：校：上海交通大學院系：系：電子信息與電氣工程學院班級：級：Z0903221學號：號：1090322038工程碩士生：工程碩士生：張琮霆工程領域：工程領域：控制工程導師Ⅰ：師Ⅰ：翁正新副教授導師Ⅱ師Ⅱ：夏增域高級工程師上海交通大學上海交通大學20132013年1111月2929日萬方數(shù)據(jù)上海交通大學工程碩士學位論文摘要第I

2、頁CK61125CK61125系列數(shù)控機床的研究與開發(fā)系列數(shù)控機床的研究與開發(fā)摘要數(shù)控機床以其高效率和高精度的加工特點日益成為現(xiàn)代制造領域的基礎裝備。隨著當前國家能源和造船業(yè)的發(fā)展，大型的船用曲軸、核島控制棒、核島驅(qū)動棒、風電驅(qū)動桿等產(chǎn)品的需求量不斷上升。這些都大大促進了大型車床特別是加工長度超過10m以上的數(shù)控機床地發(fā)展。本課題的目標是通過對數(shù)控機床的機械結(jié)構、電氣系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)應用和伺服系統(tǒng)等方面的研究和分析，完成該產(chǎn)品的整機設計。

3、并且結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)、伺服控制的特點對機床研發(fā)后期的控制參數(shù)進行分析整定。本文主要工作為：（1）以用戶提出的產(chǎn)品技術要求為導向，深入分析技術要求中各個用戶需求點，將這些技術點分解到產(chǎn)品的機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等子模塊中，再分別選出合適的設計方案，最后從整機的高度上將這些子系統(tǒng)統(tǒng)一構成滿足客戶需求的產(chǎn)品。（2）機械部分的設計從分析不同類型傳動軸結(jié)構的設計優(yōu)缺點入手。根據(jù)產(chǎn)品加工長度超過20m的需求，最終X軸運動單元采用了滾珠絲杠結(jié)構，而

4、Z軸運動單元則采用了雙齒輪齒條這種既能用于長距離傳動又能避免系統(tǒng)剛性問題的結(jié)構。在運動軸的細節(jié)設計過程中，對機械參數(shù)特別是系統(tǒng)慣量也進行了設計計算。（3）在電氣系統(tǒng)設計中，根據(jù)用戶需要的系統(tǒng)功能，比較了現(xiàn)有的成熟數(shù)控系統(tǒng)，在現(xiàn)有系統(tǒng)類型中選擇了Siemens840D數(shù)控系統(tǒng)。結(jié)合機床的機械布局等相關信息，對電氣系統(tǒng)的整體結(jié)構進行設計。根據(jù)機械設計部分計算得到的參數(shù)進行伺服電機的相關匹配選型。（4）在完成機械和電氣的硬件部分設計后，從伺服