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车削中心主传动及进给传动结构及控制系统设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】
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s ve it it is It of is In “is is is to Its to An is a in to is to in A of is its a s is by B. of of R&D is of or of R&D is a of is of T to a be so be as In to a be to is of to it to of to in at is a of it of of is of is to to to in do a to to s a of of of to a of if be a is no of a be is to A to an be be or be of be is a a at It be if a be of of be to a of it is to in of by In is up to be It is is in of as be is a be to to if to be to is in to or to to is a a to or is to or to to is a be on 英文文献 翻译 学 生 姓 名： 学 院： 专业及班级 ： 学 号： 指导教师： 2011年 4月 25 日 机械工程英语 第 1课现代制造工程 也许你从来没有想过这个问题之前，但它是你周围的一切。它影响着你生活的一部分。是什么呢？在这种情况下， “它 ”是制造业。其实 “制造 ”是不是你周围的一切。而是人为制造的产品。现在看看你周围。名称有些事情你看到这些制造。椅子，笔记本电脑，蓝色牛仔裤，书籍，地板砖，黑板，灯泡，铅笔，眼镜，近周围的一切你是制造。 制造业是香港的重要的社会。这对于我们的经济。一个经济体是生产和销售的产品和服务体系。许多人工作在制造业。他们帮助生产的产品。他们用这些钱购买 他们赚的产品。人们购买的产品越多，越产品的生产。这让更多的人来工作。 制造业也是重要的另一种方式的经济。甲片的材料后，更是值得它被改变成一个有用的产品。这就是附加值。价值是增 加了生产过程。 二现代制造 一个制造业的资源需要三个基本类型：物质资源，人力资源，资本资源。 工业的七个关键要素是组织生产步骤：研究，开发，生产模具，生产计划与控制，质量控制，人事管理，制造，营销。 研发新产品，工艺或材料，旧技术的改进计划。 R D 是这么大，工业世界的重要组成部分，需要与不同的人才很多人。 生产工具是工业元素与这些工具有关。在 器和设备需要做出的产品。 生产计划与控制最重要的部分是路由，调度，调度，并规划布局。机械及设备，必须使生产安 排，可以进行顺利，没有浪费时间和精力。 质量控制可以被定义为那些活动，防止缺陷的文章。在尝试这种方式管理，以确保产品将可以接受的买家。 营销是让那些谁使他们对那些谁使用它们，有助于提供各种货物的权利给我们，在正确的方式和数额，时间及价格，产品的过程。 第 2课机械工程设计 机械工程设计是工程的主要部分，它涉 及的概念，设计，开发，改进和应用机器及各种机械设备。对于许多学生，机械工程设计是他们的第一个专业的工程课程之一。专业工程关注的是获得解决实际问题，工程师们能够设计出更好的解决实际问题。在机械工程设计中的大多数问题没有唯一正确的答案。因此，现代机械工程师能够产生显着更好的解决方案，以满足今天的需要。工程师必须使用现有的最佳科学信息的理解以及经验，良好的判断力。当考虑一个完整的机器，工程师都认为，要求和约束是相互关联的各个组成部分。现代工程师已越来越多地安全，生态，更广泛的考虑和整体有关 “生活质量 ”。 好的设 计需要尝试新的想法并愿意采取了一定的风险，因为他们知道如果新的观点并不工作中存在的方法可以恢复。因此，设计者必须要有耐心，因为没有时间和扩大的努力取得成功的保证。创建一个全新的设计，通常需要许多旧的和行之有效的方法，将重点放在一边。这并不容易，因为许多人抱着熟悉的想法，技巧和态度。设计工程师必须不断寻找方法来改进现有产品，必须决定哪些旧的，成熟的概念，应使用什么新的，未经试验的想法应该被纳入。 新的设计通常有 “错误 ”或之前，必须制定新设计出来的优良特性，可享有不可预见的问题。因此，有一个优越的产品的机会， 但只有在较高的风险。应该强调的是，如果设计不保证激进的新方法，这种方法不能申请的改变而而已。 在设计的开始阶段，创意应该允许繁荣没有大量的约束。尽管许多不切实际的想法可能发生时，通常很容易消除在设计的早期阶段，他们之前是由公司生产所需的细节。通过这种方式，创新的思想不是抑制。很多时候，一个以上的设计，开发，到那里他们可以相互比较点。这是完全可能的是，最终设计将接受使用心得在被拒绝的设计，没有太多的整体表现为一个现有的承诺。 另一项重要的一点，应该承认的是，设计工程师必须能够与其他人交流意见，如果他们要纳 入。传达给其他人设计的最后，在设计过程中的重要一步。毫无疑问，许多伟大的设计，发明和创新工程已失去了人类仅仅是因为创始人是无法或不愿解释他们的成就给其他人。演讲是一个销售的工作。这位工程师，当提出一个新的解决方案，行政，管理或监督人，正试图出售或向他们证明这个解决方案是一个更好的。除非这是可以做到成功，获得的时间和精力花在解决方案已经在很大程度上浪费了。 60列交流伺服电机 绝缘电阻 50000缘强度 1500境温度 +50 绝缘等级 B 级 技术数据 规格型号 单位 6000物编码 031702 031752 031802 额定输出功率 W 200 400 600 额定转矩 Nm 间最大转矩 Nm 定转速 000 最高转速 600 电机转子惯量 kg矩系数 Nm/A 定相电流 A 间最大相电流 A 枢绕组相电阻 枢绕组相电感 械时间常数 气时间常数 量 码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 号说明 外形尺寸 单位 :000 96 121 146 接线说明 引线颜色 电机编码器引线说明 对应引线插头引 脚编号 红 电源 5V 输出 2 黑 电源 0V 棕 编码器 U相信号输入 6 棕 黑 编码器 U相信号输入 8 白 编码器 V相信号输入 11 白黑 编码器 V相信号输入 15 引线颜色 电机引线说明 对应引线插头 引脚编号 红 U 1 蓝 V 2 黄 W 3 黄 /绿 灰 编码器 W相信号输入 10 灰黑 编码器 W相信号输入 12 黄 编码器 Z相信号输入 7 黄黑 编码器 Z相信号输入 5 绿 编码器 A相信号输入 4 绿黑 编码器 A相信号输入 14 兰 编码器 B相信号输入 9 兰黑 编码器 B相信号输入 13 屏蔽 屏蔽线 1 制 动电机使用说明 1. 带制动功能的 60 系列伺服电机的机身长度比标准电机长 5080 2. 制动器的控制线与电机动力线一起引出，其中电机动力线已连接四芯插头，另两根悬空线即为制动器的控制线； 3. 电机运转前请把制动器的控制线接到 24源 (电源要求： 2A )，制动器的控制线不分正负。 伺服电机安装注意事项： 1在安装 /拆卸耦合部件到电机轴端时，不要用力敲打轴端，防止电机轴另一端的编码器被敲坏。 2竭力使轴端对齐到最佳状态，防止振动和轴承损坏。 80列交流伺服电机 绝缘电阻 50000缘强度 1500境温度 +50 绝缘等级 B 级 技术数据 技术参数 单位 8000物编码 031398 031400 031410 额定输出功率 W 500 750 1000 额定转矩 Nm 间最大转矩 Nm 定转速 000 最高转速 600 电机转子惯量 kg矩系数 Nm/A 定相电流 A 间最大相电流 A 枢绕组相电阻 枢绕组相电感 械时间常数 气时间常数 量 码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 号说明 外形尺寸 单位 :000 114 131 150 接线说明 引线颜色 电机编码器引线说明 对应引线插头引 脚编号 红 电源 5V 输出 2 黑 电源 0V 棕 编码器 U相信号输入 6 棕黑 编码器 U相信号输入 8 白 编码器 V相信号输入 11 白黑 编码器 V相信号输入 15 引线颜色 电机引线说明 对应引线插头 引脚编号 红 U 1 蓝 V 2 黄 W 3 黄 /绿 灰 编码器 W相信号输入 10 灰黑 编码器 W相信号输入 12 黄 编码器 Z相信号输入 7 黄黑 编码器 Z相信号输入 5 绿 编码器 A相信号输入 4 绿黑 编码器 A相信号输入 14 兰 编码器 B相信号输入 9 兰黑 编码器 B相信号输入 13 屏蔽 屏蔽线 1 制动电机使用说 明 1. 带制动功能的 80 系列伺服电机的机身长度比标准电机长 5080 2. 制动器的控制线与电机动力线一起引出，其中电机动力线已连接四芯插头，另两根悬空线即为制动器的控制线； 3. 电机运转前请把制动器的控制线接到 24源 (电源要求： 2A )，制动器的控制线不分正负。 伺服电机安装注意事项： 1在安装 /拆卸耦合部件到电机轴端时，不要用力敲打轴端，防止电机轴另一端的编码器被敲坏。 2竭力使轴端对齐到最佳状态，防止振动和轴承损坏。 90列交流伺 服电机 绝缘电阻 50000缘强度 1500境温度 +50 绝缘等级 B 级 技术数据 技术参数 单位 9001011 9001012 9001011 9001011 货物编码 031312 031351 031379 031369 额定输出功率 W 500 750 1000 1200 额定转矩 Nm 瞬间最大转矩 Nm 额定转速 000 最高转速 600 电机转子惯量 kg转矩系数 Nm/A 额定相电流 A 瞬间最大相电流 A 电枢绕组相电阻 电枢绕组相电感 机械时间常数 电气时间常数 重量 编码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 型号说明 外形尺寸 单位 :90000 128 144 160 168 接线说明 电机编码器引线说明 对应航空插头引 脚编号 电源 5V 输出 2 电源 0V 编码器 U相信号输入 8 编码器 U相信号输入 9 编码器 V相信号输入 10 编码器 V相信号输入 11 编码器 W相信号输入 12 编码器 W相信号输入 13 编码器 Z相信号输入 14 编码器 Z相信号输入 15 编码器 A相信号输入 16 编码器 A相信号输入 17 编码器 B相信号输入 18 编码器 B相信号输入 19 屏蔽线 7（ 1） 电机引线说明 对应航空插头引 脚编号 U 2 V 3 W 4 制动电机使用说明 1. 带制动功能的 90 系列伺服电机的机身长度比标准电机长 5080 2. 制动器的控制线与电机动力线一起通过 7 针航空插头引出，其中第 6， 7 针是制动器的两个控制线端，第 5 针无定义，电机动力线的插头引脚编号定义与不带制动器的电机动力线定义相同； 3. 电机运转前请把制动器的控制线接到 24源 (电源要求： 2A )，制动器的控制线不分 正负。 伺服电机安装注意事项： 1在安装 /拆卸耦合部件到电机轴端时，不要用力敲打轴端，防止电机轴另一端的编码器被敲坏。 2竭力使轴端对齐到最佳状态，防止振动和轴承损坏。 110列交流伺服电机 绝缘电阻 50000缘强度 1500境温度 +50 绝缘等级 B 级 技术数据 技术参数 单位 伺服电机型号 11010物编码 031101 031103 额定输出功率 W 600 750 额定转矩 Nm 间最大转矩 Nm 12 12 额定转速 500 最高转速 000 电机转子惯量 kg矩系数 Nm/A 定相电流 A 间最大相电流 A 枢绕组相电阻 枢绕组相电感 械时间 常数 气时间常数 量 码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 号说明 外形尺寸 单位 :1010 195 211 接线说明 电机编码器引线说明 对应航空插头引脚编 号 电源 5V 输出 2 电机引线说明 对应航空插头引 脚编号 U 2 电源 0V 编码器 U相信号输入 13 编码器 U相信号输入 10 编码器 V相信号输入 15 编码器 V相信号输入 12 编码器 W相信号输入 14 编码器 W相信号输入 11 编码器 Z相信号输入 6 编码器 Z相信号输入 9 编码器 A相信号输入 5 编码器 A相信号输入 8 编码器 B相信号输入 4 编码器 B相信号输入 7 屏蔽线 1 V 3 W 4 伺服电机安装注意事项： 1在安装 /拆卸耦合部件到电机轴端时，不要用力敲打轴端，防止电机轴另一端的编码器被敲坏。 2竭力使轴端对齐到最佳 状态，防止振动和轴承损坏。 120列交流伺服电机 绝缘电阻 50000缘强度 1500境温度 +50 绝缘等级 B 级 技术数据 技术参数 单位 伺服电机型号 12001000 12001000 12001000 12001000 12001000 货物编码 031180 031190 031195 031220 031230 额定输出功率 W 400 550 750 1000 1500 额定转矩 Nm 间最大转矩 Nm 定转速 000 最高转速 200 电机转子惯量 kg矩系数 Nm/A 定相电流 A 间最大相电流 A 枢绕组相电阻 枢绕组相电感 械时间常数 气时间常数 量 码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 术参数 单位 12001000 12001000 12001000 12001000 12001000 货物编码 031194 031360 031205 031210 031240 额定输出功率 W 750 1000 1500 2000 3000 额定转矩 Nm 间最大转矩 Nm 定转速 000 最高转速 400 电机转子惯量 kg矩系数 Nm/A 定相电流 A 间最大相电流 A 枢绕组 电阻 电枢绕组相电感 械时间常数 气时间常数 量 码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 术参 数 单位 12001000 12001000 12001000 12001000 12001000 货物编码 031200 031150 031250 031260 031270 额定输出功率 W 1100 1500 2200 3000 4000 额定转矩 Nm 间最大转矩 Nm 定转速 000 最高转速 600 电机转子惯量 kg矩系数 Nm/A 定相电流 A 间最大相电流 A 枢绕组相电阻 枢绕组相电感 械时间常数 气时间常数 量 码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 型号说明 外形尺寸 单位 :202020202020202020202020202020 148 160 184 208 256 接线说明 电机编码器引线说明 对应航空插头 引脚编号 电源 5V 输出 2 电源 0V 编码器 U相 信号输入 8 编码器 U相信号输入 9 编码器 V相信号输入 10 编码器 V相信号输入 11 编码器 W相信号输入 12 编码器 W相信号输入 13 编码器 Z相信号输入 14 编码器 Z相信号输入 15 编码器 A相信号输入 16 编码器 A相信号输入 17 编码器 B相信号输入 18 编码器 B相信号输入 19 屏蔽线 7（ 1） 电机引线说明 对应航空插头引 脚编号 U 2 V 3 W 4 制动电机使用说明 1. 带制动功能的 120 系列伺服电机 的机身长度比标准电机长 5080 针航空插头引出，其中第 6， 7 针是制动器的两个控制线端，第 5 针无定义，电机动力线的插头引脚编号定义与不带制动器的电机动力线定义相同； 4源 (电源要求： 2A )，制动器的控制线端不分正负。 伺服电机安装注意事项： 1在安装 /拆卸耦合部件到电机轴端时，不要用力敲打轴端，防止电机轴另一端的编码器被敲坏。 2竭力使轴端对齐到最佳状态，防止振动和轴承损坏 。 130列交流伺服电机 绝缘电阻 50000缘强度 1500境温度 +50 绝缘等级 B 级 技术数据 技术参数 单位 伺服电机型号 130011000 130011000 130011000 130011000 货物编码 031090 031060 031070 031080 额定输出功率 W 1000 1000 1500 2000 额定转矩 Nm 10 5 间最大转矩 Nm 20 15 18 定转速 000 2000 最高转速 200 2500 电机转子惯量 kg矩系数 Nm/A 定相电流 A 5 间最大相电流 A 10 枢绕组相电阻 枢绕组相电感 械时间常数 气时间常数 量 码器 P/R 2500 负载惯量 负载惯量 电机转子惯量 10 （倍） 适配驱动器 号说明 外形尺寸 单位 :130303030 225 195 225 199 接线说明 电机编码器引线说明 对应航空插头引脚编 号 电源 5V 输出 2 电源 0V 编码器 U相信号输入 13 编码器 U相信号输入 10 编码器 V相信号输入 15 编码器 V相信号输入 12 编码器 W相信号输入 14 编码器 W相信号输入 11 编码器 Z相信号输入 6 编码器 Z相信号输入 9 编码器 A相信号输入 5 编码器 A相信号输入 8 编码器 B相信号输入 4 编码器 B相信号输入 7 屏蔽线 1 电机引线说明 对应航空插头引 脚编号 U 2 V 3 W 4 伺服电机安装注意事项： 1在安装 /拆卸耦合部件到电机轴端时，不要用力敲打轴端，防止电机轴另一端的编码器被敲坏。 2竭力使轴端对齐到最佳状态，防止振动和轴承损坏。 110服电机 1：表示电机外径单位： ：表示电机为正弦波驱动的交流永磁同步伺服电机 3：表示电机反馈元件， M 为光电编码器。 4：表示电机零速 转矩 ,其值为三位数 位： ：表示电机额定转速 ,其值为二位数 位： ：表示电机适配驱动器的工作电压 (V)为 机型号 11010101010率 速转炬 2 4 5 6 6 额定转速 3000 3000 3000 2000 3000 额定电流 子惯量 00000械时间常数 码器线数 2500 电机绕组插座 绕组引线 A B C D 插座编号 2 3 4 1 编码器插座 信号 5V 0V A+ + + + + + E 插座编号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 电机绝缘等级 B 使用环境 环境温度 0 温度 : 小于 90%(无结露 ) 防护等级 机重量 速转炬 2 4 5 6 A(106 132 148 164 B(158 184 200 216 C(76 102 200 216 130服电机 电机型号 13030303030率 速转炬 4 5 6 定转速 2500 2500 2500 2000 3000 额定电流 子惯量 00000械时间常数 码器线数 2500 电机绕组插座 绕组引线 A B C D 插座编号 2 3 4 1 编码器插座 信号 5V 0V A+ + + + + + E 插座编号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 电机绝缘等级 B 使用环境 环境温度 0 温度 : 小于 90%(无结露 ) 防护等级 机重量 机型号 13030303030率 速转炬 10 10 15 15 15 额定转速 1500 2500 1500 2500 3000 额定电流 6 17 转子惯量 00000械时间常数 码器线数 2500 电机绕组插座 绕组引线 A B C D 插座编号 2 3 4 1 编码器插座 信号 5V 0V A+ + + + + + E 插座编号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 电机绝缘等级 B 使用环境 环境温度 0 温度 : 小于 90%(无结露 ) 防护等级 机重量 速转炬 4 5 6 0 15 15 A(110 119 128 142 166 214 214 B(162 171 180 194 218 266 266 C(80 89 98 112 136 184 184 150服电机 电机型号 15050505050率 速转炬 12 15 18 23 27 额定转速 3000 2500 2000 2000 3000 额定电流 子惯量 00000械时间常数 码器线数 2500 电机绕组插座 绕组引线 A B C D 插座编号 2 3 4 1 编码器插座 信号 5V 0V A+ + + + + + E 插座编号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 电机绝缘等级 B 使用环境 环境温度 0 温度 : 小于 90%(无结露 ) 防护等级 机重量 速转炬 4 5 6 0 15 15 A(110 119 128 142 166 214 214 B(162 171 180 194 218 266 266 C(80 89 98 112 136 184 184 - 1 - 上海电机学院 毕业设计任务书 课 题 车削中心主传动及进给 传动系统设计 专 业 机械电子工程 年 级 2009 级 姓 名 学 号 指 导 教 师 （签字） 学 院（系）院长（签字） 2012 年 12 月 10 日 - 2 - 课题来源 国家级 省部级 教师科研 企业项目 自选项目 课题的目的 、 意义 数控机床是机电一体化的杰出代表，在当前的生产实践中的应用非常的普遍，随着近几年加工精度和要求的提高，车削中心得到了广泛的应用，考虑档次较高的车削中心的结构相对复杂，因此考虑以开环控制的系统作为课题入手，使学生对这种快速发展的加工设备有个初步的了解。 本课题设计的 车削中心 ,采用 开环控制 ,用电机 驱动 ,微机 控制 ,作为机械电子工程专业学生而言 ,通过该课题的毕业设计 ,能够将上课所学的机械设计、控制技术、 检测技术技术等 课程所学知识 有机的结合起来 ，并最终达到模拟工程实际设计的目的，使学生初步掌握工程设计基本方法，达到毕业设计大纲的要求。 要求 课题主要技术要求： 采用开环控制， 主传动由 交流伺服电机驱动 ，进给传动 由 步进电机驱动 ；微机控制，最大加工直径为 600 主轴的转速范围为 50 4000 转 /大切削功率为 6X 轴方向的脉冲当量为 冲，最大切削阻力为 2000N； Z 轴方向的脉冲当量为 冲，最大切削阻力为 2500N； X 轴的行程为 350X 轴的最快 移动速度为 2000mm/ Z 轴的行程 为 500Z 轴的最快移动速度为 3000mm/ 课题工作量要求 ： 1、设计说明书一份（不少有 ） ； 2、 英文资料翻译 2 万个英文字符 ； 3、图纸的总工作量不少于 2 张 纸； 4、进给系统装配图 (X 轴和 Z 轴 )，图幅不小于 5、 主传动系统装配图 一份，图幅不小于 6、控制系统图一份 (零件图 一份（ 。 课题主要内容及进度 课题主要内容： 1、根据课题要求，查询相关资料，了解课题的背景，完成要求的文献翻译； 2、根据技术要求拟定总体设计方案，包括机械系统和控制系统； 3、主要机械结构的设计，包括重要的标准件（如键和轴承等），并绘制相应的装配图、部件图，且应有相应的设计计算过程及数据； 4、挑选部分典型零件绘制相应的零件图，应符合制图和标准件设计的国家标准； 5、完成微机控制系统电路图的设计和绘制 ,并应编写相应的控制程序 6、撰写设计计算说明书 工作进度： 收集、研究资料； 开题，拟定总体设计方案； 修改、完善开题报告；完成文献翻译； 系统有关设计计算，绘制总装配图 绘制主要零件的零件图 控制系统设计，绘制微机控制接线图 撰写设计计算说明书 修改及准备答辩 上海电机学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 车削中心 主传动及进给传动系统设计 学 院 机械学院 专 业 机械电子工程 班 级 学 号 姓 名 孙自强 指导教师 周俊妩 定稿日期： 2013 年 3 月 1 日 数控车 床主传动及进给传动系统设计 1 1 数控车 床主传动及进给传动系统设计 1 选题 目的及意义 数控机床是一种高科技的机电一体化产品 ,是综合应用计算机技术、精密测量及现在机械制造技术等各种先进技术相结合的产物。数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现在制造技术中不可缺少的生产手段 ,是机电一体化技术的重要组成部分。随着科学技术的迅速发展 ,数控技术的应用范围日益扩大。数控机床已成为现在机械制造业中的主要技术装备。 机 床是工业之母，它的技术含量的高低直接影响着产品质量的高低。随着产品质量的精密化、个性化，产品品种的多样化，这对机床设备的要求越来越高！当前我国正在大力发展先进制造和振兴装备制造业，我们看到当前在越来越多的企业采用数控设备，在此可见此题的时代意义！同时它涉及多门机械课程，可以说此次设计是对过去四年学习的检验和提高！通过此次设计能够提高个人的专业素质和培养同学们的团体协作精神！此次结合实际分工做主传动系统设计，我们知道此部分在整个系统中有着重要的作用，它的精确性、可靠性直接决定着数控车床的精确性、可靠性；同时此 部分在设计过程中要求作者有着良好的专业功底和求实精神；总之此选题具有一定实际可操作性和实际意义！ 2 （文献综述） 国内外研究现状与发展趋势 20 世纪 50 年代初第一台数控机床的出现，使制造技术的发展出现了日新月异的局面。特别是近 20 年来，随着计算机技术、信息技术和微电子技术等高新技术的发展，制造业也发生了革命性的变化。数控技术正在朝着高精度、高速度、高柔性、高可靠性以及复合化的方向发展。当前数控技术在德国和日本发展相当顺利，无论在理论还是实践应用都处于领先水平，然而我国比他们有相当大的差距，国内数控设备在很大 程度上依赖国外进口！不过经过几十年的努力我们已取得了一定的发展，据最新报道华中数控的技术在许多方面已与国外的差距缩小很多，可以预见只要我们坚持自主创新、勇攀高峰的精神，我们一定能够在此领域有一席之地的！ 近年来，随着数控技术的不断发展，数控机床的主传动系统也呈现出一些新的发展趋势、如主轴转速的高速化、功能结构的复合化和肉性化。 在高速化的方面，采用了电主轴，又称内置式电动机主轴单元，就是将高速电动机置于机床主轴部件内部，通过交流变频控制系统，使主轴获得所需要的工作转速和转矩，实现电动机、主轴一体化功能；另外， 在复合化和肉性化方面，主传动系统设计发生了很大的变化，数控车床由单主轴发展为双主轴，在此基础上增设附加控制轴 C 轴，成为车削中心，并可配备刀库和其他辅助功能。在车削中心基础上增加自动装卸工件的机械手和更换卡盘装置等，则成为适合于中小批量加工自动化的车削肉性制造单元。由此可见，现代数控加工完全打破了传统工艺规程规定，由机床单一 化走向多元化、复合化。 数控车 床主传动及进给传动系统设计 2 2 3 研究 内容 3 车削中心主传动及进给传动系统设计 传动系统设计 交流伺服电机 带 传动 主轴 （同轴安装 脉冲编码 器 ，安装在主轴后面） 流伺服电机 的计算与选型 步带的计算与选型 轴的主要尺寸计算 轴滚动轴承的计算与选型 轴键的设计计算 滑与密封 冲编码器的选择 给传动系统设计 步进电机 带传动 丝杠传动 螺母位移工作台位移 轴进给系统设计 1） 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 2） 直线滚动导轨副的计算与选型 3） 同步带的计算与选型 4） 步进电机的计算与选型 轴进给系统设计 1） 滚珠丝杠螺母副的计算与选 型 2） 直线滚动导轨副的计算与选型 3） 同步带的计算与选型 4） 步进电机的计算与选型 制系统的设计 体方案设计 机硬件系统设 计 步进电 动 机 、驱动电源和控制器构成了步进电机驱动系统。 机软件系统设计 控制器控制驱动器使步进电机转动，带动工作台工作。 4 研究方案 传动 制系统 单片机的选型 控制系统 在此 采用单片机。因为单片机具有以下优点： 数控车 床主传动及进给传动系统设计 3 3 量轻 便于携带； 口通讯及供电，通讯速度快，无需外接电源 ； 直观了解编程器当前状态； 制造芯片时将已开发好的程序写入 用户本身无法改变； 片外部有许多供扩展用的三总线以及并行、串行 I/0 管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统 ； 学习、应用和开发提供了便利条件 动系统 交流伺服电机 的选型 驱动系统 在此 采用 交流伺服电机 。 交流伺服电动机 的结构主要可分为两部分，即定子部分和转子部分。其中定子的结构与旋转变压器的定子基本相同，在定子铁心中也安放着空间互成 90 度电角度的两相绕组。其中一组为激磁绕组，另一组为控制绕组，交流伺服电动机一种两相的交流电动机。 交流伺服电动机使用时，激磁绕组两端施加恒定的激磁电压 制绕组两端施加控制电压 定子绕组加上电压后，伺服电动机很快就会转动起来。 通入励磁绕组及控制绕组的电流在电机内产生一个旋转磁场，旋转磁场的转向决定了电机的转向，当任意一个绕组上所加的电压反相时，旋转磁场的方向就发生改变，电机的方向 也发生改变。 同时 交流伺服电机 具有以下优点： 此工作可靠，对维护和保养要求低 。 于提高系统的快速性 。 动系统 同步带的选型 传动系统在此采用同步带。 给传动 X 轴进给运动 制系统 单片机的选型 控制系统同主传动，采用单片机 动系统 步进电机的选型 驱动系统同主传动，采用 步进电机驱动 控制程序通过控制步进电机正反转实现往复运 动。步进电动机具有快速启停、高精度、能够直接接受数字信号和不需要位移传感器就可达到较精确定位等特点，因而在需要精确定位的场合得到广泛的应用。 步进电机相对普通电机来说，他可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入端输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。 动系统 同步带、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副的选型 数控车 床主传动及进给传动系统设计 4 4 同步带 传动是由一根内周表面设有等间 距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。它综合了带传动、链传动和 齿轮传动 各自的优点。转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。 传输用同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振， 噪音 小，传动比范围大，一般可达 1:10。允许线速度可达 50M/S，传 递功率从几瓦到百千瓦。传动效率高，一般可达 98%，结构紧凑，适宜于多轴传动，不需润滑，无污染，因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。 其作用： 传动比准确 ,传动效率高，节能效果好 。 滚珠丝杠螺母副由丝杠、螺母、滚珠和反向器（滚珠循环反向装置）四部分组成。当丝杠转动时，带动滚珠沿螺纹轨道滚动，为防止滚珠从滚珠道端面掉出，在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道，从而形成滚珠流动的闭合通道。 其 所起作用： 将直线运动和旋转运动进行相互转化 。 直线滚动导 轨摩擦系数小，运动灵活；动、静摩擦系数基本相同，因而启动阻力小，而不易产生爬行；可预紧，刚度高；寿命长；精度高；润滑方便，可采用脂润滑，一次填装，长期使用；有专业长生产，可以直接外购选用。其 所起作用：起导向的作用。 传动系统 采用同步带、滚珠丝杠螺母副和直线滚动导轨副。因为滚珠丝杠螺母副和线滚动导轨副具有以下特点： 滚珠丝杠螺母副特点： 1） 传动具有可逆性 。 2） 运动平稳，摩擦力小，灵敏度高 。 3） 轴向刚度高、反向定位精度高 。 4） 摩擦损失小，传动效率高，同步性好 。 直线滚动导轨副具有以下特点： 1） 摩擦系数 小 2） 易爬行 3） 动效率高 4） 构紧凑，安装预紧方便 轴进给传动 制系统 单片机的选型 控制系统同主传动，采用单片机 动系统 步进电机的选型 驱动系统同主传动，采用步进电机驱动 动系统 同步带、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副的选型 传动系统同 X 轴进给传动，采用同步带、滚珠丝杠螺母副和直线滚动导轨副 制部分 体方案设计 制系统硬件设计 数控车 床主传动及进给传动系统设计 5 5 步进电 动 机 、驱动电源和控制器构成了步进电机驱动系统。 单片机驱动器步进电 机 步进电机控制系统框图 制系统软件设计 进给系统流程图 5 计划进度安排 2012 年 12 月 10 日 17 日 收集、研究资料； 2012 年 12 月 18 日 31 日 开题，拟定总体设计方案； 2013 年 1 月 1 日 31 日 修改、完善开题报告；完成文献翻译； 2013 年 2 月 1 日 31 日 系统有关设计计算，绘制总装配图； 2013 年 4 月 1 日 15 日 绘制主要零件的零件图； 2013 年 4 月 16 日 30 日 控制系统设计，绘制微机控制接线图； 2013 年 5 月 1 日 20 日 撰写设计计算说明书； 2013 年 5 月 21 日 25 日 修改及准备答辩； 数控车 床主传动及进给传动系统设计 6 6 6 参考文献 1 张海英，刘胜明 J010,(09). 2 陈红 长春理工大学， 2010. 3 邓康一 西安建筑科技大学， 2008. 4 李超 山西科技大学， 2003. 5 张毅刚 M等教育出版社， 6 张占立，康春花，郭士军，符克理， 基于单片机的步进电机控制系统 ，电机与控制运用， 2011,38（ 3). 7 濮良贵 M高等教育出版社 ,2006. 8 李超 山西科技大学， 2003. 9 王知行 M高等教育出版社 ,2006. 10 王雄耀 . 近代气动机器人 (气动机械手 )的发展及应用 J. 液压气动与密封1999,(05) . 11 林梓九 . 四自由度气动机械手及其控制系统的设计 J. 职业 , 2009,(17). 12 郭洪武 . 浅析机械手的应用与发展趋势 J. 中国西部科技 , 2012,(10) . 13 李庭贵 制系统设计 J2012，（ 01） . 14 齐进凯 析及控制的研究 O2006. 15 黄海机 J2007，（ 11） . 16 于 传浩 ,章涤峰 J2003（ 05） . 17 黄伟玲 J2009,(10). 18 敬岚 ,朱海君 ,张硕成 ,乔卫民 ,梁义海 核技术 8（ 6） 19 成大先 化学工业出版社 1997. 20 孟少农编著 机械加工工艺手册 . 21 J. M. a of a NC a 8, of 31 007. 22 P. T. a of of a a 3of 01 007. 数控车 床主传动及进给传动系统设计 1 1 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 数控车 床主传动及进给传动系统设计 2 2 开题答辩小组意见 1、论文选题： 有理论意 义； 有工程背景； 有实用价值； 意义不大。 2、论文的难度： 偏高； 适当； 偏低。 3、论文的工作量： 偏大； 适当； 偏小。 4、设计或研究方案的可行性： 好； 较好； 一般； 不可行。 5、学生对文献资料及课题的了解程度： 好； 较好； 一般； 较差。 6、学生在论文选题报告中反映出的综合能力和表达能力： 好； 较好； 一般； 较差。 7、学生在论文选题报告中反映出的创新能力： 好； 较好； 一般； 较差。 8、对论文选题报告的总体评价： 好； 较好； 一般； 较差 （在相应的方块内作记号 “”） 建议结论 评议小组组长签名： 评议小组组员签名： 年 月 日 1 上海电机学院 毕业设计说明书 (论文 ) 车削中心主传动及进给传动系统设计 作 者 : 学 号： 学院 (系 ): 专 业 : 指导者： 评阅者： 年 月 业设计说明书（论文）中文摘要 随着当今工业设备对精密程度的要求越来越高，加工设备的机械加工设备的加工的精密程度也要求越来越高。而在中国的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比 例。这已经越来越制约着当今工业的发展。而数控机床由于价格昂贵，且需要较高技术的加工工人。所以对机床进行自动化很是必要。本篇论文是 在对普通卧式车床的基础上对其进行自动化。 在搜索、查阅研究大量有关资料的基础上，对机床自动化技术进行了深入的研究和分析，并描述了机床控制系统的设计。整个过程主要对车床纵、 X 向 (横向 )进给系统进行，选用自动转位刀架，由脉冲发生器来加工所需要的螺纹。整个控制系统以 号的单片机为中心，通过编程对机床的驱动设备进行控制以达到所需要的加工程度。 关键词 ： 机床 自动化机床 控制系统 购买后包含有 咨询 1 毕业设计说明书（论文）外文摘要 NC of of is of is a in of N is So it is a to to is in of it on of of on of of to is to to in be by PU is to a an to on to of 买后包含有 咨询 2 目 录 目 录 . 2 第 1 章 绪论 . 5 控技术的应用与发展 . 9 控机床与发展趋势 . 9 控技术 . 10 控技术发展趋势 . 12 控技术在机械工业中的进展 . 14 控的必要性 . 15 床与生产线数控化的市场 . 15 床数控化的必要性 . 16 控化的内容及优缺点 . 17 我国数控技术和产业化发展的战略见解 . 18 势考虑 . 18 展策略 . 19 文的选题及主要研究内容 . 19 文的选题 . 19 要研究内容 . 20 第 2 章 车床数控设计步骤 . 21 床的数控概述 . 21 控机床工作原 理及组成 . 21 计内容及任务 . 21 控部分的设计 . 22 械部分的设计 . 23 行性论证 . 23 第 3 章 数控方案确定 . 24 统的运动方式与伺服系统的选择 . 24 算机系统 . 24 购买后包含有 咨询 3 械传动方式 . 24 动方式的确定 . 24 统的选择 . 24 构传动方式的确定 . 25 机的选择 . 25 体方案框图 . 25 第 4 章 机械部分设计与计算 (含电机计算与选择 ) . 26 向 (横向 )进给伺服系统机械部分计算与校核实例 . 26 算切削力 . 26 珠丝杆螺母副的设计、计算与选型 . 26 轮传动比计算 . 30 向 (横向 )直流伺服电机的计算，校核和选型 . 30 (纵向 )进给伺服系机械部分计算与校核 . 36 算切削力 . 36 杆螺母副的计算和造型 . 37 轮传动比计算 . 40 流伺服电机的计算和选型 . 41 第 5 章 主传动系统设计计算 . 46 床主参数和基本参数 . 46 定参数的步骤和方法 . 46 限切削速度 . 46 轴的极限转速 . 46 电机功率 动力参数的确定 . 47 定结构式 . 47 定结构网 . 48 制转速图和传动系统图 . 48 定各变速组此论传动副齿数 . 49 传动设计 . 50 算转速的计算 . 51 购买后包含有 咨询 4 轮模数计算及验算 . 52 动轴最小轴径的初定 . 56 第 6 章 数控系统的选择 . 57 控系统基本硬件组成 . 57 片机控制系统的设计 . 59 体程序控制 . 62 . 62 . 62 盘设计 . 64 盘定义及功能 . 64 盘程序设计 . 64 示器设计 . 69 示器显示方式的选用 . 69 示器接口 . 70 155 扩展 I/O 端口的初始化 . 70 床数控系统软件的设计 . 71 线插补程序设计 . 71 弧插补程序的设计 . 74 电隔离电路 . 79 总结与展望 . 81 参考文献 . 82 致 谢 . 83 购买后包含有 咨询 购买后包含有 咨询 5 购买后包含有 咨询 6 购买后包含有 咨询 7 购买后包含有 咨询 8 购买后包含有 咨询 9 第 1 章 绪论 控技术 的应用与发展 控机床与发展趋势 （ 1）数控机床： 1946 年诞生了世界上第一台电子计算 机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。 6 年后，即在 1952 年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。 数控（ 段（ 1952 1970 年） 早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路 搭 成一台机床专用计算机 作为数控系统，被称为硬件连接数控（ C），简称为数控（ 随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即 1952 年的第一代 1959 年的第二代 965 年的第三代 计算机数控（ 段（ 1970 年现在） 到 1970 年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（ 段（把计算机前面应有的 通用 两个字省略了）。到 1971 年，美国 司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件 用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（ 又可称为中央处理单元（简称 到 1974 年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。 到了 1990 年， （个人计算机，国内习惯称微 机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于 阶段。 购买后包含有 咨询 10 总之，计算机数控阶段也经历了三代。即 1970 年的第四代 1974 年的第五代 990 年的第六代 C（国外称为 还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即 ，而我国仍习惯称数控（ 所以我们日常讲的 数控 ，实质上已是指 计算机数控 了。 控技术 随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机床数控技术 有了长足的进步。近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给伺服、超高速切削等技术的发展，以及对机械产品质量的要求越来越高等，加速了数控机床的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面。 高速高效高精度 高生产率。由于数控装置及伺服系统功能的改进，主轴转速和进给速度大大提高，减少了切削时间和非切削时间。加工中心的进给速度已达到 80m/120m/给加速度达 刀时间小于 1s。高加工精度。以前汽车零件精度的数量级通常为 10 m，对精密零件要求为 1 m，随着精密产品的出现，m，有些零件甚至已达到 m，高精密零件要求提高机床加工精度，包括采用温度补偿等。微机电加工，其加工零件尺寸大小一般在 1下，表面粗糙度为纳米数量级，要求数控系统能直接控制纳米机床。 柔性化 柔性化包括两个方面的柔性：一是数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，便于不同用户的需求；二是 统的柔性，同一 统能够 依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥统的效能。 工艺复合化和多轴化 数控机床的工艺复合化，是指工件在一台机床上装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或旋转工作台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。已经出现了集钻、镗、铣功能于一身的数控机床，可完成钻、镗、铣、扩孔、铰孔、攻螺纹等多工序的复合数控加工中心，以及车削加工中心，钻削、磨削加工中心，电火花加工中心等。此外数控技术的进步也提供了多轴控制和多轴联动控制功能。 购买后包含有 咨询 11 实时智能化 早期的实时系统通常针对相对简 单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能，则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学发展到今天，实时系统与人工智能已实现相互结合，人工智能正向着具有实时响应的更加复杂的应用领域发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展，如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如，在数控系统中配置编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统；在高速加工时的综合运 动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能；在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。 结构新型化 20 世纪 90 年代一种完全不同于原来数控机床结构的新型数控机床被开发成功。这种新型数控机床被称为“ 6 条腿”的加工中心或称虚拟轴机床 (有的还称为并联机床 )，它能在没有任何导轨和滑台的情况下，采用能够伸缩的“ 6 条腿” (伺服轴 )支撑并联，并与安装主轴头的上平台和安装工件的下平台相连。它可实现多坐标联动加工，其控制系统结构复杂，加工精度、加工效率较普 通加工中心高 2 10 倍。这种数控机床的出现将给数控机床技术带来重大变革和创新。 编程技术自动化 随着数控加工技术的迅速发展，设备类型的增多，零件品种的增加以及零件形状的日益复杂，迫切需要速度快、精度高的编程，以便于对加工过程的直观检查。为弥补手工编程和 言编程的不足，近年来开发出多种自动编程系统，如图形交互式编程系统、数字化自动编程系统、会话式自动编程系统、语音数控编程系统等，其中图形交互式编程系统的应用越来越广泛。图形交互式编程系统是以计算机辅助设计 (件为基础，首先形成零件的图形文件 ，然后再调用数控编程模块，自动编制加工程序，同时可动态显示刀具的加工轨迹。其特点是速度快、精度高、直观性好、使用简便，已成为国内外先进的 件所采用的数控编程方法。目前常用的图形交互式软件有、 。 集成化 购买后包含有 咨询 12 数控系统采用高度集成化芯片，可提高数控系统的集成度和软、硬件运行速度，应用平板显示技术可提高显示器性能。平板显示器 (有科技含量高、质量小、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超 大规模显示，成为与 示器抗衡的新兴显示器，是 21 世纪显示器主流。它应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融于一体 ,通过提高集成电路密度，减小互连长度和数量来降低产品价格、改进性能、减小组件尺寸、提高系统的可靠性。 开放式闭环控制模式 采用通用计算机组成的总线式、模块化、开放、嵌入式体系结构，便于裁减、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统数控系统仅有的专用型封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程 ，包括诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。在加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、多媒体技术、网络技术、 服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。 控技术发展趋势 （ 1）数控技术 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经 济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业 (如信息 技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业 )的使能 技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资 ，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数 控装备是以数控购买后包含有 咨询 13 技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域 :(1)机械制造技术 ;(2)信息处理、加工、传输技术 ;(3)自动控制技 术 ;(4)伺服驱动技术 :(5)传感器技术 :(6)软件技术等。 （ 2） 数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成 为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业 (车、轻工、医疗等 )的发展起着越来越 重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。 高速、高精加工技术是装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提 高效率，提高产品的质量和档次， 缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为 5 大现代制造技术之一，国际生产工程学 会 (其确定 21 世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域，年产 30 万辆的生产节拍是 40 秒 /辆，而且多品种 加工是轿车装备必须解决的重点问题之一 ;在航空和宇航工业领域，其加 工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装 ，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 目前高速加工中心进给速度可达 80m/至更高，空运行速度可 达 100m/前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公 司，己经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国 公司的 床进给速度最大达 60m/速为 100m/速度达 2g，主轴转速已达 60000r/工一薄壁飞机零 件，只用 30同样的零件在一般高速铣床加工需 3h，在普 通铣床加工需 8h;德国 司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达 12000r/加工精度方面，近 10 年来，普通级数控机床的加工精度已由 高到 5 m，精密级加工中心则从 35高到 1 一 1.5m，并且超 精密加工精度已开始进入纳米级 。 购买后包含有 咨询 14 在可靠性方面，国外数控装置的 己达 6000h 以上，伺服系统 的 达到 30000h 以上，表现出非常高的可靠性。 为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到 了快速的发展，应用领域进一步扩大。 智能化、开放式、网络化成为当 代数控系统发展的主要趋势 21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括 在数控系统中的各个方面 :为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如 加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成 ;为提高驱动性能及使用连接 方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等 ;简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自 动编程、智能化的人机界面等 ;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方 便系统的诊断及维修等。 数控设备更注重安全性、操作性 数控设备是集机电一体化的产品，由于其自动化程度高， 所以对其安 全性和可操作性有了更高的要求。 控 技术在机械工业中的进展 近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多 的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。 2001 年国内数控金切机床产量已达 1. 8 万台，比上年增长 28. 5%，机床行业产值数控化率从 2000 年的 17. 4%提高到 2001 年的 22. 7%。 2001 年，我国机床工业产值己进入世界第 5 名，机床消费额在世界 排名上升到第 3 位，达 47. 39 亿美元，仅次于美国的 53. 67 亿美元，消费 额比上一年增长 25%。但由于 国产数控机床不能满足市场的需求，使我国 机床的进口额呈逐年上升态势， 2001 年进口机床跃升至世界第 2 位，达 24. 06 亿美元，比上年增长 27 。 近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数 控特种加
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