小型数控钻床及其控制系统设计（含CAD图纸和说明书）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共57页)
编号：1155967
类型：共享资源
大小：1.67MB
格式：RAR
上传时间：2017-04-21
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
小型
数控
钻床
及其
控制系统
设计
cad
图纸
以及
说明书
仿单
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
英文资料 1 of a an in an is an in is of In we a in be in on on a is a CB to ow of in we be is of a 1. of in of to in a in on to at to It is to At of be if be 文资料 2 as on of of on on of or a of to be is is in is to a to to We CB We to we in of of in in of in a et 1990) in of on a of a of in 1996) on of by as in in et 1995) 1998) is an of to in of of a of It is in of 5%, in 0% ll be by RM in 文资料 3 a in in of in et 1992) a of a of of ve (a) (b) (c) (d) up e) in on In 1993) in a et 1995) in a of by of In in of et 995, 1996) in In of by us in as by et 1999) in up of et 999) 1997). a of of in 文资料 4 et 995), in of is a of or in a to in to an in to by is of is in 2. An of i) is on of or be on of or of on of is by (or of up to to by in CB lm is is of NC or is It is of NC of 文资料 5 on is in or of (1) (2) of 3) of on CB is NC in to on NC is NC at of be ct NC NC so is of C he CB is of C is in CBs It C as of C C a of in It is of of to of C Be of C of 文资料 6 be in on CB of of of be of be of C on a to be of in a of to is in to of a of to by of so be of A) is on A on is of of it is of to a of of to is to to 文资料 7 As we of at a is to a 6x1 at of a ),of at we it is a it to C(of of of at at of C is to C of In is as 1)of of is is a of of of CU of go a of of is of 2)to we of 61of at is up of 3)to we 文资料 8 of we of 4)In to to we to to,we to by of 5)We up of of of to of of of go of ID to we to a of ID is 6)of of we to of we of 7)We by to 61 at of we of s is of of of C of of 文资料 9 As of be by of In to of it is of of in of is 63 is o. 1 in of of of in to of s is on of s in by of of on it to EA be is a of s in (1) On of at of of of of of to be so in manufacture英文资料译文 1 印刷电路板制作工艺的模拟、分析和加速 摘要 ： 在任何制造厂家，产品的设计和制造都是重要的商业活动。设计一个最优的产品制造工艺实质上是一个重要的问题，同时对实践和研究起着至关重要的影响。在这篇文章中，我们了解印刷电路板的制造工艺，并研究使制造周期最短的方法。单级排队网络构成我们研究的模型框架。本文所描述的模型和进行的分析试验是建立在大量数据的基础之上的，这些数据是从印度的班加罗尔的一家印刷电路板制造公司收集到的。这是一家具有代表性的印刷电路板制造公司，涉及带有关于人工 /技术资源争议的多重的、并行的制造作业。我们的模型旨在利用排队网络，忠实地获取这家公司和其它类似组织的制造工艺流程。我们利用所描述的这个模型，探索怎样利用输入控制、载荷平衡和减少变量来缩减生产周期。上述模型十分通用，它的应用范围超出印刷电路板制造组织的范围之外。 1. 导言 虽然自工业革命以来，制造业公司一直在研发新产品，而直到近些年，高质量新产品的设计与研发的重要性才有了明显增长。推动产品设计与研发重要性的主要动力有：公司面临的国内外的竞争、客户需求的转变及科技的变化。在设计的研发的过程中，这些驱动力就形成了要求速度、效率和高质量的竞争规则。这就对技术队 伍形成很大的压力，促使他们研发更好的产品，并且要更快地研发。从其它多种研究也能看出，产品寿命周期正不断地减短，这就迫使厂家缩减产品设计和研发的研发时间。同时，只要他们在不要不恰当地牺牲产品质量等其它方面的前提下，完成任务，研发周期的缩短也可以给他们带来利益。近来的一些关于产品设计与研发的研发时间的文献中，已经提出很多加快新产品研发的技术。这些方法以普通方法为基础，着重于减少研发时间。公司采用其一或者把它们综合起来用于加速产品的设计与研发周期。然而，只有当整个过程被充分理解的时候，这些方法才可以应用。而这又需 要通过可靠的过程模拟来实现。 我们在这篇文章中的目的是模拟和分析典型的工业制造过程，并研究缩减制造周期的方法。我们特定分析印刷电路板的制造过程。我们应用排队理论来模拟这一过程，并通过所建立的模型，运用输入控制、载荷平衡和变量控制，英文资料译文 2 探索对制造周期的改进。 关成果回顾 过去的十年中，制造厂家在模拟和减少研发时间的重要领域做过大量的研究。例如，在 1990年， 提出务实、廉价的减少研发时间的策略。他们的策略是以对 6 家制造厂家和相关领域的调查文献的仔细 研究为基础的。在 1996年， 于排队原理）。其中几种技术，比如减少变量，在上文中已提到。 995 年和她在 1998年提出的快速反应制造，是制造行业减少研发时间技术的一种重要集成。快速反应制造的原则包括：匮乏资源的合理安排，产品导向的单元组织和明智的促销和吸引控制策略。事实证明，它大大地提高了研发效率。利用快速反应制造技术，达 75的推广新产品和 90的现有产品能够按时交付订货。除了能够减短研发时间外，适当地贯彻快速反应制造策略，还能提 高质量和降低成本。 研发时间缩短技术在产品设计过程和新产品研发过程中已经普及。 992年对加速新产品研发的主要方法做了一项调查。他们建立了一个缩短新产品研发周期的技术集合，并把这些技术分为 5个基本类别。这些类别为：（ a）简化过程，（ b）排除迟滞，（ c）排除步骤，（ d）加速操作和（ e）并行加工。近几年出版了几本关注改进产品研发过程的书籍。在 1993年， 过用定性方法对就有说明性的个案的研究，讨论了研发时间的缩减。 995 年的研究中，曾论述了一种减少产品研发时间的方法，它通过交流初步设计资料利用搭接研发来减少产品研发时间。在他们的方法中，下游的研发活动以前面未完成的设计信息开始，而新的设计变革又融入其后的重复发展中。 995年和 1996年利用单级排队网络模型，就涉及拥有共享资源的多重、并行和普通项目的机构中的研发时间做了分析。事实上，我们在这篇文章中探讨的很多技术是这两篇文章提出来的，如输入控制、过程控制和负载平衡。最近， 999 年在他们的研究中，同时运用单级和多级排队网络模型 ，提出了产品设计和开发过程的研发时间模型，并综合运用多种减少研发时间的技术研究研发时间缩减。这些技术（ 人， 1999年）也刺激了当前的工作。 3 1997年在研究类似的模拟和优化技术软件产品的开发。过程模型为过程结构的表达提供了一种系统的、完全定义的方式。他们记录了在过程中表现为相互依赖的活动。 1995年）在他们的报告中解释了将要推动产品实现过程建模的新方法和计算机工具的关键要求、工业实践和研究问题。 队网络 排队网络是一个站（或服务设施）的集合，它以 下面的方式安排，为满足他们的服务要求，顾客从一站到另一站行进。每一站都有可以等待业务优先接受服务的相关队列。该站的特点在于服务效率和排队规则。服务效率是指在单位时间内该站完成的服务数，而排队规则是指接受服务的业务到达的次序。 2. 印刷电路板的制作过程：概要 现在使用的印刷电路板有 3种。它们是： （一） 单面板：板上布置整个电路的那一面，电路板上可能有装配或连接零件的孔。 （二） 双面板：两面都有电路，电路用电路板上的通孔及把通孔镀铜的方式安置。 （三） 多层板：由两个或两个以上带有带有成型线路的绝缘材料组成，它们叠加并粘合在一起。电路 的布置从一边到另一边，并通过钻孔到达内层线路，接下来再把通孔镀铜。 印刷电路板的制作过程： 像检查 板切割 孔 ：面板切割一旦完成，接下来的工作就是钻孔。不论是数控钻孔或普通钻孔都可以。从以往的数据可以看出， 此类工作是在数控钻床上完成的，而只有 人工完成的。人工钻孔只在下面几种情况下使用：对于使用数控机床来说，（ 1）订货量非常少，（ 2）钻孔数据的为利用率和（ 3）印刷电路板上的孔数太少。面板被压合在一起，高度从 1到 4取决于面板厚度。使它们在钻床上定位。 把数控程序调入数控钻床，在正确的位置以适当的尺寸钻出所有必要的孔。最新的数控钻床配备有自动换刀装置，当孔尺寸变化的时候，它会自动改变钻头。有些数控钻床配备了多个轴，以便同时加工英文资料译文 4 多个面板。当钻完全部的孔后，对面板进行清洗和去毛刺。 高精高速微孔 控钻床关键技术的研究与应用 印制电路板 ( P C B ) 制造技术是电子信息制造业的重要基础和组成部分。 印制电路板 ( P C B ) 数控钻床是印制电路板精密孔位加工关键的工艺装备。 伴随着以通信、计算机、视听设备等为代表的电子产品“ 小、轻、薄”的发展趋势 和特点，给印制电路板数控钻床提出了 更高的要求。 精度高、速度快、孔小而多、行程短己成为新一代 P C B 数控钻床发展和提高面临的主要难题。目 前，高精度高速微孔印制电路板数控钻床是制约和影响我国电子制造业水平和电子信息产业基础配套能力的重要因素，是我国电子制造业与世界先进水平差距体现的重要环节之一。因此，开展高精度高速微孔印制电路板数控钻床关键技术的研究与应用，改善和提高 P C B 数控钻床的整体性能，对于提高我国电子制造工艺装备水平和电子信息制造业自我配套能力具有重要的现实意义。 本论文针对印制板数控钻床孔 位加工的具体特点和要求 ( 即精度高，速度快，行程短，孔多而小 ) ，提出了全面改善和提高机床若千关键技术指标实现方法和途径。首先，根据印制电路板的技术要求和发展趋势以及其孔位加工技术现状，提出了机床系统性能提升的主攻方向和主攻目 标，即实现高精、高速、微小孔加工能力的提高 ;建立了微孔加工质量评价标准和主要性能影响因素体系，对钻孔质量的影响因素作了较为具体的分析。其次，提出了钻床三维稳定性的概念和表征方法，并运用三维稳定性，在钻床多体系统动力学数值模型的基础上， 对钻床的机械动态特性进行仿真测量，寻找到一条切实可行的提高微孔加工能力的设计和工艺参数的控制手段和方法，明显改善了钻床机械加工性能。第三，针对高速加工连续短距离焊盘过程中加速度的连续变化带来的精度影响，提出并应用了一种基于分段参数三次曲线的平滑运动加速度控制算法，以保证快速加工时的定位精度。同时，应用了一种基于自 适应控制器的跟踪控制结构，以解决由于负载、摩擦等因素的变化带来的力矩波动对加工精度的不利影响。最后，针对海量孔位加工存在的路径优化和数据处理速度带来的加工效率问题，提出了一种面向工程应用的带遗传 ( G A )功能的贪婪算法，详细介绍了基于路径的 G A 编码策略、交叉和变异的方法。取得了良好的工程应用效果。 英文资料译文 5 钻孔、攻丝一次性成型的加工方法和设备研究 机械制造业是重要的基础工业，是国民经济发展的先导部门。历史的实践已一再证明：先进的技术设备与先进的制造技术在国民经济发展中起着何等重要的作用。由于现代科学技术的迅猛发展，特别是由于微电子技术、计算机技术的迅猛发展，机械制造业已发生了而且还在继续发生极为深刻的变化，机械技术与微电子技术的紧密结合，特别是与计算机技术的紧密结合，使传统的机械制造技术发生了日新月 异、脱胎换骨的变化。 本课题就是从这方面着手的。众所周知，传统的螺纹孔加工都需经过两道工序：先用钻头加工出一个比螺纹孔直径略小的底孔（例如，加工 1 的螺孔，则先钻个 ?5的底孔），然后换成丝锥加工出螺纹来。这种加工方法显然工作效率低，尤甚对于批量的零件加工，已经难以适应现代化的生产要求。数控机床问世以来，加工螺纹孔的效率大为提高，它采用自动换刀的方法解决螺纹孔的高效成形问题。但仍然靠两步工序加工螺纹孔，即先钻孔再换刀进行攻丝，而且这种机床的造价较高。 本课题正是想通过利用现有的比较成熟的数控技术，并结合一 种新型复合刀具，将机械加工螺纹孔过程中钻孔和攻丝这两道工序用一次成形的方法来完成，从而能较大幅度的提高生产效率。 本文所完成的主要工作是： 1)提出螺纹孔一次成形的思路。笔者设想采用前部为钻头后部为丝锥的复合刀具，先以刀具的钻头部分加工出螺纹底孔，再测量出刀具的旋转速度，以此速度配合规定的螺距，由单片机发出合适频率的脉冲，通过功率放大器驱动步进电机，使刀具下降，两者的复合运动就能在底孔中形成螺纹。此设计已申请并获批国家专利，专利名为：一种专用于螺纹孔切制的装置。 2)根据上述思路，笔者设计并制成三槽螺旋式复合刀具，其螺纹规格为 1，螺旋角为 =30，三刃对中，材料为高速工具钢。 3)根据上述思路及复合刀具，笔者设计并制作了单片机螺纹孔一次成形的控制系统，编制了一次成形过程中测量，控制和人机交互的程序。 4)为了保证控制系统的可靠工作，本系统采用了硬件抗干扰措施来防止外部干英文资料译文 6 扰信号进入控制系统，采用软件抗干扰措施消除了测量机构抖动所产生的不利影响。 5)笔者建立了机械传动系统的数学模型，计算出系统的基本自振频率以免在运行时进入共振区而影响螺纹成形的精度，还计算出系统 的传递函数及阶跃函数响应，确定系统的超调量不会超出螺纹的公差范围，并运用 真结果证实了加入 6)为了验证控制电路和新型复合刀具的工作可行性，本课题做了若干次加工实验，从工件的加工效果来看，证实了控制电路和新型复合刀具的设计是达到了预期的目标。 7)通过实验平台的搭建，使用自行设计的控制电路和新型复合刀具，首次实现了 1螺纹通孔的一次成形，并对加工的螺纹孔进行测 量检验，结果表明螺纹孔的尺寸在国标的规定范围以内。 高速机床若干关键技术问题研究 高速高精度机床是当今的主要发展趋势之一。伴随着制造业对数控加工高速高精度方面的要求，人们对高速高精度机床的研究也不断深入。高速高精度机床不仅要有高的主轴转速和进给速度，而且还需要具有高的主轴和进给系统运动加速度。对于高速高精度机床，主轴系统性能的优劣将直接影响机床的最终性能，直接影响机床所加工零件的质量。因此，对机床主轴系统的性能进行研究，建立机床主轴系统动力学模型，在产品的设计阶段对其性能进行评价，对于提高机床产品的设计质量 非常重要。 63和十五攻关“精密制造与数控关键技术研究和应用开发”项目中的“高速、高精密数控车床”课题。在项目产品开发设计中，对机床进给系统高加速度移动性能、床身系统动态特性、高速主轴的动平衡精度、高转速大功率内装电主轴的温度平衡等关键技术问题以及 限元分析和系统动态仿真，保证了设计的成功。 本文是在总结上述项目研究成果，并进一步深入研究的基础上而完成的。论文主要针对高速机床主轴系统的动态性能进行了研究，分别采用 理论建模和英文资料译文 7 有限元分析的方法对机床主轴系统的动力学和热力学性能进行了分析和研究，并进一步对机床进行试验研究的基础上，对理论建模和有限元分析的模型进行了必要的验证。论文进行的主要内容如下 : (1)在大量查阅国内外资料的基础上，综述和分析了高速切削加工的概念、产生、发展势以及高速机床的现状和发展趋势 ;研究了国外高速机床的技术发展与应用，以及我国高速机床的发展现状和趋势 ;影响高速机床发展的关键技术问题，以及发展我国高速机床急需解决的一些问题。 (2)虽然不同的高速机床应该采用不同的机械结构，但在高速机床结构设计上面 存在一些共性的关键技术问题。本论文对高速机床结构设计关键技术问题进行了分析和说明，并对高速机床的结构合理性进行了研究。 (3)本文研究了适用于主轴系统的动力学特性分析的各种建模方法及其优缺点 ;并主要进行了基于传递矩阵方法的主轴系统动力学特性研究，以及适应高速机床的主轴系统动力学建模方法，采用仿真方法和试验方法对建模方法的准确性进行了研究，并对模型进行了必要的修正。 (4)在进行主轴系统动力学分析的过程中，主轴轴承刚度特性对主轴系统的动力学性能有非常重要的影响。本文确定了 速车削中心主轴的轴承的 刚度，建立 速车削中心主轴系统三维有限元模型，并使用大型有限元软件 得了主轴系统的模态和谐响应特性。 (5)高速机床主轴系统的热力学性能对机床性能有非常重要的影响。本文研究了电主轴的传热学特性，分析确定了主轴系统的各种热力学参数，并采用有限元方法建立了主轴系统的热力学模型，对高速机床电主轴系统进行了热分析。 (6)为验证分析研究结果，本文还进行了机床性能测试。结果表明得到的分析研究结果是正确的。 通过本文工作，不仅为 据和支持，还为今后的数控机床设计分析方法的推广应用提供了重要参考和经验，推动了现代设计技术在数控机床领域的应用发展。 毕业设计 (论文 ) 英文资料翻译 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 仵燕 学 号： 0412105853 指导教师： 张桂香 2008 年 6 月 山东理工大学 毕业设计（论文）手册 学院 机械学院 系 机制系 专业 机械 设计 制造及 其 自动化 班级 机 制 0402班 学生姓名 仵燕 学号 0412105853 指导教师 张桂香 职称 副教授 山东理工大学教务处编印 二 八 年 四 月 毕业设计（论文）自 二 八 年 四 月 至 二 八 年 六 月 共 十一 周 毕 业 设 计 任 务 书（理工） 学院 机械工程学院 学生姓名 仵燕 专业 机械设计制造及其自动化 班级 机制 0402 学号 0412105853 指导教师 张桂香 职 称 副 教授 课题名称 小型数控钻床及其控制系统设计 起止日期 自 2008 年 4 月 7 日起至 2008 年 6 月 16 日 一、课题来源、目的与要求： 本课题来源于对印刷电路板等类型零件的孔加工。 通过本次毕业设计，要求学生能够综合利用在大学四年期间所学的知识，独立且具有创新 性地完成工程实际中所需的机电产品的机械及其相关控制部分的设计任务，为毕业后从事机械设备的研发、使用和进一步深造打下良好的基础。 二、主要设计内容： 针对小型数控钻床及其控制系统，毕业设计的内容主要有如下部分： 1. 机械部分 完成小型 数控钻床整体机械结构的设计，传动设计及有关计算，具体包括其总装配图、部件装配图以及主要零件的结构设计及相关强度、刚度计算。 2. 控制系统 完成控制系统的总体方案设计、控制系统硬件及接口电路设计和控制系统软件设计，利用模块化的设计思想，绘出程序框图，编写部分控制程序。 三、主要设计技术指标与参数： X、 Y 工作台的机械参数： X 方向： 450 方向： 250 向行程： 400 向行程： 200钻孔直径： 24、分阶段指导性进度计划： 第 1 周： 调研：了解小型数控钻床的应用现状及发展前景，论述该课题的必要性。掌握小型数控钻床结构和工作原理。借阅有关的参考书和工具书，查阅国内外相关资料，翻译5000字的相关英文资料。 第 2 周： 搜集资料：阅读有关机床、数控、计算机接口电路、印刷电路板钻孔方法等方面的资料，为下一步做准备 第 3 周：总体方案制定：根据调研和查阅资料所得信息，确定毕业设计的中提方案、绘制出总体方案草图。 第 46 周：机械部分：绘制机械部分的总装图、部件装配图、相应的零件图。 第 78 周：控制部分：完成控制系统的硬件及接口电路设计、驱动电路设计及其外围其他电路的设计 ;按照控制系统的功能要求，完成相应的软件设计。 第 910 周：撰写论文及编写设计说明书。 第 11 周：整理材料、毕业答辩。 五、主要参考文献资料： 1. 现代实用机床设计手册编委会 . 现代实用机床设计手册 . 机械工业出版社 ， 2006 2. 李庆余 ， 张佳主 . 机械制造装备设计 . 北京 ： 机械工业出版社， 2006 3. 徐灏主 . 机械设计手册（第 3、 4 卷 ） . 北京： 机械工业出版社 ， 1991 4. 赵玉刚 ， 宋现春 . 数控技术 . 北京 ： 机械工业出版社 ， 2006 5. 顾冠群 ， 万德钧 . 机电一体化设计手册 . 南京： 江苏科技出版社 ， 1996 6. 机电一体化技术应用实例编委会 . 机电一体化技术应用实例 . 机械工业出版社， 1994 7. 机械设计手册编委会 . 机械设计手册（ 第 2 卷） . 李善术 . 数控机床及其应用 . 机械工业出版社， . 刘金琪 . 机床电气自动控制 . 哈尔滨工业大学出版社， 1999 10. 王 兰 美 . 机械制图 . 北京：高等教育出版社， 2004 11. 大连理工大学 戴曙 . 金属切屑机床 . 机械工业出版社， 2006 12. 郑学坚，周斌 . 微型计算机原理及应用 2006 13. 邱宣怀主 . 机械设计 . 高等教育出版社， 2004 14. 机械设计手册（软件版） . 机械工业出版社 15. 王爱 玲 . 现代数控机床结构与设计 . 兵器工业出版社， 1999 16. 16. 潘正卿 北京：希望电子出版， 2002 17. 17. 王划鱼 北京：国防工业出版社， 2001 18. 18. 吴宗泽 北京：机械工业出版社， 2002 19. 19. 姜培刚，盖玉先 北京：机械工业出版社， 2003 20. 20. 徐煜明 韩雁 电子工业出版社， 2005 21. 21. 王三民 北京：机械工业出版社， 2004 指导教师（签字）： 20 年 月 日 系主任（签字）： 20 年 月 日 注：本表由指导教师填写，经系主任审定后下发学生。 毕业设计开题报告（理工类） 设计题目 小型数控钻床及其控制系统设计 学生姓名 仵 燕 学号 0412105853 专业 机械设计制造及其自动化 一、 课题的目的意义： 本次毕业设计， 通过运用有关手册、常用标准及参考资料，培养查阅资料、使用资料的能力， 能够利用所学的机械、数控、微机原理、电器等知识，独立完成一般的机电产品的设计任务， 培养独立思考问题、解决问题的能力 ， 为毕业后从事机械电子设备的研制和使用打下一个良好的基础。 印刷电路板等类型的零件上，孔的数目既多位置精度要求又高，用普通机床无法 加工，用数控机床可以很好地解决这一问题。而随着科学技术的发展，此类零件以“小、轻、快”的发展趋势和特点，给数控钻床提出了更高的要求。孔小而多、位置精度要求高、速度快、行程短已成为新一代数控钻床发展和提高面临的主要难题。因此，改善和提高数控钻床的整体性能，对于提高制造工艺装备水平和电子等其它产业装备水平具有重要的现实意义。 二、近年来国内外研究现状： 1. 国外 床技术的现状 纵观国外 床技术的现状，综合起来具有以下的共同点： (1) 底座为 200 多毫米厚，经过精密研磨加工的花岗石，以供作 工作台面轴向移动的导向基准面，稳定不变形，有救地防止了有规则的机械振动。有的还采用独创的自平衡空气轴承系统，可使机床以极高速度及加速度运行而无震动。 (2) 花岗岩基座与机器零、部件加工和装配均经过激光干涉测量仪严格地检测了其几何形状及位置精度，从而确保了机床的系统精度，才使得钻机的钻孔定位精度能达到 (3) 大部分钻床的无套环钻头管理系统与回转或双阵列刀具库，可更换多达 360 个钻头。新的刀具管理系统由于减少了刀具的装卸，从而避免了在装配过程中容易造成的断钻机会，提高了钻孔精度。 (4) 有两个刚性刀具夹，位于主轴与刀具库之间供作自动更换钻头之用，其存放顺序由置控制。 (5) 激光检测电主轴中的钻咀长度、直径及动态径向偏移，从而使钻铣的主轴具有高度稳定性和精度，一般都能自动控制钻头尖与盖板之间的距离， Z 轴的光学电子尺更可控制钻孔的深度，特别适合于多层 工。配置的断钻自动检测装置，钻头断了会自动停机， 告知位置并更换新钻头，检测合格再重新钻孔。 (6) 自动上下料装置都已十分成熟 ， 一般地有 16 个左右的分层托盘 ， 由 制升降，进行装御。装御时间每批次约 19s。 目前世界上 床生产厂家，如美国 000 系列及 2500、 1000 系列，意大利 司的 列、德国 司的 司的产品，都是不相上下，各有特点的好产品。 2. 国内 床技术的现状 目前我国 床的整体技术水平是钻孔精度已达 主轴最高转速有的 已达 80 000r 大部分均在 50 000r 右。钻孔直径在 0.3 间，系统 分辨率在 右，加工幅面在 460610间，传动方式普遍采用了较先进的滚珠丝杠。从宏观上说，我国 床近几年来的成果在技术功能和可靠性方面均接近或达到了国外的先进水平，而价格却比国外产品差不多要低 5 8 倍 (有的只有国外产品三分之一，甚至更低 )，从长远的服务、维修和更新方面，比国外产品具有明显的优势。但整体上来讲比世界上几家著名 床厂家生产的产品的差距的确仍还很大，个别的如伺服电路，我国现还停留在开环或半闭环状态，而工业发达的国家生产的 床在 20年前就采用的是全闭环控制系统，电主轴的转速工业发达国家的产品太多在 110 000r120 000r 间，同时，即将会有 120 000r 上速度的主轴问世，而我们国家目前最高也就是 80 000r 有如光栅尺、驱动电机等，从技术水平性能状态上，都比人家要差一节，有的差距还很大。 目前我国 床生产已形成批量的有石狮天马、成都维科 (原四川台钻总厂 )、重庆万象、上海东源、重大机电 江苏康尼、镇江润州等企业，他们的产品都各有特色。 三、设计方案的可行性分析和预期目标 ： 机床 主要有以下部分组成： （ 1）机械部分 采用龙门式结构， 包括下钻机构、传动系统、工作台和机床床身等。工作台可沿床身导轨 Y 向移动， 下钻机构 既能 沿横梁 做 X 方向水平移动， 又可以 沿 Z 向 导轨做竖直 升降运动。 由于 控钻床在生产现场必须具备很强的工艺适应性和连续稳定工作的能力，因而对其刚度、精度、抗振性热稳定性和精度保持性要求较高， 为了使机床有足够的稳定性、刚性 ， 避免振动 ， 采用大理石作为床身的材料 。 另外，机床床身采用大理石，机床 精度保持性高、减振能力强。 机床 X、 Y、 Z 轴传动采用高精度滚珠丝杠，以尽量减小 反向间隙，提高运动的平稳性，减小“爬行”现象。同时，由于滚珠丝杠摩擦因数小、运动灵活，因而所需控制电动机的功率 较 小 。 各个方向的进给均由步进电动机控制，由滚动直线导轨导向，以保证其运动精度。 （ 2）控制系统 是数控钻床的核心部分，包括控制装置、主轴驱动单元、进给驱动单元、主轴电动机、操纵面板等。 为了满足高效率、低成本的特殊要求，机床 进给 数控系统采用基于 列单片机的 制系统。 以上结构已经应用在 控钻床、 立式钻削中心和 龙门铣床等诸多机床上。 此数控机 床可满足各制造企业加工印制板及类似零件的需求。 四、所需要的仪器设备、材料： 51 系列单片机、步进电动机、 滚珠丝杠、滚动导轨 五、课题分阶段进度计划： 序号 起止日期 工 作 内 容 阶段成果 1 4研：了解小型数控钻床的应用现状及发展前景，论述该课题的必要性。掌握小型数控钻床结构和工作原理。借阅有关的参考书和工具书，查阅国内外相关资料，翻译 5000字的相关英文资料。 了解小型数控钻床的应用现状、结构和工作原理。翻译相关英文资料。 2 4集资料：阅读有关机床、数控、计算机接口电路、印刷电路板钻孔方法等方面的资料，为下一步做准备。 了解了关于 机床、数控、计算机接口电路等方面知识。 3 4体方案制定：根据调研和查阅资料所得信息，确定毕业设计的中提方案、绘制出总体方案草图。 制定了总体方案 4 4械部分：绘制机械部分的总装图、部件装配图、相应的零件图。 绘制机械部分零件图、装配图。 5 5制部分：完成控制系统的硬件及接口电路设计、驱动电路设计及其外围其他电路的设计 ;按照 控制系统的功能要求，完成相应的软件设计。 完成了控制部分相关设计及图纸绘制 6 6写论文及编写设计说明书。 撰写论文及编写设计说明书 7 6理材料、毕业答辩。 整理材料、 答辩 指导教师意见： 签字： 2008 年 6 月 日 毕业设计工作总结 工作任务完成情况（包括任务书中规定的工作内容、研究目标等，如未能完成须说明原因）： 针对小型数控钻床及控制系统 的设计 ， 顺利完成 毕业设计 的各项 任务主要包括如下几个部分： 1 翻译完 6000 多字的英文资料 通过一个周专业英语的翻译，对自己的外语水平的提高及专业词汇的丰富有所帮助； 了解小型数控钻床的应用现状及发展前景，掌握小型数控钻床结构和工作原理。借阅有关的参考书和工具书， 从而对 小型数控钻床 有了更深刻的了解 2 机械部分 完成小型数控钻床整体机械结构的设计，传动 设计 以及主要零件的结构设计及相关强度、刚度等计算。 绘制了机床 总装配图、 主要 部件装配图 和主要零件图。 3 控制系统 （ 1）完成控制系统的总体方案设计，采用 列单片机及 8253 等接口芯片进行设计。 （ 2） 完成 控制系统硬件及接口电路设计 ， 认真进行了各部分电气元件的型号选择及功能了解 ， 绘制了控制电路图。 在导师的指导下很好的完成了阶段性任务，第一部分了解题目，借阅资料，翻译外文资料，在一周预定时间内完成，完成得比较好，第二部分研究方案及国内外现状，基本上拟定方 案，写出开题报告，。第三部分机械部分设计，此过程中得到老师和同学的很大帮助，在导师的指导下，多次改善后顺利完成。第四进行计算与绘图，在规定时间完成了图纸。其他几个部分都按照老师的进度完成，整个毕业设计在规定的时间内完成 。 主要创新点： 1. 机床总体结构采用龙门式结构，底座选用大理石材料，使机床刚度高、稳定性、抗震性好，以满足加工精度要求。且经济实用，整体对中性好，外形美观。 2. 传动系统采用滚珠丝杠螺母副及直线滚动导轨副，保证定位精度和传动速度，降低摩擦力，提高传动效率。且该机构是标准系列化产品，可 在工厂订购，可大大缩短机床的生产周期。 3. 传动驱动采用步进电机，步进电机直接驱动滚珠丝杠，大大地缩短了机床传动链，提高了传动效率，同时，也简化了机床结构。主轴结构也是电动机直接驱动主轴，是基于同样的同样的考虑。 控制系统功能强、成本低、功耗低、容量大、应用广，符合本机床控制系统要求；主轴电动机采用调频调速。这样就使机床拥有自动化加工能力，以适应零件的加工要求。 该毕业设 计是典型的机 电一体化课题，得到了综合运用所学知识，进行 实际课题工程设计的能力训练，学习效果很好 。张桂香 老师还多次集中讲课，还 带 我们 到 实验 室现场学习 ，达到了理论联系实际的学习效果，一些模糊不清的问题迎刃而解 。 对我来说 毕业设计 是大学 阶段学习效果、学习印象最大 、 最深刻的学习过程 ，使我受益匪浅。 工作状况（包括工作态度、刻苦精神、协作精神、个人精力投入、出勤等情况）： 从设计一开始，张老师就告诉我们，每一个学生都应该通过毕业设计学习尽可能多的知识，而不是走走过程 ， 从设计开始就要有一种紧迫感，这样无论是在以后的学习还是工作都会有很大的好处。正因为如此，在这次的毕业设计中我严格要求自己，每天都 提醒自己认真搞设计，对有一些没见过或不明白其工作原理的零部件自己便到实验室去请教工人师傅和管理设备的老师。对于自己会的内容决不允许出错，不懂或不会的问题便去图书馆查资料或去请教老师， 与同学一起探讨， 争取学到更多的知识。在本次毕业设计中，我们组的 7 个人 及其他组的同学 互相帮助 、学习 ，在完成自己的设计的问题的同时，相互提出问题，分析问题，解决问题，最终完成这样一份设计工作，整个过程比较顺利 。 但是由于经验不足，时间较紧，其中肯定有一些不足之处，指导老师给我们指出其中的错误，我们认真地加以改正， 力求 设计任务完成得更加圆满。 在这 次毕业设计期间，本人工作态度认真、仔细，对毕业设计勤勤恳恳，一丝不苟，翻阅大量参考资料，虚心向老师请教，与同学探讨，在五一期间也加班加点的搞设计。按时完成设计任务，并诚恳的帮助解决他人的请教，达到互相学习的目的。 在毕业设计期间全部出勤，没有请过一天假。 收获、体会及建议： 毕业设计是使学生综合运用所学理论知识与实践相结合的重要的实践教学过程。 平时我们所学多为单纯理论知识，且多在各个学科中单独进行，学科之间很少相互联系、相互沟通，这在实际工作中是不可能的，任何一项设计工作都需要多方面的知识的融合贯通，培 养出学生的综合分析能力是非常重要的。 在本次毕业设计中，我 和其他同学 在完成自己设计的问题的同时，相互提出问题，分析问题，解决问题， 从中也学到了团队协作的重要性 最终完成这样一份
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号