9_三坐标数控插床机械与控制系统的设计_2011_02_23.doc

毕 业 设 计 任 务 书（理工） 学院机械工程学院学生姓名专业班级学号指导教师张海云职 称副教授课题名称三坐标数控插床机械与控制系统的设计起止日期自2012 年 02 月 20 日 起 至2012 年 06 月 15 日一、课题来源、目的与要求：1、课题来源本课题为企业委托研制横向研究课题。罗茨真空泵是一种干式真空泵，鉴于它的诸多优点：两转子之间为空气密封、适用范围广、抽气量大、真空度高、形成多机泵方便、噪音低、结构紧凑等，这种泵成为目前性能最好、用途最为广泛的真空泵之一。其它各种油封式真空泵所有的可以应用的场合，罗茨真空泵都可以应用，如：真空冶炼，钢液脱气，大型空间模拟试验中的动态真空的获得，电力电容器，变压器真空浸渍处理，日光灯管，灯泡自动生产线上的排气，保温瓶胆连续排气，真空镀膜设备中的预抽，镁还原过程中的抽气，单晶硅提炼过程中的除气等等；其它各种油封式真空泵不能应用的场合，罗茨真空泵也可以应用，如食品、饮料生产加工、谷物干燥等。同时罗茨泵还是真空机组最常用的主泵之一，由它和其它种类的泵组成的真空机组具有结构紧凑，使用方便，抽速大，真空度高等特点。罗茨泵有这样多的优点，但由于其特殊的转子形状（每一个叶的断面轮廓形线由渐开线、摆线、圆弧等多段曲线组成）、要求极高的加工精度（采用空气密封，两个转子叶面之间不接触，靠精确的间隙保持密封，间隙大造成真空度减低或不能形成真空，间隙小在受热的情况下会造成卡死现象），使它的加工成为一大工程技术难题。 针对三叶罗茨泵转子的加工，淄博干式真空泵厂提出了研制三坐标数控插床的课题。研制方案：研制两坐标移动、一坐标旋转的间歇式工作往复式进刀的数控插床。2、课题的目的与要求通过对三坐标数控插床及其控制系统的设计，要求学生能够综合运用所学过的数控技术、微机原理与接口技术、机床、工艺等知识，掌握数控插床机械结构设计计算及控制系统的设计开发过程。重点掌握步进电机驱动、控制系统的设计开发过程，机床工作台及其相应的夹具及机床配件设计。为毕业后从事机械电子设备的研制和使用打下良好的基础。二、主要设计内容：1、英文文献翻译：查找与所学专业相关的英文文献资料，将其翻译成中文，要求翻译工作量不得少于5000字符，英文原文和中文译文一起上交。2、毕业设计课题主要内容：针对数控插床的机械及其控制系统，毕业设计的任务主要包括如下几个部分：1）机械部分：完成数控插床机械结构设计，包括两个坐标方向传动设计及有关计算，一坐标旋转的间歇式工作往复式进刀设计，具体包括其总装图、部件装配图以及主要零件图的设计及相关强度、刚度等计算；其中图纸量要求折合不得少于三张0号图纸。 2）控制系统： 完成控制系统的硬件设计：包括控制系统、接口电路(IO/TIMER控制板)设计、驱动电路（功率放大电路）设计以及有关外围电路的设计。 按照控制系统的功能要求，利用模块化的设计思想完成相应的控制系统软件设计3）虚拟样机设计在完成机械零件图和装配图设计的基础上，完成其虚拟样机的设计。3撰写毕业设计论文： 三、主要设计技术指标与参数：数控插床的工作行程：X: 750mm Y:750mm C:360。两个移动坐标轴的脉冲当量均取：0.005 mm。旋转轴的脉冲当量取：1/400四、分阶段指导性进度计划：自2012年2月20日起，至2012年6月15日止。第12周 调研、收集资料查阅并翻译与本专业相关的英文文献，翻译字符不应少于5000汉字。了解数控插床的功能、结构和加工原理，特别加强对插床结构的认识。去实验室、工厂参观实习、调研。阅读有关机械、数控技术、计算机接口电路、数控机床（数控插床）等方面的资料。第34周 方案制定根据调研和资料的查阅，确定毕业设计的总体方案，完成开题报告。第514周 图纸绘制和控制系统设计机械部分：绘制机械部分的总装图、各部件装配图、相应的零件图，完成虚拟样机设计。控制部分：完成控制系统的接口电路设计、驱动电路设计及其外围其他电路的设计。并初步拟定毕业论文提纲。第1517周 撰写毕业设计论文；整理资料、答辩。五、主要参考文献资料：1 王兰美主编，画法几何及工程制图，北京，机械工业出版社 20032 邱宣怀著，机械设计，北京，高等教育出版社 19973 戴曙主编，金属切削机床，北京，机械工业出版社 19944 廖兆荣主编，机床电气自动控制，北京，化学工业出版社 20035 机械工业职业技能鉴定指导中心编，高级刨、插工技术，机械工业出版社，2000.01。6 华东纺织工学院制图教研室等编，机床设计图册，上海，上海科学技术出版社 1979.127 机床设计手册编写组，机床设计手册，北京，机械工业出版社 1986.128 王东升,王舒编著，刨工实用手册浙江科学技术