4062CK6125型半闭环系统数控车床设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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南 京 工 程 学 院 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者： 罗 毅 学 号： 201080426 系 部： 机械工程学院 专 业： 机械电子专业 题 目： 半闭环系统数控车床设计 指导者： 李雪 讲师 评阅者： 2012 年 06 月 南 京南京工程学院毕业设计说明书（论文） I 摘 要 给系统和控制系统三部分组成。设计中首先进行总体方案的确定，画出简易的传动系统图，根据给定的设计参数对 主传动和进给系统中 的主要传动件进行了校验计算。进给系统由步进电机驱动滚珠丝杠实现进给。控制系统是由 盘，显示， 接口电路 ，脉冲 分配 器和电机驱动部分组成。 片机反馈 补偿实现半闭环控制 。最后进了技术经济分析得出设计生产该产品是经济合理的。 关键词 ：数控 车床 设计 a NC NC is up by is In to of a by of of of is in 文） I 目 录 第一章 前 言 . 1 第二章 总体方案设计 . 2 计参数 . 2 体方案的确定 . 2 本参数的确定 . 2 动参数 . 3 力参数 . 3 动原理 . 4 第三章 传动系统设计 . 7 轮设计 . 7 的初步确定 . 10 削力的计算 . 11 珠丝杠的设计计算 . 12 向丝杠的设计 . 12 向 (床鞍 )进给丝杠设计 . 14 进电机选择 . 15 向步进电机选择 . 15 向步进电机选择 . 16 第四章 校核 . 17 的校核 . 17 的校核 . 17 承的校核 . 20 第五章 数控系统硬件电路设计 . 21 机控制系统硬件组成 . 21 定硬件电路方案 . 21 031 储存器扩展电路设计 . 24 序存储器扩展 . 24 据存储器扩展 . 24 线方式 . 25 址锁存器 74. 25 ，显示器，接口电路 . 26 进电机驱动电路设计 . 26 算机接口 . 27 冲分配器 . 27 离电路的设计 . 28 它辅助电路设计 . 32 031 时钟电路 . 32 位电路 . 32 程报警电路 . 33 电编码器 . 34 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 六章 技术经 济分析 . 36 提高技术经济价值： . 36 械零件的设计 . 36 结构的设计 . 36 总 结 . 38 参考文献 . 39 附 录 . 40 致 谢 . 41 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 1 第一章 前 言 据了解， 2001 年中国机床产值已进入世界前 10 名的第 5 名，机床消费额在世界排名上升到第 3 位，达 美元，仅次于美国的 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 美元，比上年增长 我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还存 在一定的差距，主要表现在：可靠性差，外观质量差，产品开发周期长，应变能力差。 随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。 随着科学技术不断发展，数控机床的发展也越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。高性能：随着数控 系统集成度的增强，数控机床也实现多台集中控制，甚至远距离遥控。高精度：数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高，而精度的保持性要好。高速度：数控机床各轴运行的速度将大大加快。高柔性：数控机床的柔性化将向自动化程度更高的方向发展，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。模块化：数控机床要缩短周期和降低成本，就必然向模块化方向发展，这既有利于制造商又有利于客户。 机床工业被称之为装备工业，装备工业又是技术密集、技术更新速度十分快的行业， 数控机床是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度 上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。 面对入世和世界经济一体化的进程， 我们 必须在新一轮经济结构调整中找准自己的位置，加快发展、更新的频率，用 限普增数 来加快集约化进程，促进装备工业的发展，参与世界经济竞争 。缩小与世界先进水平的差距。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 2 第二章 总体方案设计 方案设计主要是确定机床的总体结构，传动原理以及基本的运动动力参数。 计参数 设计任务给出各项指标如下： 1加工对象： 45 号钢 2主轴转速： 50 20003工作台行程： X 450 Z 1304脉冲当量： 5异步 电机驱动 体方案的确定 数控车床 的主要参数 ： 床身上最大工件回转直径 250 最大工件长度 500 最小设定单位 x 轴 z 轴 回转刀架工位数 4 ； 主电机功率 机床净重 1200 主要特点： 控车床的导轨耐磨性好，精度高，主轴采用变频无级调速控制，可自动完成对零件的内外柱面、端面、任意锥面、圆弧面及公英制螺纹切削等工序连续 加工。 本参数的确定 通过主轴孔最大棒料直径 11 2 5 0 2 51 0 1 0d D m m 床身宽度 0 . 8 22 . 1 4 = 9 6 . 6 3 m 经济合理的工件或刀具直径按照以下几种经验公式估定 m a x ( 0 . 5 0 . 7 ) 0 . 6 = 0 . 6 2 5 0 = 1 5 0d D D m m 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 3 m i n ( 0 . 0 8 0 . 1 2 ) 0 . 1 0 = 0 . 1 0 2 5 0 = 2 5 m D 动参数 可通过类比实验和计算等方法综合确定 m a d m a xm a x m vn d 经济加工切削速度和经济合理的工件或刀具直径。 机床的最低、最高转速，其中常用经济加工切削速度硬质合金刀具精车中碳钢 v , v = 2 0 0 2 2 0 / m i m a x 2 2 0 / m i 高速钢刀具精车丝杠 5 。 201000 51000 取 24238 . 计算 额定 转速 力参数 据下列公式及数据估算电机功率 P 。 6120ZF f t s （公斤力） f 单位切削面积上的切削力，取硬质合金刀加工中碳钢 f =200（公/ 2 ； t 切削深度 ； s 进给量 。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 4 切削深度及进给量取半精车中碳钢，故 t 取 1 ； s 取 ； 取 v =297 / 0 0 1 0 . 2 2 9 7 1 . 9 46 1 2 0 6 1 2 0c f t s vP k w / 1 . 9 4 / 0 . 7 2 . 2 7 k w 动原理 此次设计的 用于精加工和半精加工 ,初步确定主轴箱部分为六级变速（手动），用一个三联齿轮和二联齿轮来实现六级变速， 而后用传动比为一比一的齿轮带动 编码 器， 采用双速电机，异步电机的同步转速为 1000实际转速为 960得车床有 3 2=6 级变速。 而对其的选择方案有两种，如下所述： 方案一： 采用 结构式 ：136 3 2， 其 ( 2 1) 32 8 8，故合适。 方案二： 采用结构式：126 2 3，其 ( 3 1) 23 9 8，大于 8，故不合适。 对方案一和方案二进行比较，方案一远优于方案二（因为方案二不合理），故选用方案一。再根据方案 一 画出其转速图。其转速图如下： 图 2速图 如上图可知皮带轮的降速比为： 960 ，由此可知皮带 的降速比也合适，故此方案可行。 再就是纵向和横向进给是靠丝杠来实现的，丝杠用步进电机来带动。因为脉南京工程学院毕业设计说明书（论文） 5 冲当量小于 所以在步进电机和丝杠之间我们用传动比为 1： 1 的齿轮 带 来连接 。 大带轮与带轮轴连接采用卸荷方式，可以使大带轮的重量不压在轴上，减轻了轴的负荷，使传动更平稳。主轴箱内有两对滑移齿轮，把它们 分别 放在第 一 二根轴上，将第 一 二根轴做成花键轴，使整体结构更紧凑，更合理。 主轴与 编码器连接采用齿轮一比一传动，这样方便计算主轴转一圈时 丝杠进给 量 。纵、横向进给系统选择的步进电机步距角都为 纵向进给的 最小进给量为 ，横向进给的最小进给量为 ，所以必须通过减小步距角来实现这个最小进给量。减小步距角 可以通过 同步齿形带传动来减小， 选择齿轮传动来 减小步距角 。 传动要求 : 1） 传动原理主要满足设计任务所给出的精度要求。 2) 应当在保证精度的情况下尽量使结构简单。 3) 主轴的转速范围为 50 2000用双速电机传动 ,然后采用手动六级调速 ,从而实现 50 2000转速范围 . 4) 脉冲当量为 米 /分钟，若采用较高级数的步进电机，通过齿轮减速来带动丝杠就可以达到，并且结构简 单，在该处还没有传动误差，可以使电控部分的结构及程序编制更为简单 。 5) 主传动系统需要一个变速电机通过带轮 带动主轴，从而完成主传动运动。进给部分也相对简单，当一个脉冲信号传给步进电机时，步进电机转过一个相应的步进角，通过一个一级或二级减速器 将动力传递给丝杠完成工作台（刀架）横、纵向进给运动。另外， 反馈系统保证更高的精度可以增加。 6) 进给部分采用滚珠丝杠副有如下特点： 1）运动平稳，无爬行现象，精度高； 2）有可逆性； 3）磨损小，寿命长；但制作困难，要求自身精度高。所以，采用滚珠丝杠副优点相对较多，比较合理 。滚珠丝杠的循环方式采用外循环方式，这种方式制造加工比较容易，经济性好。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 6 表 2计参数 项 目 单 位 参 数 床身上最大工件回转直径 250 最大工件长度 50 主轴转速范围 0 2000 (手动六级 ) 主轴通孔直径 40 主轴锥孔 莫氏 6度 主轴电机功率 刀架刀位数 4 车刀刀杆最大尺寸 (宽 高 ) 020 刀架快移速度 (纵向（ Z） m/给电机扭矩（功率） 纵向（ Z） 床外型尺寸 15008001360 机床重量（毛重 /净重） 200 电压 80南京工程学院毕业设计说明书（论文） 7 第三章 传动 系统设计 轮设计 设计齿轮的输入功率是 齿轮的转速1n=585/数比 u =95/18=作寿命 15 年（设每年工作 300 天），两班制。 1 选齿轮的类型、 精度等级、材料及齿数 。 1） 按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动。 2） 速度不是很高，选用 7 级精度（ 88）。 3)材料的选择。由 机械设计 1表 10 1 选小齿轮的材料是 40C (调质 )，硬度 280 4)齿轮的材料为 45 钢 (调质 )，硬度为 240者材料硬度差 40 5） 选小齿轮的齿数1z=18 大齿轮的齿数2z=95。 6） 以下计算全都根据 机械设计 1上有关图表；公式。 2 按齿面接触强度设计 由设计计算公式 机械设计 1（ 10 9a）进行试算，即 2131t 1d 2 . 3 2 ( )t 1） 确定公式内的各计算数值 （ 1） 试选载荷系数 2） 计算小齿轮传递的扭矩 1T=9550000 p/1n=9550000 4076N （ 3） 由表 机械设计 110 7 选取 齿宽系数d=1 （ 4） 由表 机械设计 110 6 查的材料的弹性影响系数2（ 5） 由表 机械设计 110 21d 查按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 600大齿轮的接触疲劳强度极限550 （ 6） 由式 机械设计 110 13 计算应力循环的次数 91 1 6 0 n j L = 6 0 2 8 0 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 1 = 8 . 6 4 1 0 992 8 . 6 4 1 0 / 3 . 2 = 1 . 6 3 1 0N （ 7） 由图 机械设计 110 19 查得接触疲劳寿命系数1 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 8 2 8） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S =1，由式 机械设计 1（ 10 12）得 1 l i m 11a = 0 . 9 4 6 5 0 = 5 1 4 M S 2 l i m 22a = 0 . 9 8 6 0 0 = 5 8 8 M S 2）计算 （ 1） 试算小齿轮分度圆直径1入 H中较小的值 2131 12 . 2 3 ( )t 23 1 . 3 4 4 0 7 6 3 . 4 1 1 8 9 . 82 . 3 2 ( ) 4 3 . 1 81 3 . 4 5 3 9 （ 2） 计算圆周速度 v 11 4 3 . 1 8 8 6 9 . 5 6 2 . 4 4 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s （ 3） 计算齿宽 b 1 1 4 3 . 1 8 4 3 . 1 8d m m （ 4） 计算齿宽与齿高之比 /数 1 1 t m = d = 4 3 . 1 8 / 1 8 = 2 . 1 4 m 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 1 4 4 . 8 1 5th m m m b / h = 4 3 . 1 8 / 4 . 8 1 5 = 8 . 9 6 8 m m （ 5） 计 算载荷系数 根据 v =s,6 级精度，由图 机械设计 110 8 查得动载荷系数 直齿轮，假设 / 1 0 0 b N/。由表 机械设计 110 3查得由表 机械设计 110 2 查得使用系数表 机械设计 110 4 查得 6 级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时， 2 2 31 . 1 1 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 1 5 1 0H d 将数据代入后得 1+1） 1+000 /机械设计 1查图 10 13 得载荷系数 A V H K K K= 6） 按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式 机械设计 1（ 10南京工程学院毕业设计说明书（论文） 9 10a）得 3311 / 4 3 . 1 8 * 1 . 7 7 / 1 . 3 4 7 . 1 5d k k 7） 计算模数 11/m d z=0=按齿跟弯曲强度设计 由式 机械设计 1（ 10 5）得弯曲强度的设计公式为 13212 ()确定公式内的各计算数值 由 机械设计 1图 10 20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500齿轮的弯曲疲劳强度极限2380 由图 机械设计 110 18 查得弯曲疲劳寿命系数2计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S = 机械设计 1公式（ 10 12）得 111 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F 222 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F 计算载荷系数 K A V F K K K1*取齿形系数 由 机械设 计 1表 10 5 查得 1 2 取应力校正系数 由 机械设计 1表 10 5 查得 1 2 算大、小齿轮的并加以比较 1112 . 9 1 1 . 5 3 0 . 0 1 4 6 3 0 3 . 5 7 0 2222 . 2 2 1 . 7 7 8 0 . 1 6 4 2 3 8 . 8 6 大齿轮的数值大。 2）设计计算 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 10 3 22 1 . 7 0 1 3 0 7 5 0 0 . 0 1 6 4 1. 7 4 2 m 8m 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能 力，而齿面接触疲劳强度所所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数 的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数 就近圆整为标准值 m =接触强度算得的分度圆直径1d=算出小齿轮齿数 11 47 2 3 . 52 . 0dz m 取 24 大齿轮的齿数2z=24=82 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费 1。 4 )几何尺寸计算 计算分度圆直 11 2 4 2 . 0 4 8d z m m m 22 8 2 2 . 0 1 6 4d z m m m 计算中心距 12 / 2 ( 1 6 4 4 8 ) / 2 1 0 6a d d m m 计算齿轮宽度 根据经验一般齿宽取模数的 610 倍 所以 6=6 2 5)验算 112 2 4 4 0 7 6 1 8 3 6 . 2 548 而根据公式 :1 1 4 8 4 8db d m m 故 : 1 1 8 3 6 . 2 5 3 8 . 2 6 1 0 0 / m i 所以合适 . 的初步确定 第一根轴：设其传动效率为 则其功率为3p 3 0 . 9 6 2 . 8 8 3P3 确定轴的计算转速 主轴 ( 1 )3m i n 5 0 2 . 3 1 1 5 r/则主轴速度取171r/算转速传递全功率 所以得 316r/85r/京工程学院毕业设计说明书（论文） 11 按式 机械设计 1（ 15 2）初步估算轴的最小直径，选轴的材料为 45 钢，调质处理， 据 机械设计 115 3 取0 110A 于是得： 3 33m i n 032 . 7 71 1 0 1 7 . 1 8585 N m 第二根轴：齿轮和轴的传动效率是 则其功率为3 2 . 7 7 0 . 9 7 2 . 5 9p K W 3 1 6 / m 按 式 机械设计 1（ 15 2）初步估算轴的最小直径，选轴的材料为 45 钢，调质处理，根据 机械设计 115 3 取0 110A 于是得：3 33m i n 032 . 5 91 1 0 2 1 . 6 8316 m 削力的计算 以下公式，数据根据 机床切削手册 获得 7： 切削速度的计算公式 ( / m i n )a f加工材料碳素结构钢 b=650圆纵车，刀具 刀刀杆尺寸B*H（ 16*25，工件直径 D=40 车削深度3 进给量 。 f=.5(mm/r)( 2 4 2 . 0 . 1 5 . 0 . 3 5 . 0 . 2 0r v vC x y m 耐用度T=120正系数车削力及主车削功率 主车削力 z a f v k N 径向车削力 y y yy a f v kN 走刀力（轴向力） x x a f v k N 车削时消耗的功率46 1 0 W 加工材料：结构钢及铸钢b=650 刀具材料 硬质合金 2 6 5 0 , 1 . 0 , 0 . 7 5 , 0 . 1 51 9 5 0 , 0 . 9 0 , 0 . 6 , 0 . 32 8 8 0 , 1 . 0 , 0 . 5 , 0 . 4Z z Zy y yx x F F F xC x y FC x y FC x y F ,Z y Fk k k 分别为三个分力计算中，当实际加工条件与所求的经验公式的条件不符合时，各种因素对切削力的修正系数积 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 12 0000 . 8 9 0 . 9 1 . 0 0 . 8 7 1 . 0 3 0 . 8 9 1 . 0 81 . 3 0 2 . 0 0 . 7 5 0 . 8 0 1 . 5 6v s P mZ v z z s z z z Z P my v y y s y y y y P mx v xF k F r F F r F M F T V T F TF k F r F F r F M F T V T F TF k F r F F r F M F T V T F TF k F rk k k k k k k k kk k k k k k k k kk k k k k k k k kk k k 00 . 7 8 2 . 0 1 . 0 7 0 . 8 0 1 . 3 4x s x x x x P r F M F T V T F Tk k k k k k 代入车削速度 0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242 1 0 . 7 . 6 4 / m i 0 3 0 . 4 车削力 1 . 0 0 . 7 5 0 . 1 50 . 9 0 . 6 0 . 31 . 0 0 . 5 0 . 42 6 5 0 3 0 . 4 1 0 7 . 6 4 1 . 0 8 2 1 4 0 . 7 31 9 5 0 3 0 . 4 1 0 7 . 6 4 1 . 5 6 1 1 6 62 8 8 0 3 0 . 4 1 0 7 . 6 4 1 . 3 4 1 1 2 2 . 4 6 车削深度不大，形状不复杂的轮廓时理论车削减少 10%15%，车削时消耗的功率 2 1 4 0 . 7 3 ( 1 1 5 % ) 1 0 7 . 6 4 3 . 2 660000 W 而实际进给量 f=际 . 8 7 360000 W 适合 珠丝杠的设计计算 向丝杠的设计 丝杠传动取等效载荷141N，螺杆有效行程 00效转速 00r/求使用寿命 15000螺杆材料 9道硬度 5860： 1） 计算载荷 2141 = ) 求必需的额定动载荷 = 3 3444 0 1 5 0 0 0 3 0 8 3 . 0 4 1 0 1 7 3 . 21 . 6 7 1 0 1 . 6 7 1 0mh N 3) 选择滚珠丝杠的型号和主要尺寸 根据 =取1 4006循环螺纹调整预紧的不衬套的双螺母滚珠丝杠 副 ， 循环圈数： 1 ， 额定动载荷 C=1970 偏心距 义南京工程学院毕业设计说明书（论文） 13 直径0 40D 丝杠外径的 d=39 螺母配合外径 D=80 两个圆螺母厚度2L=20螺距 t=8， 螺旋升 角 339 。 螺旋导程角：08a r c t a n a r c t a n 2 0 5 3 53 . 1 4 3 9 4) 稳定性验算 因螺杆适中，应验算螺杆的不稳定性，临界载荷为 221()E 螺杆材料的弹性模量 E = 105N/a 螺杆危险截面的轴惯性矩 4 4 441 3 5 . 4 4 . 2 3 1 06 4 6 4a dI m m 长度系数 按一端固定一端铰支 = 0.7 丝杠螺纹全长 1000 2 5 4 522 . 0 6 1 0 4 . 2 3 1 01 . 8 6 1 0( 0 . 7 1 0 0 0 ) 故 531 . 8 6 1 0 862 . 1 4 1 1 0F c 4 通过。 5） 刚度验算 按最不利情况考虑，即在螺距（应 为导程）内受轴向力引起的弹性变形与受转矩引起弹性变形方向一致，此时变形量为最大，计算公式为： 21 422 111 6 4 F PG d E d 中： 01 t a n ( )2= 0 392 1 4 1 t a n ( 2 0 5 3 5 8 4 0 )2 = (式中磨擦系数 f 按 ，当量磨擦角v= 8 40 ) 剪切 弹性模量 G = 104 N/ 22 4 4 5 21 6 1 4 5 7 . 9 2 5 4 2 1 4 1 58 . 3 3 1 0 3 5 . 4 2 . 0 6 1 0 3 5 . 4s = 4 4 40 . 0 1 3 1 0 0 . 5 2 8 1 0 0 . 5 4 1 1 0 =米螺杆长度上的螺距的弹性变形 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 14 30 . 0 5 4 1 1 0 . 8 2 / ( ) 2 7 . 5 /5 1 0ss pm m m m 6） 计算效率 t a nt a n ( )v = 0 0 t a n 2 0 5 3 5 0 . 0 3 9 4t a n ( 2 0 5 3 5 8 4 0 ) 0 . 0 5 2 2= 式中 a r c t a n a r c t a n 0 . 0 0 2 5 8 4 0v f ) 向 (床鞍 )进给丝杠设计 丝杠传动取等效载荷166N，螺杆有效行程 40效转速 0r/求使用寿命 15000螺杆材料 9道硬度 5860： 1）计算载荷 1166 = 1679N 2) 求必 需的额定动载荷 = 3 3441 0 1 5 0 0 0 1 6 7 9 3 4 9 01 . 6 7 1 0 1 . 6 7 1 0mh N 3) 选择滚珠丝杠的型号和主要尺寸 根据 =3490N 选取 1 3006循环螺纹调整预紧的不衬套的双螺母滚珠丝杠 副 ， 循环圈数： 1， 额定动载荷 C=1420 偏心距 名义直径0 30D 丝杠外径的 d=29 螺母配合外径 D=68 两个圆螺母厚度2L=20螺距 t=6， 螺旋升 角 339 。 螺旋导程角：05a r c t a n a r c t a n 3 . 1 4 23 . 1 4 2 9 4) 稳定性验算 因螺杆适中，应验算螺杆的不稳定性，临界载荷为 221()E 螺杆材料的弹性模量 E = 105N/a 螺杆危险截面的轴惯性矩 4 4 341 2 6 . 6 1 0 . 0 6 1 06 4 6 4a dI m m 长 度系数 ， 按一端固定一端铰支 = 0.7 丝杠螺纹全长 240+2 20 =280 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 15 2 5 3 522 . 0 6 1 0 1 0 . 0 6 1 02 . 4 8 1 0( 0 . 7 2 8 0 ) 故 532 . 4 8 1 0 2 1 2 . 81 . 1 6 6 1 0F c 4 通过。 5）刚度验算 按最不利情况考虑，即在螺距（应为导程）内受轴向力引起的弹性变形与受转矩引起弹性变形方向一致，此时变形量为最大，计算公式为： 21422111 6 4 A i, u i 00072, 010051, a is 2is a 2a NC to In we as 2NC We 2 I. is a to be to 1. of as as of 2. to by in to in it is of to of of C to As is in 2MS be by a A is a 2 is In of NC to 2he 2n a NC AD of to a on In T. MT is It is an it is a in as it is 2. be on It be as an to a to 3 In to AD to we a NC M. NC be as an C, so it is 2In a 2NC is by of it I, in in is to 26/$2006 of 006 5 - 28, 2006, , 2009 1:49 2NC in 2 in I. F 2NC is 2NC A), Z) , on of NC of on an to a NC so 4, 5. of is of is of is is of to In to of it is of 2NC of is 2NC of is 2NC is as 6. 1) of ) of ) ) of ) in NC as so it NC NC AX In to a 14694) It a of AM C. is in of AM in in it In is a of is to it is a of At of is in it is to 2NC is t of a of be a of be is a to a NC a is a of 2F is a 4649, is 4649 an AM NC to of NC of be it is to a of D so be a a is 7. is a it at it is a is AM of AM As 4, 3 04, 2009 1:49 is in (4649, A , 1); 2002 (, (, $,4649, $); ); #1= #2,(#4),$,$,$); #2= (#10, #11, #12, # 13,#14),$,#8,$); #4= #6,$,$, $, (#66,#67,#68,#69); #6= (#7); #7= E=200000N/; #8= #71, #62, (#9); #9= #4, #74, $, $, (); #10= #62, #16, #19, $); #11= #62, #17, #20, $); #12= #62, #17, #21, $); #127= $, $, $, $); is a AM C in in be AM NC to in of 8. F he NC is 1) 2) ) in in an As it AM MI on a AM 5 A 205, 2009 1:49 AD be by is in by C LC is to NC to to by LC as is to so is by as M, so V F 2NC is an C, we at I, M A. AI 2I to of a to as of 2NC is to be A I 2NC is to in a is in of NC or as or I NC 6. B. of a of to 10A of be in a as to a A is I NC a an to to of C 2in to a in NC 06, 2009 1:49 in of in to be by is in a to as as as of in is a be C NC a as of a is is a of is to to of to a in D. is in as a of is we to s 1) ) ) ) 5) he of be as 9. A of 1) ) 3) ) is to s to in a In we a of 2NC be 10. of 1) s ) ll of be by of 8 he to I . N F N 2NC we 2NC as an 2NC G (RG is a o RG is to 南京工程学院毕业设计外文资料翻译 1 种新型计算机数控 毕俊熙，陶玉 强励 计算机集成制造系统和机器人中心 机电学院 上海大学 内蒙古科技大学 上海市 200072，中国 呼和浩特，内蒙古， 010051，中国 要 的名字叫 能集成制造系统），它包括计算机辅助设计，计算机辅助工艺设计，计算机辅助制造和计算机数控。 供给它们一个统一的平台来面向计算机数控制造。它让它们的作业由分离的作业变成协同工作。在本文中， 我们系统的描述和分析 概念和关键技术（比如人工智能，神经网络，知识管理等）。我们也 把 方法应用到 。 索引词：计算机数控（ 智能集成数控（ 识管理（ 人工智能（ 一、 简介 先进制造技术发展的趋势包括 数字化、高精度、 高速、 自动化、集成化、网络化、智能化和绿色生产技术 1。制造企业在不断发展的经济全球化市场以及飞速发展的科学技术在面临严峻的挑战和压力 2 。尤其中小企业 为了在日益激烈的市场竞争中取得胜利， 必须改革传统的制造业方法采用先进的技术，如人工智能 (知识管理 (专家系统 (人工神经网络 (合适的控制优化算法（ 。因此，接受智能集成数字控制的概念对他们来说是及其重要的一件事情 。 发展 增强了从 传统数控能力到提高加工效率和质量，并保护了切削工具。沟通和合作能力因系统集成，资源分享和合作而提高。正如工业机械的大脑，计算机数控（ 现代智能集成制造系统 的核心单元。 结构可以表示为一个矩阵的任务和类别。三维立体是一个科学技术领域 ，包括 ： 。这个矩阵代表了 模型。 数控 技术是高度复杂的，需要 不同领域的技术。虽然技术高度发展，当代的 数控 仍然需要更进一步的发展来满足 要求。 南京工程学院毕业设计外文资料翻译 2 在一个传统的 数控 制造环境中，操作流通常从在 统中创 建的几何模型的产品设计开始的。并基于几何模型在用需要的加工指令将原料生产为最终产品后结束。事实上，这个过程包括 T。 这里的T 是计算机辅助工艺设计，计算机辅助制造和机床的缩写。这是一个非智能的执行机制，并且是一个在现代工业制造系统中单一方向的型号工作流 ， 如图 2 所示。 算机支持协同工作）视为基于计算机网络化协同制造网络。它可以看做是一个分布制造的进化。这种进化特指个人和组织，从企业内部延伸到其供应商，客户和合作伙伴 以相互获益。为了让以上工作流变成双信息流 和让 划、 划者、凸轮规划者、数控程序员协同工作，在这里我们基于 供了一个协作环境数控系统。这类型的数控可被视为是一种智能集成数控 ， 所以它被定义为 在本文中， 简要概念首先被提出。其次是引入基于 它的框架。然后对一些关键技术包括 进行了讨论。接下来 成功的说明了 何应用于磨辊工作的。最后发表了 在 未来的 对 一些展望 。 二、 定义和内涵 智能集成数控的缩写。智能和集成在 统中是 两个 重要的因素。 基于人类大脑的工作原理与自然生物进化而产生的人工智能 如传算法 ( 模糊逻辑 (过去的十年中 收到可观的增 长 的利益并 已经被应用于数控加工。 大部分的发展集中在智能控制算法及其应用于传统的数控加工系统，所以他们没有取得了良好的效果4各部分系统的简单浓缩是智能制造模型的理念，系统由这些浓缩的智能部分组成。每个智能体是相对孤立的 单元，由这些单元组成的这个系统可以 单独 和协作工作。为了实现的制造系统 的总体智能，每个单元装置的智能是必须的 。 对于 统的智能化， 产业结构调整的方向和 对智能的 考虑 是放在第一位 考虑的，对于 统的集成，集成方法是 其次考虑 的 。 统 的智能化如 下 6。 1)工作计划的 智能化 南京工程学院毕业设计外文资料翻译 3 2)自主学习 和发展的 能力 3)自适应的 人机界面 4) 制造过程的智能控制 5)智能故障诊断 因为 G 和 M 代码用于传统数控技术 ,这带来了一些严重的问题 比如在 各种系统 之间， 数据共享整合 ， 编程等等 方面的不兼容 。而且它 限制 开放能力 ， 智能化的数控系统 ，并导致了在 术方面的瓶颈现象 。为了解决上述一些原因 ， 欧盟通过 了 提 供 概念 的议案 。4694)把 品模型数据交换标准 )扩展 到了 数控 领域 。它 重新 定义了一种 在 技术设计系统和 数控 控制系统之间的界面 。这有助于 在生产过程中 减少 传统 加工时间 和消除 过时的 处理器 。它支持未来智能化生产设备。事实 一种 计算机数控 语言 并涵盖了产品的整个生命周期 。也就是说 ,它是一个高级编程语言 是 前 对 准 的研究和开发仍然是在实验室。因此首要任务 是基于 法 来研究和开发开放 统。 智能集成数控的缩写，这意味着提炼的传统 一些功能 如 一系列模块 中，这些模块 使应用程序分为一组任务框架。任务可以分解成详细的子功能。每个功能模块 都 是 面向制造的 具有较强的实用价值模块。 这些 系统功能 被 组织和 集成到 大一点的零件模块 ，并且 这些零件模块 最终以一个统一的数控系统的用户界面 集成到一个具体应用统中 。 在 是一种新的理论和方法。 三 、 准 一种新的、全面的数据模型编程语言 ， 形式化 如 4649，它是 正在研制的 国际标准 。 4649 描述了 一个 从 支持基于为 产品直接使用 。 对 智能控制 ,多种技术应发达 ， 然而更新新 的 数据模型 是重要的 。 产品数据模型已经覆盖了很多的信息 ， 如三维几何模型 ( 238 或 214)， 特征定义 (224)，公差 的定义 (219)， 工艺流程等。 通过智能界面， 所有信息必须纳入 一个全体产品 数据库。 用协议 图 37。 38 是 一项 数控机床的 新的输入标准 ， 它南京工程学院毕业设计外文资料翻译 4 会代替 同时它是 在 客户和工厂 沟通 之间的 一种新的 语言 ， 经 被 取代。基于 控系统能 从 统 直接读 取 238)，因此传统 统中的加工和编程的后信息 处理器已经消失了。 它 已被 理器 淘汰掉了 。如图所示图 4 中 ， 两 种模 型风格 的 比较。 基于 数据程序（文件）风格如下面的例子： (4649, A A ,1); 2020202, (, (, $,4649,$); ); #1= #2(#4),$,$,$); #2 (#10, #11, #12#13,#14),$,#8,$); #4= #6,， $， $， (#66,#67,#68,#69); #6= (#7); #7= E=20000N/ #8= #71, #62 (#9); #9=- #4, #74,$， $， (); #10=, #62 # 16,# 19,$); #11= #62 #17, #2,$); #12 #62 #17, #2,$); 南京工程学院毕业设计外文资料翻译 5 #12= ， $， $， $); 在运用 ， 数控系统对零件 和制造过程 可获得总体描述。 零件 加工 之前， 数控能做些安全检查并优化生产工艺。 法有许多优势 。 数据界面 是一个中 立 的数据描述 ， 而不是依靠 助于提高交流能力 和 适应力 ， 产品和技术信息包括在 ，信息交换 能够 直接 在 制器 中运行 。 在生 产过程中 数控 可以根据选择的工具预检验 和优化 部分程序 。这能提高工作效率 ， 安全性和适应性。 通过 简化加工 结构， 译器就能
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