z5932型鉆床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、Z5932型鉆床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)一、選題的背景和意義選題的背景和意義隨著機(jī)械工程技術(shù)與微電子技術(shù)的結(jié)合，形成了一門跨學(xué)科的綜合性的復(fù)合技術(shù)：機(jī)電一體化技術(shù)，它隨著機(jī)械工程技術(shù)，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，激光技術(shù)，材料工程技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步。在發(fā)達(dá)國(guó)家中機(jī)床的數(shù)控化比率已達(dá)25%以上，而我國(guó)還不到1%，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，各行業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求會(huì)逐年增加。對(duì)于中國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況是，大多數(shù)工廠使用的機(jī)床都是一些六七十年代的產(chǎn)品，甚至使用早已淘汰的

2、機(jī)床，中國(guó)的數(shù)控化任務(wù)是嚴(yán)峻的，如果大量的引進(jìn)數(shù)控機(jī)床，對(duì)于大多數(shù)的企業(yè)是無(wú)法承受的，也是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。因此對(duì)于一些現(xiàn)有的機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造是可行的，也是有意義的。本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：對(duì)Z5932型鉆床的數(shù)控化改造，就是在這種形勢(shì)下完成的。二、課題應(yīng)遵循的指導(dǎo)思想二、課題應(yīng)遵循的指導(dǎo)思想本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：對(duì)Z5932型鉆床的改造。方法是在原有機(jī)床的基礎(chǔ)上，拆除機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，然后安上步進(jìn)電機(jī)，滾珠絲杠等，另外再設(shè)計(jì)一個(gè)控制電路，使電機(jī)在微機(jī)的控

3、制下轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)完成進(jìn)給，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控化改造。此次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是原機(jī)床的主要機(jī)構(gòu)布局基本不變，盡量減少改動(dòng)，以降低成本，縮短改造周期，同時(shí)機(jī)械機(jī)構(gòu)改造部分應(yīng)注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保證安裝，調(diào)試，拆卸方便；需經(jīng)常調(diào)整的部位調(diào)整應(yīng)方便。三、設(shè)計(jì)目標(biāo)三、設(shè)計(jì)目標(biāo)（1）普通鉆床數(shù)控化改造后應(yīng)具有定位，縱向橫向的直線插補(bǔ)功能；還要有能暫停，進(jìn)行循環(huán)加工等功能。（2）鉆床數(shù)控化改造后屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，在保證一定加工精度的前提下，應(yīng)

4、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本，進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)。（3）要保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的傳動(dòng)精度高和良好的平穩(wěn)性。（4）在數(shù)控化改造后，鉆床應(yīng)能實(shí)現(xiàn)縱向和橫向進(jìn)給聯(lián)動(dòng)，并能提高生產(chǎn)效率和加工精度。四、四、基本內(nèi)容基本內(nèi)容2C的計(jì)算及主要尺寸初選，傳動(dòng)效率計(jì)算，剛度驗(yàn)算，壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算及滾珠絲杠螺母副安裝選擇尺寸。導(dǎo)軌的選型及計(jì)算。導(dǎo)軌的功用是導(dǎo)向和承載，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的動(dòng)導(dǎo)軌與支撐導(dǎo)軌之間的相對(duì)速度較低。一般采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，或貼塑導(dǎo)軌，本設(shè)計(jì)采用貼塑導(dǎo)

5、軌。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選用。目前在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)是步進(jìn)電機(jī)，電液脈沖馬達(dá)，直流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和應(yīng)用，使步進(jìn)電機(jī)的控制方式大為簡(jiǎn)化，因此本設(shè)計(jì)選用步進(jìn)電機(jī)。6.2控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)擴(kuò)展。以8031單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)中必須擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，用以存放控制程序。同時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器容量較小，不能滿足實(shí)際需要，還要擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這種擴(kuò)展就是配置外部存儲(chǔ)器。另外，在單片機(jī)內(nèi)部雖

6、然設(shè)置了若干并行IO接口電路，用來(lái)與外圍設(shè)備連接，但當(dāng)外圍設(shè)備較多時(shí)，不夠用，因此，單片機(jī)要擴(kuò)展輸入輸出接口芯片。鍵盤接口設(shè)計(jì)。鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中是一個(gè)很關(guān)鍵的部件，它能實(shí)現(xiàn)向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)，傳送命令等功能，是人工干預(yù)計(jì)算機(jī)的主要手段。其實(shí)質(zhì)是一組按鍵開關(guān)的集合。通常，按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合，斷作用。一般的鍵盤有獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì)和矩陣式鍵盤接口，考慮到節(jié)省輸入輸出口，本次設(shè)計(jì)采用矩陣式鍵盤接口。步進(jìn)電機(jī)控制

7、電路。步進(jìn)電機(jī)主要分反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，永磁式步進(jìn)電機(jī)，以及感應(yīng)步進(jìn)電機(jī)三種主要類型。其中反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)最簡(jiǎn)單，是應(yīng)用最廣泛的一種。按控制繞組的項(xiàng)數(shù)分為三相，四相，五相，和六相等。數(shù)字式脈沖信號(hào)控制定子磁極上的控制繞組，按一定順序依次通電，在定子和轉(zhuǎn)子的氣隙間形成步進(jìn)式的磁極軸旋轉(zhuǎn)。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，考慮驅(qū)動(dòng)電路要失真小，較好的前后沿和足夠的幅度，因此選用高低壓驅(qū)動(dòng)電路。6.3控制軟件的設(shè)計(jì)控制軟件的設(shè)計(jì)監(jiān)控程序。監(jiān)控程序的作用