❶ 數控專業畢業設計
給你一些數控專業的題目，希望對你有所幫助（1）XX零件加工工藝分析與程序設計（數控車或數控銑或加工中心）包括零件圖、工藝分析與程序設計、數控程序編制、零件加工過程中出現的問題、編程心得。（2）數控機床XX部件電氣控制系統設計包括部件功能描述、實現原理設計、方案選擇、線路圖及零件圖、設計說明等。（3）XX型數控機床參數設置技術包括機床簡介、參數說明、設置技巧、注意事項等方面內容。（4）數控機床日常維護技術包括數控機床結構系統、維護原則、日常維護項目及原因分析等方面內容。（5）XX型數控機床XX故障分析與維修包括數控機床簡單介紹、故障現象描述、故障可能產生原因理論分析、故障診斷過程及維修方法等方面內容。（6）數控工藝編程綜合設計（7）數控機床維修（8）塑料模的設計與數控模擬加工（9）淺淡工藝結構合理性（10）減速箱的設計（11）粗鏜活塞銷孔專用機床及夾具設計（12）帶式輸送機傳動裝置設計（13）軸類零件的工藝設計（14）零件的數控編程設計（15）專用鑽夾具的設計 網上有很多範文啊，可以上網查啊 畢業設計嗎，做出自己的東西，有新意又有個性當然是最好啦！做不了那麼好，那也沒關系。不能做所有事情，卻總能做些事情的加油，就能有收獲啊！ 畢業設計是完成高職數控技術專業培養目標所必須的實踐性教學環節，畢業設計為6周。一、畢業設計的一般步驟數控技術專業畢業設計大體分為三個階段：方案選擇及分析階段，設計階段和實施階段。方案分析階段大致包括熟悉課題、收集資料和可行性分析等階段，設計階段包括總體和詳細兩個階段。二、 編寫畢業設計（論文）1． 目錄和前言：簡述本課題的背景和理論根據。2． 系統功能和使用說明（1） 環境要求（2） 敘述對所做課題的系統分析、設計思想和實現方法。詳細說明本人所做的工作，鼓勵有創意或改進（此點是論文的主題）。（3） 實驗調試情況。系統在調試過程中出現的問題及解決方法。（4） 結論。對本系統作一個較全面的評價：包括主要功能、有何特點、存在的問題、改進意見等。（5） 列出參考文獻。3． 編寫要求（1） 畢業論文要條理清楚，文字通順，整齊美觀，用計算機列印。（2） 字數一般不少於3000字，包括圖表。畢業設計 ( 論文 ) 說明書規范化要求1．書寫格式要求：用電腦列印，符合下列次序： (1) 畢業設計( 論文) 題目； (2) 畢業設計( 論文) 評語； (3) 目錄； (4) 內容摘要(100 字，最好用中英文) ； (5) 引言； (6) 正文； (7) 參考文獻( 或資料) ； 2．文字要求：文字通順，語言流暢，無錯別字。3．圖紙要求：圖面整潔，布局合理，線條粗細均勻，圓弧連接光滑，尺寸標注規范，文字注釋必須使用工程字書寫。4．圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、流程圖、程序框圖、示意圖等不準徒手畫，必須按國家規定標准或工程要求繪制。5．份量要求：畢業設計( 論文) 字數不少於 0.3萬字。論文選題1、利用CAD/CAM軟體加工復雜曲面零部件指導教師：劉立群學生：藏大鵬、范雪峰、張曉佩、張雙林、劉標、范加俊、陳瑋、姜冰葵、寧城儒、黃峰、朱珠2、數控機床故障診斷的技巧指導教師：常平樹學生：許艷、邵佳、夏軍先、劉立中、李治德、武連成、逯海珍、方仲之、鄧源平、劉孝頂、除院生、姚英子3、結合實習內容，選擇一台設備進行剖析，分析其工作原理、功能，繪制傳動原理圖。說明其特點並繪制必要的圖樣，以及在設計和使用中應注意的問題。指導教師：邵冶群學生：周春、周紅花、韋小超、鄭禮明、劉佳路、張婷婷、董軍、邢二寬、張夢影、陶靜靜4、設計一台兩級減速器用於皮帶機傳動，要求繪制傳動原理圖，編制設計計算書，進行一級齒輪和軸的強度校核，並用AUTOCAD繪制圖樣。其參數如下：輸入轉速1500r/min、公稱輸入功率160KW，公稱傳動比4。
❷ 有沒有數控畢業設計論文的
機械畢業設計論文 題目如下 詳情請查看 andy1014831557.blog.163.com
+工藝-「填料箱蓋」零件的工藝規程及鑽孔夾具設計
+工藝-CA6140機床後托架加工工藝及夾具設計
+工藝-CA6140型鋁活塞的機械加工工藝設計及夾具設計
+工藝-MG132320-W型採煤左牽引部機殼的加工工藝規程及數控編程
+工藝-MG250591-WD型採煤機右搖臂殼體的加工工藝規程及數控編程
+工藝-SSCK20A數控車床主軸和箱體加工編程
+工藝-WHX112減速機殼加工工藝及夾具設計
+工藝-X62W銑床主軸機械加工工藝規程與鑽床夾具設計
+工藝-X5020B立式升降台銑床拔叉殼體工藝規程制訂
+工藝-Z90型電動閥門裝置及數控加工工藝的設計
+工藝-回轉盤工藝規程設計及鏜孔工序夾具設計
+工藝-加工渦輪盤榫槽的卧式拉床夾具
+工藝-殼體的工藝與工裝的設計
+工藝-支承套零件加工工藝編程及夾具
+機電一體化-PLC控制電梯
+機電一體化-T6113電氣控制系統的設計
+機電一體化-連桿平行度測量儀
+模具-五金-筆記本電腦殼上殼沖壓模設計
+模具-五金-沖大小墊圈復合模
+模具-五金-帶槽三角形固定板沖圓孔、沖槽、落料連續模設計
+模具-五金-蓋冒墊片
+模具-五金-湖南Y12型拖拉機輪圈落料與首次
+模具-五金-護罩殼側壁沖孔模設計
+模具-五金-空氣濾清器殼正反拉伸復合模設計
+模具-注塑-wk外殼注塑模實體設計過程
+模具-注塑-PDA模具設計
+模具-注塑-底座注塑模
+模具-注塑-電流線圈架塑料模設 計
+模具-注塑-對講機外殼注射模設計
+模具-注塑-閥銷注射模設計
+模具-注塑-方便飯盒上蓋設計
+模具-注塑-肥皂盒模具設計
+模具-注塑-鬧鍾後蓋畢業設計
+模具-注塑-普通開關按鈕模具設計
+模具-注塑-軟管接頭模具設計
+模具-注塑-手機充電器的模具設計
+模具-注塑-滑鼠上蓋注射模具設計
+模具-注塑-塑料掛鉤座注射模具設計
+模具-注塑-塑料架注射模具設計
+模具-注塑-小電機外殼造型和注射模具設計
+模具-注塑-斜齒輪注射模
+模具-注塑-心型台燈塑料注塑模具畢業設計
+模具-注塑-旋紐模具的設計
+模具-注塑-牙簽合蓋注射模設計
+模具-注塑-游戲機按鈕注塑模具設計
+設計-8英寸鋼管熱浸鍍鋅自動生產線設計
+設計-102機體齒飛面孔雙卧多軸組合機床及CAD設計
+設計-200米液壓鑽機變速箱的設計
+設計-「包裝機對切部件」設計
+設計-C618數控車床的主傳動系統設計
+設計-CA-20地下自卸汽車工作、轉向液壓系統
+設計-CG2-150型仿型切割機
+設計-DTⅡ型皮帶機設計
+設計-GBW92外圓滾壓裝置設計
+設計-NK型凝汽式汽輪機調節系統的設計
+設計-PLC控制機械手設計
+設計-SPT120推料裝置
+設計-T611鏜床主軸箱傳動設計及尾柱設計
+設計-XQB小型泥漿泵的結構設計
+設計-YZJ壓裝機整機液壓系統設計
+設計-板材送進夾鉗裝置
+設計-棒料切割機
+設計-播種機設計
+設計-鏟平機的設計
+設計-車載裝置升降系統的開發
+設計-大模數蝸桿銑刀專用機床設計
+設計-大型制葯廠熱電冷三聯供
+設計-大型軸齒輪專用機床設計
+設計-大直徑樁基礎工程成孔鑽具
+設計-帶式輸送機自動張緊裝置設計
+設計-單級圓柱齒輪減速器
+設計-地下升降式自動化立體車庫
+設計-電液比例閥設計
+設計-釘磨機床設計
+設計-多功能自動跑步機
+設計-隔水管橫焊縫自動對中裝置
+設計-隔振系統實驗台總體方案設計
+設計-基於ProE的裝載機工作裝置的實體建模及運動模擬
+設計-集成電路塑封自動上料機機架部件設計及性能試驗
+設計-絞肉機的設計
+設計-經濟型的數控改造
+設計-卷板機設計
+設計-磨粉機設計
+設計-某大型水壓機的驅動系統和控制系統
+設計-普通鑽床改造為多軸鑽床
+設計-橋式起重機小車運行機構設計
+設計-乳化液泵的設計
+設計-三自由度圓柱坐標型工業機器人設計_1
+設計-雙柱式機械式舉升機設計
+設計-拖拉機變速箱體上四個定位平面專用夾具及組合機床設計
+設計-外圓磨床設計
+設計-渦輪盤液壓立拉夾具
+設計-巷道堆垛類自動化立體車庫
+設計-巷道式自動化立體車庫升降部分
+設計-小型軋鋼機設計
+設計-校直機設計
+設計-液壓絞車設計
+設計-液壓式雙頭套皮輥機
+設計-玉米脫粒機設計
減速器的整體
打散分級機總體及機架設計設計
膜片式離合器的設計
冰箱調溫按鈕塑模設計
洗衣機行星齒輪減速器的設計
手機外殼造型及設計
插秧機系統設計
精密播種機
知識競賽搶答器
多用途氣動機器人結構設計
運輸升降機的自動化設計
車床主軸箱箱體右側10-M8螺紋底孔組合鑽床設計
雙鉸接剪叉式液壓升降台的設計
卧式鋼筋切斷機的設計
YQP36預加水盤式成球機設計
模具導向定位機構
工程鑽機 的 設 計
模具-水泥瓦模具設計與製造工藝分析
軸類零件機械加工工藝規程設計
組合機床主軸箱及夾具設計
壓燃式發動機油管殘留測量裝置設計
基於普通機床的後托架及夾具設計開發
300×400數控激光切割機XY工作台部件及單片機控制設計
Z30130X31型鑽床控制系統的PLC改造
錫林右軸承座組件工藝及夾具設計
生產線上運輸升降機的自動化設計
DTⅡ型固定式帶式輸送機的設計
知識競賽搶答器PLC設計
萬能外圓磨床液壓傳動系統設計
管套壓裝專機
可調速鋼筋彎曲機的設計
計程車計價器系統設計
FXS80雙出風口籠形轉子選粉機
攪拌器的設計
金屬切削加工車間設備布局與管理
連桿零件加工工藝
螺旋千斤頂設計
支架零件圖設計
C616型普通車床改造為經濟型數控車床
R175型柴油機機體加工自動線上多功能氣壓機械手
惰輪軸工藝設計和工裝設計
平面關節型機械手設計
斜聯結管數控加工和工藝
CA6140車床後托架的加工工藝與鑽床夾具設計
CA6140杠桿加工工藝
X5020B立式升降台銑床撥叉殼體
XK5040數控立式銑床及控制系統設計
XKA5032A數控立式升降台銑床自動換刀裝置的設計
Y32-1000四柱壓機液壓系統設計
低速級斜齒輪零件的機械加工工藝規程
帶式運輸機用的二級圓柱齒輪減速器設計
傳動齒輪工藝設計
齒輪架零件的機械加工工藝規程及專用夾具設計
柴油機連桿的加工工藝
叉桿零件
撥叉零件工藝分析及加工
畢業設計 酒瓶內蓋塑料模具設計
ZUO半自動液壓專用銑床液壓系統設計
Z3050搖臂鑽床預選閥體機械加工工
端面齒盤的設計與加工
二級直齒輪減速器設
法蘭零件夾具設計
分離爪工藝規程和工藝裝備設計
杠桿工藝和工裝設計g
杠桿設計
過橋齒輪軸機械加工工藝規程
後鋼板彈簧吊耳的工藝和工裝設計
活塞的機械加工工藝，典型夾具及其CAD設計
汽車半軸
濾油器支架模具設計
漸開線渦輪數控工藝及加工
減速箱體工藝設計與工裝設計
機座工藝設計與工裝設計
機械手的設計
青飼料切割機
設計「CA6140法蘭盤」零件的機械加工工藝規程及工藝裝備
設計一用於帶式運輸機上的傳動及減速裝置
十字接頭零件分析
輸出軸工藝與工裝設計
數控車削中心主軸箱及自驅動刀架的設計
數控機床自動夾持搬運裝置
套筒機械加工工藝規程制訂
橢圓蓋板的宏程序編程與自動編程
斜齒圓柱齒輪減速器裝配圖及其零件圖
型星齒輪的注塑模設計
軸向柱塞泵設計
總泵缸體加工
組合件數控車工藝與編程
組合銑床的總體設計和主軸箱設計
同軸式二級圓柱齒輪減速器的設計
環面蝸輪蝸桿減速器
筆蓋的模具設計
盒形件落料拉深模設計
放音機機殼注射模設計
氣門搖臂軸支座
Φ3×11M水泥磨總體設計及傳動部件設計
內循環式烘乾機總體及卸料裝置設計
MR141剝絨機鋸筒部、工作箱部和總體設計
Φ1200熟料圓錐式破碎機（總體設計與回轉部件）
PF455S插秧機及其側離合器手柄的探討和改善設計
FXS80雙出風口籠形轉子選粉機
螺旋管狀麵筋機總體及坯片導出裝置設計
AWC機架現場擴孔機設計
製冷專業畢業設計(家用空調)
水閘的設計（土木工程）
鑽法蘭四孔夾具
宣化某毛紡廠廢水處理工程
電 流 線 圈 架 塑 料 模 設 計
支架零件圖設計
斜聯結管數控加工和工藝
01卧式鋼筋切斷機的設計
09SF500100打散分級機總體及機架設計
11YQP36預加水盤式成球機設計
015盒形件落料拉深模設計
18設計-插秧機系統設計
19-工程鑽機 的 設 計
21設計機床-車床主軸箱箱體右側10-M8螺紋底孔組合鑽床設計
23設計-精密播種機
26手機外殼造型及設計步驟文檔
27軸類零件機械加工工藝規程設計
34 生產線上運輸升降機的自動化設計
36 知識競賽搶答器PLC設計
37 雙鉸接剪叉式液壓升降台的設計
41 多用途氣動機器人結構設計
46 自動洗衣機行星齒輪減速器的設計
55 模具-冰箱調溫按鈕塑模設計
56 模具-水泥瓦模具設計與製造工藝分析
56 模具-水泥瓦模具設計與製造工藝分析
65 膜片式離合器的設計
68 減速器的整體設計
108放音機機殼注射模設計
108放音機機殼注射模設計
111氣門搖臂軸支座
300×400數控激光切割機XY工作台部
C616型普通車床改造為經濟型數控車床
CA6140車床後托架的加工工藝與鑽床夾具設計
CA6140杠桿加工工藝
DTⅡ型固定式帶式輸送機的設計
FXS80雙出風口籠形轉子選粉機
JLY3809機立窯（加料及窯罩部件）設計
JLY3809機立窯(窯體及卸料部件)
MR141剝絨機鋸筒部、工作箱部和總體設計
PF455S插秧機及其側離合器手柄的探討和改善設計
R175型柴油機機體加工自動線上多功能氣壓機械手
X5020B立式升降台銑床撥叉殼體
XK5040數控立式銑床及控制系統設計
XKA5032A數控立式升降台銑床自動換刀裝置的設計
Y32-1000四柱壓機液壓系統設計
Z3050搖臂鑽床預選閥體機械加工工
Z30130X31型鑽床控制系統的PLC改造
ZUO半自動液壓專用銑床液壓系統設計
Φ3×11M水泥磨總體設計及傳動部件設計
Φ1200熟料圓錐式破碎機
酒瓶內蓋塑料模具設計
撥叉零件工藝分析及加工
叉桿零件
柴油機連桿的加工工藝
齒輪架零件的機械加工工藝規程及專用夾具設計
計程車計價器系統的設計
傳動齒輪工藝設計
帶式運輸機用的二級圓柱齒輪減速器設計
低速級斜齒輪零件的機械加工工藝規程
電 流 線 圈 架 塑 料 模 設 計
端面齒盤的設計與加工
惰輪軸工藝設計和工裝設計
二級直齒輪減速器設
法蘭零件夾具設計1
分離爪工藝規程和工藝裝備設計
杠桿工藝和工裝設計
杠桿設計
管套壓裝專機
過橋齒輪軸機械加工工藝規程
後鋼板彈簧吊耳的工藝和工裝設計
環面蝸輪蝸桿減速器
活塞的機械加工工藝，典型夾具及其CAD設計
機械手的設計
機座工藝設計與工裝設計
基於普通機床的後托架及夾具的設計開發
減速箱體工藝設計與工裝設計
漸開線渦輪數控工藝及加工
金屬切削加工車間設備布局與管理
可調速鋼筋彎曲機的設計
連桿零件加工工藝
濾油器支架模具設計
螺旋管狀麵筋機總體及坯片導出裝置設計
螺旋千斤頂設計
內循環式烘乾機總體及卸料裝置設計
平面關節型機械手設計
汽車半軸
青飼料切割機
設計「CA6140法蘭盤」零件的機械加工工藝規程及工藝裝備
設計-AWC機架現場擴孔機設計
設計-攪拌器的設計
設計一用於帶式運輸機上的傳動及減速裝置
生產線上運輸升降機的自動化設計
十字接頭零件分析
輸出軸工藝與工裝設計
數控車削中心主軸箱及自驅動刀架的設計
數控機床自動夾持搬運裝置
水閘的設計
套筒機械加工工藝規程制訂
同軸式二級圓柱齒輪減速器的設計
橢圓蓋板的宏程序編程與自動編程
萬能外圓磨床液壓傳動系統設計
錫林右軸承座組件工藝及夾具設計
斜齒圓柱齒輪減速器裝配圖及其零件圖
型星齒輪的注塑模設計
宣化某毛紡廠廢水處理工程工藝設計
壓燃式發動機油管殘留測量裝置設計
知識競賽搶答器PLC設計
製冷專業畢業設計(家用空調)
軸向柱塞泵設計
總泵缸體加工
組合機床主軸箱及夾具設計
組合件數控車工藝與編程
組合件數控車工藝與編程
組合銑床的總體設計和主軸箱設計
鑽法蘭四孔夾具
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❸ 數控車床畢業論文 （畢業設計）數控加工工藝
摘要:介紹了普通車床的數控改造條件,同時介紹了對CA6140車床的主傳動系統和進給傳動系統進行了數控化改造
的過程。改造後的數控車床的加工能力、自動化水平和加工精度明顯提高。同時介紹了該車床機電聯動調試的經驗。
關鍵詞:普通車床;數控改造
中圖分類號: TG659 文獻標識碼: B 文章編號: 1001-3881 (2006) 4-208-2
企業要在激烈的市場競爭中獲得生存、得到發展,它必須在最短的時間內以優異的質量、低廉的成本,製造出合乎市場需要的、性能合適的產品,而產品質量的優劣,製造周期的快慢,生產成本的高低,又往往受工廠現有加工設備的直接影響。目前,採用先進的數控機床,已成為我國製造技術發展的總趨勢。購買新的數控機床是提高數控化率的主要途徑,而改造舊機床、配備數控系統把普通機床改裝成數控機床也是提高機床數控化率的一條有效途徑。我校為適應現代化生產和教學,對CA6140車床進行了數控化改造。
1 機床數控化改造的條件
1·1 機床基礎件有足夠的剛性
數控機床屬於高精度機床,工件移動或刀具移動的位置精度要求很高,必須在0·001~0·01mm之間,高的定位精度和運動精度要求原有機床基礎件具有很高的靜剛度和動剛度。本次用於改造的CA6140車床自購進後一直保養良好,機床基礎件剛性滿足要求。
1·2 機床數控改裝的總費用合適,經濟性好
機床數控改裝分兩部分進行:一是維修機械部分。更換或修理磨損零件,調試大型基礎零件,增加新的功能裝置,提高機床的精度和性能,另一方面是舍棄原有的一部分進給系統,用新的數控系統和相應的裝置來替代。改造總費用由機械維修和增加的數控系統兩部分組成。若機床的數控改造的總費用僅為同類型車床價格的50% ~60%時,該機床數控改造在經濟上適宜。經過考查,若購買同樣配置的車床約需10萬元,而我校機床數控改造的總費用為5·1萬元,僅佔51%,因此該機床數控改造在經濟上是合適的。
2 系統配置及主要技術規格
該系統由SIEMENS 802S系統、介面電路、驅動線路及步進電機等組成,另外還配有自動轉塔刀架、主軸變頻調速器及主軸編碼器等,系統屬開環控制系統。其主要技術性能和參數如下:
(1)系統控制部分。採用SIEMENS 802S系統,鍵盤和顯示部分裝在面板上。
(2)系統軟體具有若干指令。其中加工指令有
直線、斜線、螺紋、錐螺紋和圓弧等5條指令。可實現車削外圓、端面、台階、割槽、錐度、倒角、螺紋、順圓弧和逆圓弧等操作。控制指令有結束循環、暫停、延時、延時換刀、編碼換刀、通訊等,與加工指令配合,可加工出各種較復雜的零件。
(3)系統環境工作條件。溫度-10~+40℃;濕度為40% ~80%。
(4)輸入電網電壓。交流(220±22)V;頻率為50Hz;電流為1·5A。
(5)步進電機。BYG550C-2型電機兩台,驅動電壓為110V;相電流為2·5A;步距角為0·36°/步;靜力距為12N·m。
3 主傳動的數控化改造
機床主傳動的作用是把電機的轉速和轉矩通過一定途徑傳給主軸,使工件以不同的速度運動,主傳動性能的好壞,直接影響零件的加工質量和生產效率。考慮到改造的經濟性,可乘用機床原有的普通三相非同步交流電動機拖動。考慮到加工過程中當電網電壓和切削力矩發生變化時,電機的轉速也會隨之波動,直接影響加工零件的表面粗糙度。因此為提高加工精度,實現主軸自動無級變速,在主軸上增加了交流非同步電動機變頻調速系統,從而不需進行機械換檔。針對機床要求具有螺蚊切削功能,在主軸部位安裝主軸脈沖發生器,如圖1所示。為保證脈沖發生器與主軸等速旋轉,即主軸轉一周,主軸脈沖發生器也
圖1 主軸脈沖發生器安裝示意圖轉一周,主軸脈沖發生器的安裝方式很重要。改裝時,主軸傳動必須經過原有CA6140車床主軸箱中58/58和33/33兩級齒輪(實現1∶1)傳遞到原有CA6140車床的掛輪軸X,拆除掛輪留出空間,安裝脈沖發生器,並用法蘭盤固定。
4 進給傳動的數控化改造
進給傳動的作用是接受數控系統的指令,驅動刀具作精確定位或按規定的軌跡作相對運動,加工出符合要求的零件,對進給傳動的要求是高精度、高速度。改造中我們採用步進電機驅動系統實現開環控
圖2 進給傳動系統制,這樣結構簡單,安裝調試和維修都非常方便。
4·1 進給傳動鏈
圖2為普通車床改造後的進給傳動鏈,刀具縱向(Z軸)移動由步進電機,經介面箱內一對減速齒輪,轉動縱向移動的絲桿而實現。刀具的徑向(X軸)移動由步進電機,經介面箱內一對減速齒輪,轉動橫向移動絲桿而實現,該傳動鏈與原機床的傳動鏈相比,擺脫了結構復雜的進給箱和拖板箱。
4·2 介面箱內減速齒輪的齒數比
該車床要求的控制精度為: Z向0·005mm, X向為0·0025mm,即當執行一個脈沖指令時,工件的長度和直徑均變化0·005mm。BYG550C-2型步進電機的步距角為0·36°,每周步距數為360/0·36=1000(步/周), X向絲杠螺距為4mm,脈沖當量為0·0025mm,Z向絲杠螺距為6mm,脈沖當量0·005mm。按公式
主動輪齒數
從動輪齒數=步/周×脈沖當量絲杠螺距則X向:Z主/Z從=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z從=1000×5/6000=5/6
4·2 介面箱內減速齒輪的齒數比
該車床要求的控制精度為: Z向0·005mm, X向為0·0025mm,即當執行一個脈沖指令時,工件的長度和直徑均變化0·005mm。BYG550C-2型步進電機的步距角為0·36°,每周步距數為360/0·36=1000(步/周), X向絲杠螺距為4mm,脈沖當量為0·0025mm,Z向絲杠螺距為6mm,脈沖當量0·005mm。按公式
主動輪齒數
從動輪齒數=步/周×脈沖當量絲杠螺距則X向:Z主/Z從=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z從=1000×5/6000=5/6
4·3 傳動滾珠絲杠副
數控機床要求進給部分移動元件靈敏度高、精度高、反應快、無爬行,採用滾珠絲杠副可以滿足上述要求。在結構中,用普通滾珠絲杠副實現將旋轉運動變換為直線運動。滾珠絲杠螺母副安裝時需預緊,通過預緊可消除滾珠絲杠螺母副的軸向間隙,提高傳動剛度。預緊的方法是採用雙螺母齒差調隙式結構(圖3)。通過改變兩個螺母的軸向相對位置,使每個螺母中滾珠分別接觸絲杠滾道的左右兩側來實現的。
圖3 雙螺母齒差調隙式結構
一般需要幾次調整才能保證機床在最大軸向載荷下,既消除間隙,又能靈活運轉。
4·4 刀架
根據需要,拆除原方刀架,安裝620型四方刀架(圖4)。該刀架由120W的三相交流非同步電機正轉驅動,使刀架正轉選刀,到預定刀位時,電機則反轉,使刀架夾緊。換刀方式有手控和機控兩種。機控時當零件在加工過程中需要換刀時,數控系統發出預先編制好的換刀控制指令,控制器接到換刀指令時,立即驅動刀架回轉。手控時,按動面板上的按鈕,刀架能轉一個刀位(90°),也可連續按動按鈕,直至任一刀位。
5 機電聯動調試
5·1 機械調試
絲杠上,側母線和橫、縱導軌的平行度誤差控制在0·01mm/全長之內;轉動絲杠,絲杠軸向竄動在0·01mm之內;絲杠螺母同軸度誤差控制在0·01mm之內。
5·2 機電聯動調試
(1)單坐標點動,主要調試其有無動作,運動方向是否符合要求,機械傳動是否正常,有無不正常響聲等。
1·上刀體 2·活動銷 3·反靠盤 4·定軸 5·蝸輪 6·下刀體 7·螺桿 8·離合器盤 9·霍爾元件 10·磁鋼
圖4 四方刀架結構圖
(2)點動合格後,做連續運動。反復多次,若出現故障或異常,排除後方可繼續進行。
(3)先試Z坐標方向,後試X坐標方向,這是因為Z坐標方向調試方便。
(4)測量兩坐標重復定位精度。在Z向坐標做連續移動時,若發現與絲杠相聯的齒
額定轉速: 2000r/min
額定輸出功率: 2kW
編碼器:絕對位置檢測方式,解析度1000000p/r 軸端形式:錐軸伺服放大器採用與電機配套的SJV2系列20型,其驅動能力為2kW。對於2kW電機,也可採用SJV2系列的10型放大器,但此時的輸出扭矩要比20型減少1/3,不利於大功率切削。I/O設備選用型號為HR341的基本I/O單元,主要用於機床操作面板及與機床間的輸入輸出控制。另外附加一個遠程I/ODX110,主要用於教學功能的「故障模擬設置」的輸入輸出。伺服及I/O單元連接原理圖如圖2所示。
圖2 電氣連接原理圖
2·2·2 主軸控制
主軸電機採用交流變頻控制電機,由變頻器進行控制,轉速范圍60~6000r/min。模擬量由基本I/O單元的A0埠輸出0~10V的直流電壓,變頻器根據輸入的電壓變化而輸出相應的轉速。由於模擬主軸電機沒有編碼器,因此在發出轉速命令後,系統無法檢測到主軸的是否運行。為解決這一問題,我們利用變頻器上的功能端子,將其通過參數設置成「到達指令頻率閉合」狀態,並通過PLC檢測此信號,從而實現對電機的運轉進行監控。
2·3 教學功能的附加
本機改造後除保證加工功能和精度外,還要滿足一定的教學功能。所謂的教學功能主要是針對學習數
控系統調試及維修人員而設立的附加功能。該功能通過參數設置及調整PLC程序人為地設置故障,讓學生通過故障現象先判斷故障種類,再分析故障產生的原因,直至排除故障。通過這種實訓,學生可全面學習工業現場可能出現的故障現象,掌握故障排除方法,提高學生解決現場問題的綜合能力。
3 結束語
我國現有機床中,近幾年急需技術改造的約佔25%,這將蘊藏著無限商機。機床改造主要是採用數控和計算機控制技術,我國數控機床發展和機床數控化改造應緊跟世界潮流,發展多軸聯動數控系統,開發高速、高精度、高效加工中心等關鍵技術,向智能化方向發展
❹ 數控機床畢業論文
數控機床旋轉進給系統的狀態空間模型及性能分析
摘要：高性能多坐標數控機床的擺頭、轉台等旋轉進給系統多採用永磁同步伺服電機進行直接驅動，其控制問題較常規進給系統更為復雜。因此建立更為科學的適用於直接驅動的永磁同步電機的數學模型對提高旋轉進給系統的控制水平具有重要意義。本文提出在矢量控制的基礎上建立直接驅動用永磁同步電機的狀態空間模型的方法，並運用現代控制理論對系統的能控性、可觀測性及穩定性等進行分析和計算以及對系統進行極點配置，並用Simulink進行了系統模擬，為數控機床旋轉進給伺服系統的設計和分析提供了理論基礎和分析方法。
關鍵詞：旋轉進給；直接驅動；永磁同步電機；
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as penlum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control machine.Key words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0
前言
高性能數控機床的旋轉進給伺服系統，特別是直接驅動伺服系統（即取消了從電動機到執行機構或負載之間的一切機械中間傳動環節，把傳動鏈的長度縮短為零。）廣泛使用永磁同步電機(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作為控制對象。其優點是結構簡單，運行可靠，通過在結構上採取措施，如採用高剩磁感應、高矯頑力和稀土類磁鐵等，可比直流電動機的外形尺寸約減少1/2，重量輕60%，轉子慣量可減小到直流電動機的1/5 。[2]還應該看到，傳統驅動系統由於傳動環節的存在，控制環節的受力較小，系統對擾動的敏感度相對較低，而直接驅動伺服系統，負載與控制環節之間幾乎是直接相聯，沒有傳動鏈的緩沖，因此控制環節受力較大，對擾動比較敏感，這可能會對系統的動態性能造成影響；同時，擺頭與轉台的特點是要承受低速大負載，因此其大負載條件下的低速平穩性也是系統設計中的一個重要問題。因此，對於此類數控機床轉台、擺頭等旋轉進給直接驅動系統而言，其控制問題較常規進給系統更為復雜。在工程實際中多採用基於矢量變換控制的經典3 環控制方法進行系統控制，其建立控制模型的基礎是經典控制理論，即對系統使用傳遞函數加以描述，將某個單變數（如轉速等）作為輸出，直接和輸入（如電壓等）聯系起來。但實際上系統除了輸出量外還包含其它相互獨立的變數，而微分方程或傳遞函數對這些內部的中間變數是不便描述的，因而不能包含系統的所有信息，不能完全揭示系統的全部運動狀態。而若應用現代控制理論的狀態空間法分析系統，其動態特性是由狀態變數構成的一階微分方程組來描述的，它能反映系統全部獨立變數的變化，確定系統全部內部運動狀態，方便地處理初始條件。因此可以更為全面的表徵系統以及系統內部變數的關系，尤其適合應用於非線性、多輸入－多輸出系統。[5]綜上所述，旋轉進給直接驅動伺服系統是一個強耦合、非線性的復雜系統，因此用狀態空間法來進行建模是更為科學和有效的。本文在矢量控制的基礎上通過狀態空間法建立永磁同步電機狀態空間模型，並應用現代控制理論的各種方法對模型進行全面的分析，為進一步應用先進的控制方法對系統進行控制打下堅實的基礎。1 PMSM 的數學模型我們考慮的是正弦型永磁同步電動機系統。該電動機具有正弦形的反電動勢波形，其定子電壓、電流也為正弦波形。假設電動機是線性的，參數不隨溫度等變化，忽略磁滯、渦流損耗，轉子無阻尼繞組。基於電動機統一理論的結論可以得到，轉子坐標系（d－q軸系）中永磁同步電動機定子磁鏈方程為：
（1）其中：——轉子磁鋼在定子上的耦合磁鏈；Ld、Lq——永磁同步電動機的直、交軸主電感；、 ——定子電流矢量的直、交軸分量。PMSM 定子電壓方程為： （2）其中， 、——定子電壓矢量us的d、q軸分量；w——轉子電角頻率。PMSM 的轉矩方程為： （3）電動機轉矩系數Kt 為：Kt ＝ pmyr此外，電動機系統還要滿足基本運動方程：（ 4）其中，n ——電動機轉速；wr ——轉子機械角速度，w=pmwr ；Td、TL ——電動機的電磁轉矩和負載轉矩。採用現代控制理論的狀態方程對永磁同步電機進行數學建模。若採取矢量控制，一般要求id=0，但是狀態方程中不出現md和id是不合理的。因為在id=0的控制模式中，只是要求id的取值等於0，但id的實際值並不一定總是等於0（特別是在動態過程中）。同時，ud的實際數值也不會等於0。因此，必須將ia也作為狀態變數，將md 也作為控制變數，由控制器根據所有狀態變數（包括id）的取值進行控制。因此取狀態變數 ，q 為轉子位置角。將（1）式帶入（2）式的第2 式，由（3）式和（4）式可得，則永磁同步電機的狀態方程為( ) ：(5)由此可見，該系統是一個非線性時變系統，且在系數矩陣中含有wr，id，iq狀態變數的交叉相乘項，因此需要進行系統解耦，令因此採取id=0的矢量控制方法，uq'=uq，TL'=TL，系統可化為線性系統。取ud，uq 為控制量，負載轉矩TL 作為擾動處理，因此單獨提出，則系統化為=AX+BU+B0TL 的形式，則原系統化為：(6)2 PMSM 系統的分析PMSM 的參數如下：則系統狀態空間方程為：2.1 多項式模型將狀態空間模型轉換為多項式模型，系統的傳遞矩陣為：2.2 能控性與可觀測性分析狀態完全能控的充分必要條件是系統的能控矩陣的秩為n。狀態完全能觀測的充分必要條件是能觀測矩陣的秩為n。計算可得，系統的能控矩陣秩為4，滿秩，則系統狀態是完全能控的。系統的能觀測矩陣的秩為4，滿秩，則系統狀態是完全可觀測的。2.3 控制系統的穩定性分析對於由狀態空間模型表示的系統，其系統穩定的充分必要條件是：系統矩陣A 的特徵值全部具有負實部。eig(a)'=1.0e+002 *[0 -1.2069 - 0.8066i -1.2069 +0.8066i -2.1212]由於系統矩陣a 的特徵值中有一個是零，因此該系統是臨界穩定的。由於能控矩陣的秩為4，滿秩，因此可以通過狀態反饋配置極點使得系統穩定。2.4 多輸入控制系統的極點配置對於多輸入系統的極點配置的基本思路是：首先求一狀態反饋，使得其閉環系統對某一輸入（例如第一個輸入）是能控的，再按單輸入系統配置極點的方法進行極點配置[5]。圖1 極點配置的閉環系統框圖期望極點為：1.0e+002 *[-0.1 -1.2069 -0.8066i -1.2069 + 0.8066i -2.1212]（1）構造Q、S 矩陣。，由系統可得，n=4,m=2，u1+u2=4，a 為Q-1 的最後一行向量。（2）先按能控標准型進行極點配置。對 單輸入系統進行極點配置。的特徵多項式為，所期望的特徵多項式為，則增益陣為:（3）求化為能控標准型的變換矩陣T，即則增益陣返回原坐標系為（4）使原系統（A，B）實現極點配置的狀態反饋為:2.5 系統模擬系統位置狀態向量對階躍信號的響應：圖2 極點配置前位置狀態向量的階躍響應圖3 極點配置後位置狀態向量的階躍響應系統位置狀態向量對速度信號的響應（虛線為輸入位置信號，實線為輸出位置信號）：圖4 極點配置前的速度信號跟蹤曲線系統位置狀態向量對正弦信號的響應（虛線為輸入位置信號，實線為輸出位置信號）圖5 極點配置後的速度信號跟蹤曲線圖6 極點配置前的正弦信號跟蹤曲線圖7 極點配置後的正弦信號跟蹤曲線由此可見，通過極點配置使系統穩定，且對各種輸入信號的響應有很大改善，具有很好的跟蹤性能，這對於隨動系統來說是十分重要的。3 總結使用狀態空間方程表徵系統，可以把系統的狀態與系統的輸入和輸出聯系起來，並在系統的內部變數與外部輸入和測量輸出之間建立聯系，保存系統內部特性的信息，因此模型更為精確和科學。本文即在矢量控制的基礎上提出了一種建立完整的永磁同步電機狀態空間模型的方法。根據此模型，運用現代控制理論的各種方法對系統性能進行了分析和計算，分析表明該系統具有完全能控性、完全可觀測性以及臨界穩定性，通過狀態反饋配置極點的方法使得系統穩定，使狀態變數對輸入信號有很好的跟蹤性能。為進一步分析和設計控制系統提供了有效的方法和思路。
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PLC 在機床數控改造中的典型應用
邵曉嵬, 任有志, 王燕麗(河北科技大學機械電子工程學院, 石家莊050054)
摘要: 討論了利用可編程式控制制器對機床進行數控改造的具體方案和一般步驟,並以鋸片切割機的改造為例介紹了利用西門子公司S7 - 200 系列可編程式控制制器進行改造的具體過程,闡述了機床數控改造後的應用效果及其未來的社會和經濟效益。關鍵詞: 可編程式控制制器; 機床; 數控改造
中圖分類號: TG51 文獻標志碼: A 文章編號:100320794 (2007) 1120147202
Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0
前言在我國現有的機床中有一部分仍採用傳統的繼電器- 接觸器控制方式,這些機床觸點多、線路復雜,使用多年後,故障多、維修量大、維護不便、可靠性差,嚴重影響了正常的生產。還有一些舊機床雖然還能正常工作,但其精度、效率、自動化程度已不能滿足當前生產工藝要求。對這些機床進行改造勢在必行,改造既是企業資源的再利用,走持續化發展的需要,也是滿足企業新生產工藝,提高經濟效益的需要。
1 解決方案利用PLC 對舊機床控制系統進行改造是一種行之有效的手段。採用PLC 進行控制後,機床控制電路的接線量大大減少,故障率大大降低,提高了設備運行的穩定性和使用率,增強了可靠性,減小了維修,維護工作強度。當機床加工程序發生變化時,只需要修改PLC的程序就可以進行新的加工,更改較方便,有助於提升機床的應用。由於具有通信功能,採用可編程式控制制器進行機床改造後,可以與其他智能設備聯網通信,在今後的進一步技術改造升級中,可根據需要聯入工廠自動化網路中。
2 改造過程、步驟及應用實例(1) 深入了解原有機床的工作過程,分析整理其控制的基本方式、完成的動作時序和條件關系,以及相關的保護和聯鎖控制,盡可能地與實際操作人員充分交流,了解是否需要對現有機床的控制操作加以改進,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在後續的設計中予以實現。(2) 根據分析整理的結果,確定所需要的用戶輸入P輸出設備。由於是對舊機床的改造,在保證完成工藝要求的前提下,最大限度地使用原有機床的輸入P輸出設備,如: 按鈕、行程開關、接觸器、電磁閥等,以降低改造成本。(3) PLC 機型選擇。根據輸入P輸出設備的數量與類型,確定所需的IPO 點數。確定IPO 點數時,應留有20 %左右的裕量,以適應今後的生產工藝變化,為系統改造留有餘地。由IPO 點數,利用一條經驗公式:總內存字數= (開關量輸入點數+ 開關量輸出點數) ×10 + 模擬量點數×150來估算內存容量。在估算出內存字數後,再留25 %的裕量。據此,選擇合適的機型。(4) 設計並編制IPO 分配表,繪制IPO 接線圖。應注意到:同類型的輸入點或輸出點應盡量集中在一起,連續分配。(5) 進行程序設計。可借鑒機床原有繼電器控制電路圖,加以修改和完善。完成程序設計後,應進行模擬調試。(6) 模擬調試後,進行現場系統調試。調試中出現的問題逐一排除,直至調試成功。最後還應進行技術資料整理、歸檔。圖1 IPO 接線圖下面是對某鋸片切割機的數控改造過程,機床的各控制過程如下:(1) 主軸電機的控制。起動,停止;(2) 進給電機控制。工作台縱向進給到與鋸片相切的位置,之後工作台橫向快速進給鋸片,完成後工作台慢速移動後退,其間鋸片主工作台變速旋轉一個鋸齒的角度,兩運動同時進行插補出一個鋸齒圓弧;(3) 冷卻泵電機的起動控制以及相關的保護、聯鎖控制,工作台的各運動方向的超程保護,各運動方向的聯鎖控制等。確定所需的用戶輸入P輸出設備。根據設備的硬體條件分析出,面板上有6 個按鈕需佔6 個數字輸入口,一個BCD 撥碼開關佔用4 個輸入口,一條直線光柵尺佔用3 個輸入口,一個三位狀態旋鈕佔2 個輸入口,執行元件為3 個步進電機和2 個非同步電機,其中3 個步進電機共需8 個數字輸出口,砂輪主電機和冷卻泵各需1 個輸出口,報警指示燈和上電指示燈各需1 個輸出口。為保證安全起見,熱繼電器不接入輸入端,而直接接在PLC 的輸出端;合計輸入點數15 點,輸出點數12 點。考慮到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 點數要在30 個點以上。因此,選用西門子公司S7 - 200 系列226 型號的PLC ,其輸入點數24 點,輸出點數16 點, IPO 總點數40 點;編制IPO 分配表(見表1) ,繪制IPO 接線圖(見圖1) ;藉助機床原有的繼電器控制電路圖,進行程序設計,編寫STL 結構化程序語言;模擬調試及現場系統調試,完成技術資料的歸檔。表1 IPO 分配表輸入輸出I0. 0 BCD 撥碼開關1 位Q0. 0 W軸CP 端I0. 1 BCD 撥碼開關2 位Q0. 1 X軸PY軸CP 端I0. 2 BCD 撥碼開關3 位Q0. 2 W軸DIR 端I0. 3 BCD 撥碼開關4 位Q0. 3 W軸FREE 端I0. 4 啟動Q0. 4 X軸DIR 端I0. 5 暫停Q0. 5 X軸FREE 端I0. 6 光柵尺A 相輸入Q0. 6 Y軸DIR 端I0. 7 光柵尺B 相輸入Q0. 7 Y軸FREE 端I1. 0 光柵尺Z相復位Q1. 0 主電機繼電器I1. 1 鋸片直徑輸入確定Q1. 1 冷卻泵繼電器I1. 2 砂輪直徑輸入確定Q1. 2 報警指示燈I1. 3 三位狀態旋鈕輸入1 Q1. 3 上電指示燈I1. 4 三位狀態旋鈕輸入2I1. 5 冷卻泵啟動I1. 6 急停3 改造後效果可實現加工的柔性自動化,效率比傳統鋸片機提高5～6 倍。加工的鋸齒精度高,尺寸分散度小,提高了鋸齒的強度。擁有自動報警、自動監控、補償等多種自我調節功能,可實現長時間無人看管加工。由於鋸片採用的是某新型合金鋼,齒磨損後修補的成本很高,採用該鋸片機以後,為工廠節省了可觀的維修成本,真正提高了工廠的效益。4 結語利用PLC 對傳統機床進行數控化改造,能夠有效地解決復雜、精密和小批多變的零件加工問題,滿足高質量、高效益和多品種、小批量的柔性生產方式的要求,適應各種機械產品迅速更新換代的需要,同時為企業節省了大量的設備改造成本,提高了企業的經濟效益和社會效益,提升了企業的產品競爭力,使企業更容易在競爭激烈的市場環境里生存與發展。參考文獻:[1 ]陳立定. 電氣控制與可編程式控制制器[M] . 廣州:華南理工大學出版社,2001.[2 ]張新義. 經濟型數控機床系統設計[M] . 北京:機械工業出版社,1994.作者簡介: 邵曉嵬(1981 - ) ,河北邯鄲人,河北科技大學研究生,研究方向為機電一體化,電話:0310 - 5368092.
基於網路的數控機床遠程管理
汪惠芬, 劉婷婷, 張友良(南京理工大學機械工程學院, 江蘇南京210094)
摘要: 網路化製造是21世紀的主要生產模式, 採用網路技術來管理數控機床也就成為必然。本文在分析數控機床聯網及遠程管理的需求基礎上, 提出一種基於TCP / IP的、能夠與企業其它信息管理系統實現無縫集成的數控機床聯網及遠程管理系統方案, 詳細介紹該系統的結構和功能, 並給出了應用實例。
關鍵詞: 網路化製造; 數控機床; 遠程管理中圖分類號: TG659 文獻標識碼: A
文章編號: 1001 - 3881 (2007) 10 - 070 - 4RemoteManagemen t of NC Mach ine Tool Ba sed on NetworkWANG Huifen, L IU Tingting, ZHANG Youliang( School ofMechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)Abstract: Networked manufacturing ismain manufacturing paradigm in 21 st century, so that it is necessary trend to manage NCmachine tool based on network. Based on the analysis of requirements for networking and remote management of NC machine tools,TCP / IP2based networking scheme and remote management system that can be integrated with other information management systems inenterp rise forNC machine toolswas put forward. Then architecture and main functions of this system was discussed. An examp le ofapp lication was introced.Keywords: Networked manufacturing; NC machine tool; Remote management0
引言網路化製造是21 世紀製造業的主要生產模式,網路化設計製造系統是一種由多種、異構、分布式的製造資源, 以一定互聯方式, 利用計算機網路組成的、開放式的、多平台的、相互協作的、能及時靈活地響應市場需求變化的系統。其特點是在組織上的動態聯盟, 其目標是將現有的各種在地理位置上或邏輯上分布的製造系統連接到計算機網路中, 以提高各單位間的信息交流與合作能力, 進而實現各種資源的共享, 快速地設計和製造產品, 響應市場的需要。它是21世紀製造企業縮短產品開發周期、改善產品質量、降低產品成本, 增強企業的競爭能力的主要技術措施[ 1 - 3 ]。數控機床與計算機通信是實現製造設備集成控制和管理的基礎和必要條件, 也是實現網路化製造的關鍵之一。隨著數控技術使用的不斷深入, 計算機技術、網路技術的不斷發展, 企業數控機床的數量越來越多, 而傳統的單機管理模式因技術手段落後、生產效率低、管理與維護費用高昂等弊端已不能適應企業發展的需要, 採用網路技術來管理數控機床也就成為必然[ 4 ]。數控機床網路DNC技術在我國經過二十多年的發展, 也經歷了從紙帶到單機, 再到簡單網路,最後發展成為高級網路的艱難歷程。紙帶方式已經基本完全拋棄; 在機床數量較少時, 有些用戶還在使用單機通訊模式; 當機床數量發展到一定數量時, 機床用戶一般都採用了網路DNC的方式[ 5 ]。我國數控機床的網路DNC目前主要存在著兩種結構: 一種是採用單台計算機對應單台機床的方式, 這些計算機再通過區域網聯結; 另一種是採用單台計算機對應多台機床的方式, 其中大部分是基於RS2232串口通訊或基於國外的通訊軟體產品[ 6 - 10 ] , 也有部分基於TCP / IP的國產軟體[ 11 - 13 ]。但是, 隨著市場經濟和企業信息化的發展, 企業使用了多種信息管理系統, 如ERP、PDM、MES、CAD /CAPP /CAM 等, 各種系統之間還必須考慮信息共享, 以避免信息化孤島, 因此, 使用集成式DNC技術對數控設備群進行管理勢在必行。本文在分析數控機床聯網及遠程管理的需求基礎上, 提出一種基於TCP / IP的、能夠與企業其它信息管理系統實現無縫集成的數控機床聯網及遠程管理系統方案, 並詳細介紹了該系統的實現技術及應用實例。
1 數控機床遠程管理系統結構111 系統需求分析目前, 在實施網路化製造的進程中, 越來越多的企業逐步實施了企業信息化工程, 單機作業的數控機床成為制約企業快速響應市場的瓶頸, 為了更好地滿足生產發展的需求, 迫切需要將企業的數控機床進行聯網改造, 實現信息系統對數控機床的遠程管理以及車間生產任務的實時調度。數控機床遠程管理系統的設計需要滿足以下要求:(1) 開放性。隨著新技術的發展, 系統應具有可擴展性和可裁剪性, 易於增加和更新系統的功能,系統的配置應具有良好的通用性、兼容性、可移植性和互操作性。(2) 靈活性。系統支持多操作系統(Windows98 /NT 410 /2000) , 應適應控制器類型、設備數量、任務
❺ 數控車床自動回轉刀架的機電系統設計
摘要.
一 前言.
二 數控復車床自動回轉制刀架的設計.
2.1 步進電機的選用.
2.2 蝸桿及蝸輪的選用與校核.
2.3 蝸桿軸的設計.
2.4 蝸輪軸的設計.
2.5 中心軸的設計.
2.6 齒盤的設計.
2.7 軸承的選用.
2.8刀架體的設計.
三 總體方案設計.
3.1 減速傳動機構的設計.
3.2 上刀鎖緊與精定位機構的設計.
3.3 刀架抬起機構的設計.
四 自動回轉刀架的工作原理.
五數控車床自動回轉刀架機械部分設計.
5.1 蝸桿副的設計計算.
5.2 螺桿的設計計算.
六 數控車床電氣控制部分設計.
6.1 中央處理單元MS-89C51
6.1.1 MCS-51單片機的結構和工作原理.
6.1.2 MCS-51單片機的工作方式.
6.2 埠擴展單元8255的介紹.
6.3 8255 的工作方式.
6.4 鍵盤顯示介面8279介紹.
6.5 硬體電路設計.
6.6 控制軟體設計.
總結.
致謝.
參考文獻
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你好，已發送到你的郵箱，也上傳到了回答附件，滿意請及時採納。
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數控技術和數控裝備是製造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關繫到一個國家的戰略地位。因此，世界上各工業發達國家均採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。
在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平台為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場佔有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。
為完成此任務，首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此，本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。
1 總體戰略
制定符合中國國情的總體發展戰略，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。通過對數控技術和產業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究，我們認為以科技創新為先導，以商品化為主幹，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為後盾，堅持可持續發展道路將是一種符合我國國情的發展數控技術和產業的總體戰略。
1.1 以科技創新為先導
中國數控技術和產業經過40多年的發展，從無到有，從引進消化到擁有自己獨立的自主版權，取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發展，可以看到我們在數控領域的進步主要還是按國外一些模式，按部就班地發展，真正創新的成分不多。這種局面在發展初期的起步階段，是無可非議的。但到了世界數控強手如林的今天和知識經濟即將登上舞台的新世紀，這一常規途徑就很難行通了。例如，在國外模擬伺服快過時時，我們開始搞模擬伺服，還沒等我們占穩市場，技術上就已經落後了；在國外將脈沖驅動的數字式伺服打入我國市場時，我們就跟著搞這類所謂的數字伺服，但至今沒形成大的市場規模；近來國外將數字式伺服發展到用網路（通過光纜等）與數控裝置連接時，我們又跟著發展此類系統，前途仍不樂觀。這種老是跟在別人後面走，按國外已有控制和驅動模式來開發國產數控系統，在技術上難免要滯後，再加上國外公司在我國境內設立研究所和生產廠，實行就地開發、就地生產和就地銷售，使我們的產品在性能價格比上已越來越無多大優勢，因此要進一步擴大市場佔有率，難度自然就很大了。
為改變這種現狀，我們必須深刻理解和認真落實「科學技術是第一生產力」的偉大論斷，大力加強數控領域的科技創新，努力研究具有中國特色的實用的先進數控技術，逐步建立自己獨立的、先進的技術體系。在此基礎上大力發展符合中國國情的數控產品，從而形成從數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。這樣，才不會被國外牽著鼻子，永遠受別人的制約，才有可能用先進、實用的數控產品去收復國內市場，打開國際市場，使中國的數控技術和數控產業在21世紀走在世界的前列。
1.2 在商品化上狠下工夫
近幾年我國數控產品雖然發展很快，但真正在市場上站住腳的卻不多。就數控系統而言，國產貨仍未真正被廣大機床廠所接受，因此出現國產數控系統用於舊機床改造的例子較多，而裝備新機床的卻很少，機床廠出產的國產數控機床大多數用的都是國外的系統。這當然不是說舊機床的數控化改造不重要，而是說明從商品的角度看，我們的數控系統與國外相比還存在相當大的差距。
影響數控系統和數控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外，更重要的就是可靠性、穩定性和實用性。以往，一些數控技術和產品的研究、開發部門，所追求的往往是一些體現技術水平的指標（如多少通道、多少軸聯動、每分鍾多少米的進給速度等等），而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視，在產品的穩定性、魯棒性、可靠性、實用性方面花的精力相對較少。從而出現某些產品鑒定時的水平都很高，甚至也獲各種大獎。但這些高指標、高性能的產品到用戶哪兒卻由於一些小問題而表現不盡人意，最後喪失了信譽，打不開市場。這說明，高指標、高性能的樣機型的產品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當大的距離的，將一個高指標、高性能的產品變為一個有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。
另一方面，數控系統和數控機床不像家電類產品那樣易於大批量生產，應用環境也不那麼簡單。數控產品是在生產環境中使用，面臨的是五花八門的工藝問題。如果開發部門對這些問題掌握得不透，就難以將產品設計得很完善。而且數控產品的某些問題在開發、試用，甚至鑒定時都難以發現。這就造成，同樣型號的數控機床在有的用戶那兒運行得很好，而在別的用戶那兒卻表現欠佳。或者同樣型號的數控機床用於加工某些零件工作得很好，但用於加工其他零件時卻不盡人意。出現這種情況，有時是用戶操作人員的水平問題，但有時就是數控產品本身潛在問題的暴露。為解決這一問題，國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品，如為考驗新開發的數控系統，廠家自己設計和從生產實際中收集了大量零件程序，讓數控系統運行各種各樣的程序，一旦發現問題，即立即反饋給開發部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程後，數控系統的潛在問題就大為減少。以往，我們的產品就很少進行這樣嚴格的全面的自我測試考驗。好些問題要等到用戶去給我們挑出來。這樣，即使一個小問題也將嚴重影響國產數控產品的聲譽。
因此，我們應充分重視上述問題，在商品化上切實狠下工夫，將其作為數控產業的主幹來抓，貫穿於技術研究、產品開發、試制、生產等的全過程中，從而將我們已有的技術水平較高的數控產品變成真正有市場的好商品。
1.3 將管理和營銷作為產業發展重點
經過20來年市場風雨的沖擊，國人已越來越認識到，技術固然重要，但在市場經濟的環境下，要在激烈的全球競爭中獲勝，管理和營銷就顯得更為重要。例如，我國台灣生產的數控機床不但佔領了大陸市場的相當大的份額，而且還打進了美國市場。是台灣數控機床的技術和質量超過美國了嗎？顯然不是。那他們靠的是什麼？重要的一條就是在企業管理和產品營銷上下了工夫。而我們長期以來把主要精力放在開發技術和提高水平上，忽視了經營管理、市場開拓、產品營銷等方面的工作，結果在新技術、新產品開發出來以後，在產品質量提高以後，企業仍然處於產品銷售不暢的困境〔1〕。國內外的經驗說明，數控產品的競爭力不僅取決於技術，更取決於經營管理能力和營銷能力。
因此，從現在起我們應將管理和營銷作為產業發展重點，真正擺脫計劃經濟時代所遺留下來的思維方式和工作習慣的束縛，建立適應市場的高效、靈敏的運行機制和有效的激勵機制。通過這種機制，一方面切實加強企業管理，激發企業負責人和廣大職工的負責精神、創造精神和獻身精神，努力提高產品的競爭能力；另一方面充分調動企業內外、行業內外一切積極因素，大力加強市場開拓力度，
❽ 跪求數控車床刀架的故障分析與維修技術的論文
對於4工位刀架，工作原理是系統先發出刀架正轉指令，刀架開始正轉，當收到發訊盤的信號後系統關閉正轉，然後發出反轉信號，刀架開始反轉鎖緊，經系統參數里設置的時間後停止反轉，換刀結束，（如果時間太長電機容易發熱，如果太短刀架鎖不緊）然後開始下一個命令。
電機停轉刀架不動：電機相位不對或機械出現故障。調整電機相位，要是機械故障拆開看了才知道。
刀架轉個不停：一般是發訊盤的故障要更換發訊盤。
刀加換刀不到位或某刀位鎖不緊：發訊盤與磁鋼在圓周方向上沒有對正或是反轉時間太短所造成的。
刀架鎖不緊：發訊盤故障，更換發訊盤。
至於8把刀或10把刀我正在考慮，但我廠已經開始生產我現在還沒回廠里去大概還要過一段時間我才能回去
❾ 「數控技術」專業的畢業論文怎麼寫啊3000字以上就OK。謝謝了。。。
數控技術專業畢業論文選題 1.復雜零件加工工藝設計及數控編制 2.新型數控車床的主傳動系統的設計及控制 3.新型數控車床的進給傳動系統的設計及控制 4.新型數控車床電氣控制設計 5.數控車床故障診斷及排除的研究與應用 6.電火花線切割在模具產品加工中的實際應用 7.數控車床刀架裝置的設計 8.數控機床調速系統的設計 9.基於數控機床的PLC技術的研究 10.數控技術專業實踐環節的教學設計 【參考論文】範文 在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平台為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場佔有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。 為完成此任務，首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此，本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。 1 總體戰略 制定符合中國國情的總體發展戰略，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。通過對數控技術和產業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究，我們認為以科技創新為先導，以商品化為主幹，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為後盾，堅持可持續發展道路將是一種符合我國國情的發展數控技術和產業的總體戰略。 1.1 以科技創新為先導 中國數控技術和產業經過40多年的發展，從無到有，從引進消化到擁有自己獨立的自主版權，取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發展，可以看到我們在數控領域的進步主要還是按國外一些模式，按部就班地發展，真正創新的成分不多。這種局面在發展初期的起步階段，是無可非議的。但到了世界數控強手如林的今天和知識經濟即將登上舞台的新世紀，這一常規途徑就很難行通了。例如，在國外模擬伺服快過時時，我們開始搞模擬伺服，還沒等我們占穩市場，技術上就已經落後了；在國外將脈沖驅動的數字式伺服打入我國市場時，我們就跟著搞這類所謂的數字伺服，但至今沒形成大的市場規模；近來國外將數字式伺服發展到用網路（通過光纜等）與數控裝置連接時，我們又跟著發展此類系統，前途仍不樂觀。這種老是跟在別人後面走，按國外已有控制和驅動模式來開發國產數控系統，在技術上難免要滯後，再加上國外公司在我國境內設立研究所和生產廠，實行就地開發、就地生產和就地銷售，使我們的產品在性能價格比上已越來越無多大優勢，因此要進一步擴大市場佔有率，難度自然就很大了。 為改變這種現狀，我們必須深刻理解和認真落實「科學技術是第一生產力」的偉大論斷，大力加強數控領域的科技創新，努力研究具有中國特色的實用的先進數控技術，逐步建立自己獨立的、先進的技術體系。在此基礎上大力發展符合中國國情的數控產品，從而形成從數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。這樣，才不會被國外牽著鼻子，永遠受別人的制約，才有可能用先進、實用的數控產品去收復國內市場，打開國際市場，使中國的數控技術和數控產業在21世紀走在世界的前列。 1.2 在商品化上狠下工夫 近幾年我國數控產品雖然發展很快，但真正在市場上站住腳的卻不多。就數控系統而言，國產貨仍未真正被廣大機床廠所接受，因此出現國產數控系統用於舊機床改造的例子較多，而裝備新機床的卻很少，機床廠出產的國產數控機床大多數用的都是國外的系統。這當然不是說舊機床的數控化改造不重要，而是說明從商品的角度看，我們的數控系統與國外相比還存在相當大的差距。 影響數控系統和數控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外，更重要的就是可靠性、穩定性和實用性。以往，一些數控技術和產品的研究、開發部門，所追求的往往是一些體現技術水平的指標（如多少通道、多少軸聯動、每分鍾多少米的進給速度等等），而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視，在產品的穩定性、魯棒性、可靠性、實用性方面花的精力相對較少。從而出現某些產品鑒定時的水平都很高，甚至也獲各種大獎。但這些高指標、高性能的產品到用戶哪兒卻由於一些小問題而表現不盡人意，最後喪失了信譽，打不開市場。這說明，高指標、高性能的樣機型的產品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當大的距離的，將一個高指標、高性能的產品變為一個有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。 另一方面，數控系統和數控機床不像家電類產品那樣易於大批量生產，應用環境也不那麼簡單。數控產品是在生產環境中使用，面臨的是五花八門的工藝問題。如果開發部門對這些問題掌握得不透，就難以將產品設計得很完善。而且數控產品的某些問題在開發、試用，甚至鑒定時都難以發現。這就造成，同樣型號的數控機床在有的用戶那兒運行得很好，而在別的用戶那兒卻表現欠佳。或者同樣型號的數控機床用於加工某些零件工作得很好，但用於加工其他零件時卻不盡人意。出現這種情況，有時是用戶操作人員的水平問題，但有時就是數控產品本身潛在問題的暴露。為解決這一問題，國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品，如為考驗新開發的數控系統，廠家自己設計和從生產實際中收集了大量零件程序，讓數控系統運行各種各樣的程序，一旦發現問題，即立即反饋給開發部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程後，數控系統的潛在問題就大為減少。以往，我們的產品就很少進行這樣嚴格的全面的自我測試考驗。好些問題要等到用戶去給我們挑出來。這樣，即使一個小問題也將嚴重影響國產數控產品的聲譽。 因此，我們應充分重視上述問題，在商品化上切實狠下工夫，將其作為數控產業的主幹來抓，貫穿於技術研究、產品開發、試制、生產等的全過程中，從而將我們已有的技術水平較高的數控產品變成真正有市場的好商品。 1.3 將管理和營銷作為產業發展重點 經過20來年市場風雨的沖擊，國人已越來越認識到，技術固然重要，但在市場經濟的環境下，要在激烈的全球競爭中獲勝，管理和營銷就顯得更為重要。例如，我國台灣生產的數控機床不但佔領了大陸市場的相當大的份額，而且還打進了美國市場。是台灣數控機床的技術和質量超過美國了嗎？顯然不是。那他們靠的是什麼？重要的一條就是在企業管理和產品營銷上下了工夫。而我們長期以來把主要精力放在開發技術和提高水平上，忽視了經營管理、市場開拓、產品營銷等方面的工作，結果在新技術、新產品開發出來以後，在產品質量提高以後，企業仍然處於產品銷售不暢的困境〔1〕。國內外的經驗說明，數控產品的競爭力不僅取決於技術，更取決於經營管理能力和營銷能力。 因此，從現在起我們應將管理和營銷作為產業發展重點，真正擺脫計劃經濟時代所遺留下來的思維方式和工作習慣的束縛，建立適應市場的高效、靈敏的運行機制和有效的激勵機制。通過這種機制，一方面切實加強企業管理，激發企業負責人和廣大職工的負責精神、創造精神和獻身精神，努力提高產品的競爭能力；另一方面充分調動企業內外、行業內外一切積極因素，大力加強市場開拓力度，奮力打通營銷渠道。可以堅信，有過硬競爭力的產品，再加上北京開關廠那樣的「找、掙、鑽、搶」精神，我們就一定能在市場競爭中取得勝利。 1.4 大力加強技術支持和服務 數控系統和數控機床作為典型的高技術產品，對用戶的技術支持和服務是相當重要的。以前國產數控產品喪失信譽的原因，除可靠性問題外，另一大問題就是缺乏有力的技術支持和服務。用戶花了很多錢買的數控機床或數控系統，一旦出現問題卻叫天天不應，叫地地不靈，以後誰還敢買我們的產品。因此，應將對用戶的技術支持和服務當成重要的日常工作來抓，使我們在市場上向縱深挺進時，有一個強大後方。因此，為了取得數控產品市場競爭的全面勝利，必須建立以技術支持和服務為核心的強大後方。當然，為贏得主動，後方也須主動出擊。目前，利用先進的信息技術手段（如網路和多媒體），將為建立新一代立體化的技術支持和服務體系開辟新的途徑。 1.5 堅持可持續發展道路 可持續發展是下一世紀企業發展的重要戰略，我國數控產業要有大的發展也必須堅持走可持續發展的道路。綠色是實現可持續發展的重要途徑，其主要思想是清潔和節約。為此應大力加強綠色數控產品的開發，加速促進數控產品、數控產業以及整個製造業的綠色化，主要戰略措施應考慮以下幾方面：①有效減少產品製造及使用過程中的環境污染。如減少數控機床的鑄件結構，消除鑄造對環境的污染；將數控機床主軸的潤滑以油氣潤滑、噴油潤滑等取代油霧潤滑，減少對生產環境的污染；在精密數控機床及其運行環境的溫度控制中取消氟利昂製冷的恆溫技術；以電傳動代替機械傳動，減少雜訊污染。②大幅度降低資源消耗和能源消耗。如以軟體代替硬體，從而減少硬體製造的資源和能源消耗及污染，並減少產品壽命結束後硬體裝置的拆卸回收問題；以永磁驅動代替感應驅動，提高效率和功率因數，節約能源；以電傳動代替機械傳動，提高效率，減少能源消耗。③加強用數控技術改造傳統機床。這既符合運用信息技術和自動化技術改造傳統產業，使傳統產業生產技術和裝備現代化這一產業可持續發展的目標得以實現，又可取得巨大的經濟效益。我國擁有普通機床數百萬台，加強用數控技術改造傳統機床將成為下世紀我國數控領域的重要發展方向。④大力發展綠色數控機床。綠色數控機床應是材料消耗少、能耗低、無污染，壽命長且便於拆卸回收的新型機床。例如，以並聯結構代替串聯結構就是開發綠色數控機床的一條途徑，這是因為並聯結構機床消耗的金屬材料僅為常規串聯結構機床的幾分之一，其加工量也比常規機床大幅度減少，特別是消除了大型結構件的鑄造，這將顯著降低機床製造過程中的能源消耗和對環境的污染。此外，並聯結構機床有利於採用電傳動，效率高，可有效降低使用中的能源消耗。 國際標准化組織制定了ISO14000環境管理標准，全球環境問題「法律化」的趨勢正在進一步發展，可持續發展將成為企業通向國際市場的通行證〔2〕。因此，我們的數控產品要在下一世紀走向國際市場，我們的企業就必須「從我做起，從現在做起」。 2 技術途徑 2.1 發展具有中國特色的新一代PC數控系統 數控系統是各類數控裝備的核心，因此通過科技創新首先發展具有中國特色的新型數控系統，將是推動數控產業化進程的有效技術途徑。 實踐證明，10年來我們所走的PC數控道路是完全正確的。PC機（包括工業PC）產量大、價格便宜，技術進步和性能提高很快，且可靠性高（工業PC主機的MTBF已達30年〔3〕）。因此，以其作為數控系統的軟硬體平台不但可以大幅度提高數控系統的性能價格比，而且還可充分利用通用微機已有軟硬體資源和分享計算機領域的最新成果，如大容量存儲器、高解析度彩色顯示器、多媒體信息交換、聯網通訊等。此外，以通用微機作為數控平台還可獲得快速的技術進步，當PC機升級換代時，數控系統也可相應升級換代，從而長期保持技術上的優勢，在競爭中立於不敗之地。 目前，PC數控系統的體系結構有2種主要形式：（1）專用數控加PC前端的復合式結構；（2）通用PC加位控卡的遞階式結構。另外還有一種正在發展的數字化分布式結構。其方案是將由DSP等組成的數字式伺服通過以光纜等為介質的網路與數控裝置連接起來，組成一完整的數控系統。這種系統雖然性能很好，但由於開發和生產成本太高，近期難以被國內廣大用戶所接受。我們認為，上述結構並不是符合中國國情的最好方案，適合中國國情的應是將所有數控功能全軟體化的集成式結構，因為這種結構的硬體規模最小，不但有利於降低系統成本，而且更重要的是可以有效提高系統的可靠性。 幾十年的經驗表明，可靠性好壞是國產數控系統能否發展的關鍵。雖然影響數控系統可靠性的因素很多，但過大的硬體規模和較低的硬體製造工藝水平往往對可靠性造成最大的威脅。以往，國產數控系統在總體設計時由於種種原因的限制，不得不選用技術指標不太高的普通CPU，這樣，為完成數控的復雜功能往往需要由多個CPU來組成系統，有時還需另加一些專用或通用硬體電路來實現數控系統的一些高實時性功能（如細插補、位置伺服控制等），從而造成系統硬體規模龐大。對於數控系統這種批量不大的產品，在國內現有工藝條件下，很難從硬體製造的角度保證系統的可靠性，因而使得國產數控系統在生產現場的表現不佳，對國產數控系統的形象和聲譽造成嚴重影響，使得不少用戶現在還心有餘悸。 因此，我們在開發新型數控系統時，應優先選用新型高性能CPU（如高主頻的Pentium II、Pentium III等）作為系統的運算和控制核心，並盡量用軟體來實現數控的所有功能。這樣，可大幅度減小系統硬體的規模。此外，還應在軟體設計、電源設計、接插件設計與選用、接地與屏蔽設計和施工等方面採用強抗擾高可靠性設計與製造技術，從而全面提高系統的可靠性。 由於一個新型高性能CPU可以代替數十個普通CPU（如80286、80386等），因此，在基於高性能CPU的PC平台上不僅可以完成數控系統的基本功能（如信息處理、刀補計算、插補計算、加減速控制等）和開關量控制功能（內裝PLC），而且還可以完成伺服控制功能。這樣，以前由DSP完成的數字化伺服控制功能（如位置控制、速度控制、矢量變換控制等）均可由PC中的CPU完成，從而實現內裝式伺服控制，這不僅有效縮小了數控部分的硬體規模，而且還大幅度縮小了伺服控制部分硬體規模。 這種具有內裝PLC和內裝伺服控制的全軟體化集成式數控系統，其硬體規模將達到最小化，整個數控系統除一個PC平台外，剩下的只有驅動機床運動的功率介面和反饋介面。這既有效提高了系統可靠性，又消除了信息傳遞瓶頸，提高了系統性能，同時還可顯著降低系統成本，使系統（包括電機）售價將可降至現有數控系統的一半左右。顯然，這種高性能、高可靠性、低成本的新型數控系統將具有極強的競爭力，有望為開創中國數控的新局面作出貢獻。 此外，集成化PC數控系統還有一大優點，就是容易實現開放式結構。這是因為，這種系統的硬體本身已經是完全開放的，構成開放式數控系統的工作完全在軟體上，只要制定好標准和協議，從信息處理、軌跡插補、加減速控制、開關量控制到伺服控制都可以實現開放，從而可大大方便用戶的使用。 2.2 推進數控功能部件的專業化生產 解決數控系統問題後，如何實現數控機床的模塊化設計與製造便是我國機床製造企業快速響應市場需求，在競爭中獲勝的另一關鍵。要實現數控機床的模塊化設計製造，必須解決數控機床功能部件的專業化生產問題。目前我國在這方面離實際需求還有相當大的差距。因此，在今後的若干年內，我們必須大力促進數控機床功能部件的開發和專業化生產。其要點如下： (1)新型永磁電主軸單元 電主軸已成為國際市場上最熱門的數控機床功能部件。但目前這類產品幾乎都為感應非同步型，存在以下突出問題：①轉子上存在繞組，有大電流流過，因此轉子發熱嚴重，直接影響主軸精度；②低速出力小且轉矩脈動大，難以滿足寬范圍切削要求；③效率和功率因素低，不僅電機體積和重量大而且要求逆變器容量大、耗能多；④控制系統復雜、成本高。 因此，利用我國稀土永磁材料的優勢，開發新型大功率、高效率、寬調速范圍永磁同步型交流電主軸單元，將可有效解決現有電主軸存在的問題，形成具有中國特色的新一代電主軸產品。由於永磁電主軸的機械結構和控制系統都較感應非同步型電主軸簡單，因此易於進行專業化大規模生產。當然，這還要攻克主軸支承（陶瓷軸承、流體動靜壓軸承、磁懸浮軸承）技術、高精度高速動平衡技術、高速驅動、檢測與控制技術、高可靠性安全保證技術等關鍵技術。 (2)廉價的高性能伺服系統 目前，一套進給交流伺服系統（驅動器+電機）的價格一般都在萬元以上，主軸伺服系統的價格高達數萬元，已成為降低國產數控機床成本的一大障礙。因此，應配合新型集成化國產數控系統的發展，大力開發廉價的高性能內裝式伺服系統。由於內裝式伺服的硬體部分只有電機和功率介面，充分利用我國的永磁資源優勢，通過專業化生產可以把電機的造價降下來，而採用智能化的IPM模塊作為功率介面也很便宜，因此將內裝式進給伺服的價格控制在數千元以內，將內裝式主軸伺服的價格控制在2萬元以內，將是完全可能的。 (3)直線交流伺服系統 直線交流伺服系統是下一世紀數控機床不可缺少的功能部件，目前我國還沒有成熟產品，因此應加強研究、開發和推廣應用。考慮到常規機床的防磁問題較難解決，而並聯機床的防磁相對容易，因此可為常規結構機床開發感應非同步型直線電機，為並聯結構機床開發永磁同步型直線電機，從而揚長避短，構成符合實際應用要求的新型高速高精度進給系統。在此基礎上，可進一步開發將驅動與支承合二為一的磁懸浮工作台。 (4)零傳動數控轉台與擺頭 數控轉台與擺頭是多坐標數控機床的關鍵部件，傳統的採用高精度蝸桿蝸輪等傳動的轉台與擺頭不僅製造難度大、成本高，而且難以達到高速加工所需的速度和精度，因而必須另闢蹊徑開發新型零傳動（無機械傳動鏈）數控轉台和擺頭，以促進我國高速高精度多坐標數控機床的發展。 (5)高速高精度檢測裝置 高速高精度是下世紀數控機床發展的主題，這不但需要高性能的控制和驅動，同時還需要高品質的檢測環節，因此應在現有技術基礎上，進一步開發0.1 μm以上精度的高速(60 m/min以上)線位移感測器和100萬脈沖/r的角位移感測器，此類技術國外對我國是封鎖的。 2.3 加速數控機床的全國產化，打好市場翻身仗 數控產業化的最終成功將體現在數控機床的全國產化和市場佔有率上。在上述總體戰略指導下，採取抓兩頭（低價位數控機床和高速高效數控機床）、帶中間（普通數控機床）、促重型（重型關鍵裝備）的方針，將是在國內市場上快速收復失地，在國際市場上穩步進軍，最終打贏國產數控機床市場翻身仗的一種有效戰術和策略。關於普通數控機床的發展已有許多文章作了專門論述，因此下面僅就低價位數控機床、高速高效數控機床和重型數控機床的發展問題作一討論。 (1)大力發展低價位數控機床 低價位機床是功能滿足用戶要求(無功能浪費)、技術指標適中、可靠性好、價格便宜的普及型數控機床。這類機床已成為國際市場上數控機床的發展趨勢之一，也是國內眾多用戶渴求的產品，其市場前景相當廣闊。然而，如果採用國外數控系統（包括伺服）按照傳統思路來發展低價位機床，是很難將價格降至廣大用戶所能接受的水平的。因此，採用本文提出的新型集成化國產數控系統來發展高性能的低價位數控機床，將是一條最有希望成功的道路。只要有一定批量，由此構成的全國產普及型數控車床的售價完全可以控制在10萬元以內，三坐標數控銑床可控制在15萬元左右，加工中心可控制在20萬元左右。此價位的國產數控機床將是具有較強競爭力的。 (2)加速開發高速高效數控機床 高速高效是數控機床發展的另一大潮流。發展高速高效數控機床的技術途徑可有以下幾條：①通過提高切削速度和進給速度，從而達到成倍提高生產效率，有效提高零件的表面加工質量和加工精度並解決常規加工難以解決的某些特殊材料（如鋁鈦合金、模具鋼、淬硬鋼）和特殊形狀零件（如復雜薄壁零件）的高效加工問題。②通過工藝復合，減少工件的安裝次數，有效縮短搬運和裝夾時間。例如，將五面五軸加工中心與立車復合構成萬能加工中心，可實現一次裝卡完成零件的大部分（或全部）加工。③採用高速高精度圓周銑加工孔和以螺旋軌跡插補實現不鑽底孔的直接攻絲等新加工方法，大幅度減少換刀次數，提高加工效率。④為數控機床開發智能尋位加工功能，消除對精密夾具和人工找正的依賴，有效縮短單件小批加工的准備時間。 在我國現實條件下如果沿用傳統思路是難以實現上述途徑的，因此，必須立足國情，結合實際勇於創新，大膽探索新的道路。 考慮到常規數控機床在總體結構上基本上採用工件和刀具沿各自導軌共同運動的方案，一方面由於機床傳動環節剛性不足和導軌中的摩擦阻力較大，使運動部件難以獲得高的進給速度；另一方面由於工件、夾具和工作台的總質量比較大，使之難以獲得高的加速度。此外，傳統機床結構是一種串聯開鏈結構，組成環節多、結構復雜，並且由於存在懸臂部件和環節間的聯接間隙，不容易獲得高的總體剛度，因此難以適應高速高效加工的特殊要求。為此，開發國產高速高效數控機床時，可採用工件固定，以直線電機組成並聯短鏈直接驅動主軸和刀具運動、將高速高精度傳動與高剛度支撐合二為一的適合於高速高效加工中心的新型結構。採用該結構的高速高效數控機床不但速度高、剛度高，如果在傳動與控制上處理得當，可以達到比常規機床更高的加工精度和加工質量，而且具有機械結構簡單，零部件通用化、標准化程度高，製造成本低，易於經濟化批量生產等顯著優點。因此，沿此思路發展高速高效數控機床將是一條符合國情、易於取得成功的道路。 (3)突破重型數控機床的設計製造技術 重型數控機床（特別是多坐標重型數控機床）是國民經濟和國防生產中的重大關鍵設備，屬於戰略物資，真正先進的重型數控機床國外是不可能賣給我們的，因此，在我國下世紀數控產品的發展中必須依靠自己的力量進行解決。發展重型數控機床必須有過硬的基礎，我們在數控機床國產化的進程中應不斷總結經驗，加強基礎技術和關鍵技術研究，充分發揮我國產學研相結合的優勢，各部門通力合作、共同努力，爭取在下世紀初取得突破性進展。 目前，在發展重型數控機床中除需加強基礎理論研究外，還應加強其關鍵技術研究。例如，重型機床的控制就是需要加以特殊解決的關鍵問題。因重型機床加工的工件特別昂貴不允許報廢，為了確保機床工作可靠，在數控系統中可採用雙（或多）CPU冗餘工作方案，以確保運算和控制的絕對正確，並在出現故障時自動診斷、自動修復或自動替補，確保加工不出問題。此外，在電源上可採取雙蓄電池供電的全隔離供電方案，即一組電池在給系統供電時，可對另一組電池進行充電，電網與控制系統是完全隔離的。這就徹底消除了重型車間中電網電壓波動厲害、干擾嚴重對數控系統造成的影響，從而有效保證系統的可靠性。又如，重型數控機床的驅動也是一大關鍵問題。當行程長度超過5 m，普通滾珠絲桿就難以勝任大負荷的傳動，因此目前一般採用預加負載的雙齒輪-齒條機構、靜壓蝸桿-蝸母條機構、四足（或雙足）爬行進給機構等來實現長行程傳動。但這些方案存在結構復雜、速度和加速度低、動態性能差、難以達到高精度、維護保養復雜等問題。為此可發展陣列式高效直線電機直接驅動技術和空間並聯機構驅動技術，以新的途徑來解決重型數控機床的高速、高精度驅動問題。除此之外，機床結構的優化設計、長行程精密檢測、重力變形補償、切削力變形補償、熱變形補償等也是重型數控機床中必須解決的關鍵問題，必須予以充分重視。 3 結語 制定符合中國國情的總體發展戰略，確立與國際接軌的發展道路，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。本文在對數控技術和產業發展趨勢的分析，對我國數控領域存在的問題進行研究的基礎上，對21世紀我國數控技術和產業的發展途徑進行了探討，提出了以科技創新為先導，以商品化為主幹，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為後盾，堅持可持續發展道路的總體發展戰略。在此基礎上，研究了發展新型數控系統、數控功能部件、數控機床整機等的具體技術途徑。 我們衷心希望，我國科技界、產業界和教育界通力合作，把握好知識經濟給我們帶來的難得機遇，迎接競爭全球化帶來的嚴峻挑戰，為在21世紀使我國數控技術和產業走向世界的前列，使我國經濟繼續保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗！ 作者簡介 周凱男，1954年生。清華大學（北京市 100084）精密儀器與機械學系副教授、工學博士。主要從事數控技術、機電控制工程、製造科學與製造系統等方面的研究工作。取得科研成果15項。發表論文70餘篇。 參考文獻 1 楊皖蘇，嚴鴻和.機械科學與技術,1997，26(4):1～6 2 陳玉祥.中國機械工程, 1998，9(5):1～4 3 周延佑.中國機械工程,1998，9(5): 5～24
❿ 求數控技術與應用的論文（5000字左右）
1 10L真空攪拌機設計
2 8英寸鋼管熱浸鍍鋅自動生產線設計
3 卧式鋼筋切斷機的設計
4 氣門搖臂軸支座畢業設計
5 後鋼板彈簧吊耳的加工工藝
6 環面蝸輪蝸桿減速器
7 S195柴油機機體三面精鏜組合機床總體設計及夾具設計
8 車床主軸箱箱體右側10-M8螺紋底孔組合鑽床設計
9 機油蓋注塑模具設計
10 機油冷卻器自動裝備線壓緊工位裝備設計
11 5基於AT89C2051單片機的溫度控制系統的設計
12 基於普通機床的後托架及夾具設計開發
13 減速器的整體設計
14 攪拌器的設計
15 金屬粉末成型液壓機PLC設計
16 精密播種機
17 可調速鋼筋彎曲機的設計
18 空氣壓縮機V帶校核和雜訊處理
19 沖壓拉深模設計
20 螺旋管狀麵筋機總體及坯片導出裝置設計
21 落料，拉深，沖孔復合模
22 膜片式離合器的設計
23 內螺紋管接頭注塑模具設計
24 內循環式烘乾機總體及卸料裝置設計
25 全自動洗衣機控制系統的設計
26 生產線上運輸升降機的自動化設計
27 實驗用減速器的設計
28 手機充電器的模具設計
29 滑鼠蓋的模具設計
30 雙齒減速器設計
31 雙鉸接剪叉式液壓升降台的設計
32 水泥瓦模具設計與製造工藝分析
33 四層樓電梯自動控制系統的設計
34 塑料電話接線盒注射模設計
35 塑料模具設計
36 同軸式二級圓柱齒輪減速器的設計
37 托板沖模畢業設計
38 推動架設計
39 橢圓蓋注射模設計
40 萬能外圓磨床液壓傳動系統設計
41 五寸軟盤蓋注射模具設計
42 錫林右軸承座組件工藝及夾具設計
43 心型台燈塑料注塑模具畢業設計
44 機械手設計
45 機械手自動控制系統的PLC實現方法研究
46 汽車制動系統實驗台設計
47 數控多工位鑽床設計
48 數控車床主軸和轉塔刀架畢業設計
49 送布凸輪的設計和製造
50 CA6140車床後托架夾具設計
51 帶式輸送機畢業設計論文
52 電火花加工論文
53 機床的數控改造及發展趨勢
54 機械加工工藝規程畢業論文
55 機械手畢業論文
56 基於ANSYS的齒輪泵有限元分析
57 可編程序控制器在機床數控系統中應用探討
58 礦石鏟運機液壓系統設計
59 汽車連桿加工工藝及夾具設計論文
60 數控車床半閉環控制系統設計
61 數控多工位鑽床設計
62 數控機床體積定位精度的測量與補償
63 數控機床維修
64 數控加工工藝與編程
65 塑料注射模設計與製造
66 新型電動執行機構
67 液力傳動變速箱設計與模擬論文
68 軸類零件的加工工藝論文
69 中型貨車變速器的設計
70 數控鑽床橫、縱兩向進給系統的設計
71 經濟型數控車床控制系統設計
72 Y210—2型電動機定子鐵芯沖壓模具設計
73 雙坐標十字滑台設計及控制
74 注射器蓋畢業設計
75 二級減速器的畢業設計
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