Z5932型钻床的数控化改造设计

毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化Z5932型钻床的数控化改造设计一、发展趋势随着国民经济的持续发展，各行业对数控机床的需求会逐年增加。对于中国的现实情况是，大多数工厂使用的机床都是一些六七十年代的产品，甚至使用早已淘汰的机床，中国的数控化任务是严峻的。如果大量的引进数控机床，对于大多数的企业是无法承受的，也是无法实现的。因此对于一些现有的机床进行数控化改造是可行的，也是有意义的。本毕业设计课题Z5932型钻床的数控化改造设计，就是在这种形势下提出的。改造方法是在原有的机床的基础上，拆除机床的进给机构，然后按上步进电机，滚珠丝杠等，另外再设计一个控制电路，使电机在微机的控制下转动，自动完成进给，从而实现数控化改造。此次设计的指导思想是最大程度的保留原有机床的零部件，以最小的代价完成。设计的主要内容介绍采用开环控制系统对传统钻床Z5932改造的原理；机械部分的设计计算、硬件电路的设计计算和控制软件的设计选用；机械部分包括钻削力的计算、滚珠丝杠的选型及校核计算、步进电机的选择计算、导轨的选择等；硬件电路设计部分包括数据存储器、程序存储器和输入输出口的扩展、键盘接口电路的设计、显示器接口电路的设计和面板控制接口电路的设计；控制软件部分有监控程序的设计、直线插补程序的设计等；以及如何采用微机对数据进行传递，反馈，从而提高钻床的可靠性。研究现状随着科技发展的日新月异，新一代的CPU及控制算法不断推陈出新，目前，数控技术正在发生根本性变革，较传统相比，各方面都有很大的提高。1．高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。2．柔性化包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。3．工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。4•智能化新一代PCN(数控系统智能化新一代PCN(数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。参考文献杨黎明，王智相．机电一体化设计手册．北京：国防工业出版社，1997．TOC\o"1-5"\h\z葛志祺．机械零件设计手册．北京；冶金工业出版社， 1994．辛一行．机械设备设计手册．北京；机械工业出版社， 1996．陈光权，黎兴华，娄广仁．金属切削机床应用手册．北京；机械工业出版社， 1996．[5]云南第三机床厂．Z5932型机床使用说明书．赵玉刚，宋现春．数控技术．北京；机械工业出版社， 2000．2003．吴振彪．机电综合设计指导．北京；中国人民大学出版社，廖念钊，莫雨松．互换性与技术测量．北京；中国计量出版社 2000．[9]李英平.机床数控化改造中步进电机的选择.制造技术与机床， 1996.(4):YotaroHatamuraetc．Afundamentalstructureforintelligentmanufacturing．PRECISIONENGINEER