序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇機(jī)床設(shè)計(jì)論文范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

每天我們都生活在五彩繽紛的環(huán)境中，積累了很多視覺(jué)的經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)都不是孤立在腦海中存在的，它還會(huì)與其他的經(jīng)驗(yàn)相互影響，如味覺(jué)經(jīng)驗(yàn)、觸覺(jué)經(jīng)驗(yàn)、生活經(jīng)歷等等。例如，橙色使人聯(lián)想到火焰，讓人感覺(jué)到溫暖;又可以聯(lián)想到金色的秋天，給我們帶來(lái)豐收的喜悅。綠色讓我們想起綠葉，給我們欣欣向榮的感覺(jué)。每一種顏色都有自己的特點(diǎn)，所以當(dāng)我們看到某種色彩時(shí)就會(huì)產(chǎn)生不同的情緒。正如美國(guó)視覺(jué)藝術(shù)心理學(xué)家卡洛琳•布魯墨所說(shuō):“色彩喚起各種情緒，表達(dá)感情，甚至影響我們正常的生理感受。”進(jìn)而言之，色彩能夠給人帶來(lái)不同的情緒，表達(dá)不同的情感，不同情緒對(duì)人的行為起到不同的作用。因此，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行機(jī)床的色彩設(shè)計(jì)時(shí)，可以以此為基本依據(jù)，通過(guò)合理的色彩設(shè)計(jì)令使用者產(chǎn)生良好的情感體驗(yàn)，從而提高工作效率。

2機(jī)床造型設(shè)計(jì)中色彩情感化要素分析

機(jī)床有很多分類(lèi)，每種機(jī)床都有其不同的造型和功能。色彩設(shè)計(jì)也需從具體的產(chǎn)品出發(fā)考慮“人———機(jī)———環(huán)境”三者相結(jié)合。也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)機(jī)床產(chǎn)品的色彩時(shí)，要考慮其使用場(chǎng)所、使用對(duì)象及機(jī)床本身的因素。

2．1考慮人與機(jī)床產(chǎn)品使用的環(huán)境因素

機(jī)床的使用環(huán)境因素主要有:放置環(huán)境色彩狀況、使用環(huán)境衛(wèi)生狀況、照明狀況、噪音等等。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)床是置于廠房中的，白墻搭配淺綠色地板、淺藍(lán)色或淺灰色地板構(gòu)成了目前廠房?jī)?nèi)部空間的最基本色彩。可以說(shuō)這是一個(gè)色調(diào)偏冷的色彩環(huán)境，人在這樣的色彩環(huán)境中比較容易安靜下來(lái)。但這樣的色彩設(shè)計(jì)，忽略了環(huán)境溫度問(wèn)題。如果廠房環(huán)境溫度高，那么應(yīng)該選擇冷色調(diào)的藍(lán)色或者淺色系，使人在心理上覺(jué)得涼爽;相反如果環(huán)境溫度低，則選擇用暖色系，讓人使用的時(shí)候感覺(jué)到溫暖。同時(shí)，也要考慮廠房?jī)?nèi)的衛(wèi)生狀況。如果生產(chǎn)過(guò)程中，容易造成環(huán)境臟，那么應(yīng)該考慮用耐臟的深色系列;如果環(huán)境干凈，那么可以選用比較淺的顏色。

環(huán)境照明產(chǎn)生的效果也是需要考慮的問(wèn)題。在廠房作業(yè)中會(huì)使用到自然光和人工光。使用人工光就要考慮其光線產(chǎn)生的視覺(jué)效果會(huì)不會(huì)影響人的心理。白熾燈偏黃的光線會(huì)給人產(chǎn)生溫暖的心理效果，而熒光燈的光線因?yàn)楸容^接近自然，給人帶來(lái)的心理差異較小。不同的色光會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生細(xì)微的變化，如白色的物體在白熾燈的光線下會(huì)顯得偏黃。因此設(shè)計(jì)機(jī)床的色彩時(shí)也需考慮到照明環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，這樣才能更好地發(fā)揮色彩的情感化功能。噪音，也是環(huán)境因素之一。但這個(gè)因素經(jīng)常被設(shè)計(jì)者所忽略。當(dāng)人長(zhǎng)期在一個(gè)充滿噪聲的環(huán)境，生理方面會(huì)導(dǎo)致頭暈、耳聾、記憶力減退、神經(jīng)衰落、易疲勞等等;心理方面會(huì)使人產(chǎn)生煩躁、易怒、激動(dòng)等消極的情緒，從而導(dǎo)致反應(yīng)遲鈍，工作效率低，甚至?xí)斐墒鹿?。除了在廠房?jī)?nèi)采用吸音，隔音等措施降低噪音外，在機(jī)床的色彩設(shè)計(jì)方面可以運(yùn)用使人安靜的藍(lán)色系列色彩，或者可以緩解人的緊張心理的綠色系列色彩。

2．2考慮人與機(jī)床產(chǎn)品的因素

機(jī)床有很多部分組成，不同的部分承載不同功能，其色彩設(shè)計(jì)要根據(jù)其形態(tài)和功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到形態(tài)、功能和情感的統(tǒng)一?？捎貌煌纳{(diào)對(duì)機(jī)床的不同功能進(jìn)行區(qū)分，如底座、立柱等可以采用明度低的深色，而主體色可以選擇用明度高的淺色系，使機(jī)床在整體視覺(jué)上具有穩(wěn)定感。目前的機(jī)床產(chǎn)品大都用深藍(lán)色或者深灰色作為底座的色彩，在情感上使人感到穩(wěn)定可靠，而且比較耐臟。機(jī)床的工作臺(tái)和操作界面是色彩設(shè)計(jì)中非常重要的部分，它關(guān)系到機(jī)床的美觀性，也直接影響著操作者的心理。工作臺(tái)是操作者長(zhǎng)時(shí)間觀看的，操作臺(tái)的色彩應(yīng)該選擇使人感覺(jué)到舒適的顏色，避免視覺(jué)疲勞。操作界面的不同功能部分應(yīng)用不同的顏色加以區(qū)分，以便在操作的過(guò)程中快速識(shí)別，避免操作錯(cuò)誤。一些特別的區(qū)域或按鍵必須按照統(tǒng)一的安全規(guī)則來(lái)進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)，如紅色表示危險(xiǎn)，禁止;綠色表示安全;黃色表示警示，注意安全，不能隨意更改。總的來(lái)說(shuō)，操作界面的色彩設(shè)計(jì)應(yīng)該在區(qū)分不同功能部分的同時(shí)，兼顧色彩統(tǒng)一，是操作者在視覺(jué)上不覺(jué)得混亂，保持心情愉快，提高工作效率。

2．3考慮操作者對(duì)色彩的喜好因素

以使用對(duì)象為中心進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)。就使用對(duì)象人來(lái)說(shuō)，由于其民族、生活的地域、職業(yè)、性別、所受的教育程度等因素的不同，對(duì)色彩的喜好也是不一樣的。即使同一個(gè)人在不同時(shí)期所喜歡的顏色也不一樣。但對(duì)于大型機(jī)械———機(jī)床來(lái)說(shuō)，它并不能夠隨便改變顏色以隨時(shí)應(yīng)付不同的操作者的喜好狀況和心理狀況。建立共性美，是首先要面對(duì)的問(wèn)題。因此進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師必須對(duì)該機(jī)床所銷(xiāo)售地區(qū)的操作者的整體情況進(jìn)行調(diào)查了解，分析使用人群對(duì)色彩的心理反應(yīng)，才能把握好色彩的情感設(shè)計(jì)。

3結(jié)語(yǔ)

篇(2)

構(gòu)成數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)，有控制面板、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和測(cè)量裝置等構(gòu)成。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在煤礦機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中占據(jù)著一個(gè)核心地位，系統(tǒng)通過(guò)輸入以及輸出命令的各種轉(zhuǎn)換來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而完成來(lái)對(duì)工程執(zhí)行的各方面操作。在操作工程中，控制面板充當(dāng)了一個(gè)人機(jī)交換的媒介，傳輸各種各樣的程序。PLC在煤礦數(shù)控機(jī)床設(shè)備中發(fā)揮著信息的交換作用，它是一個(gè)雙方面信息交換空間，不僅要實(shí)現(xiàn)與控制中心的信號(hào)進(jìn)行交換，還要與數(shù)控機(jī)床的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行交換，所以它的信息存量特別大。信息交換的地址不能隨意的刪除或者更換，都是已經(jīng)事先設(shè)計(jì)好的地址。對(duì)煤礦數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)有三個(gè)重要的模塊，分別是主傳動(dòng)數(shù)控化、傳動(dòng)的數(shù)控化以及對(duì)伺服進(jìn)給系統(tǒng)三方面的設(shè)計(jì)改造。

2、煤礦機(jī)械數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)

應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)應(yīng)用的場(chǎng)合，所需控制的對(duì)象以及對(duì)系統(tǒng)提出的基本要求這些因素之后，再選擇使用合適的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位機(jī)的CPU是目前我國(guó)常用的CPU芯片。有時(shí)候也選用8位機(jī)的CPU，例如8080，8031，Z80等。應(yīng)用于普通數(shù)控機(jī)床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51單片機(jī)。選擇它們主要是看重了配套芯片比較廉價(jià)，而且實(shí)用性和普及都是很強(qiáng)的，此外，對(duì)于它們的制造和維修也都是很方便的。這些特點(diǎn)使得它們完全符合改造需求。電氣控制系統(tǒng)的目的就是為了滿足被控對(duì)象工藝，有效的促進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的過(guò)程中，要按照下列原則進(jìn)行。一、堅(jiān)持完整性原則，也就是說(shuō)，要確?？梢詽M足工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和機(jī)械設(shè)備的需要。二、經(jīng)濟(jì)性原則，就是產(chǎn)品一經(jīng)設(shè)計(jì)出可以做到簡(jiǎn)單實(shí)用。三、可靠性原則，就是PLC控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)完成后可以穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。四、發(fā)展性原則，就是對(duì)現(xiàn)在已有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行全面的檢查后給未來(lái)的發(fā)展留出一定的空間。通過(guò)機(jī)床的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同的工件在不同的速度下運(yùn)行時(shí)的協(xié)調(diào)。傳動(dòng)的性能會(huì)對(duì)零件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生很大的影響，在設(shè)計(jì)中還要考慮其經(jīng)濟(jì)性，利用原來(lái)的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)床的傳動(dòng)，達(dá)到機(jī)床的正常高效率運(yùn)行。在加工的設(shè)計(jì)中，考慮到變換了切削轉(zhuǎn)矩以及機(jī)床電壓，會(huì)使得電機(jī)轉(zhuǎn)速也發(fā)生變化，使得生產(chǎn)精度提高，其影響會(huì)直接反應(yīng)在零件的表面生產(chǎn)。在主軸的設(shè)計(jì)中應(yīng)加入變頻調(diào)速系統(tǒng)，用來(lái)完成機(jī)械換擋。傳動(dòng)系統(tǒng)主要是將接受系統(tǒng)的指令傳輸給傳送系統(tǒng)需要進(jìn)行工作的部分。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定的工作，之后會(huì)進(jìn)行機(jī)械的加工處理，從而生產(chǎn)出符合規(guī)定要求的零件。對(duì)于精度要求很高的參數(shù)設(shè)置需要依據(jù)傳動(dòng)要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，同時(shí)，開(kāi)環(huán)控制是對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造的過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)。當(dāng)現(xiàn)代機(jī)床與傳統(tǒng)的進(jìn)行比較時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代機(jī)床具有更高的穩(wěn)定性，而且自身發(fā)生故障的可能性越來(lái)越低，工作中出現(xiàn)的故障也大多是由于人為操作失誤所引起。數(shù)控機(jī)床都是由機(jī)械和電氣等多方面的程序構(gòu)成，維修人員要從內(nèi)到外仔細(xì)的檢查，最大限度的排除因?yàn)殡S意的卸載造成的機(jī)床性能降低。此外，對(duì)于參數(shù)的設(shè)置也要能夠起到將滾珠絲杠螺母副之間的軸向間隙減小甚至消除的作用，這樣的操作可以更加有效地提高傳動(dòng)的剛度。在設(shè)計(jì)中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的整理也是很有必要的，它是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)是將數(shù)據(jù)和資源實(shí)現(xiàn)共享的核心技術(shù)，然后經(jīng)過(guò)本地計(jì)算機(jī)的處理完成數(shù)據(jù)的存貯和查詢。

3、煤礦數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)有三種，即開(kāi)環(huán)，半閉環(huán)和閉環(huán)三種。其中閉環(huán)的控制方案的優(yōu)點(diǎn)很多也很突出，閉環(huán)的系統(tǒng)的機(jī)床精度很高，在補(bǔ)償機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的誤差小，能減小甚至消除干擾與間隙等因素對(duì)精度的影響。但是閉環(huán)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)較其他系統(tǒng)復(fù)雜，使用技術(shù)難度較大，對(duì)該系統(tǒng)的調(diào)試和維修困難，再有就是生產(chǎn)的造價(jià)高，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中使用閉環(huán)的控制系統(tǒng)沒(méi)有太大的必要性。ActiveX的其實(shí)就是一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)。其工作內(nèi)容就是給程序的開(kāi)發(fā)人員和用戶，還有Web生產(chǎn)廠商提供在互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建程序集成過(guò)程中的方向。ActiveX服務(wù)器控件能把所有的能執(zhí)行的代碼還有程序融入到該服務(wù)器系統(tǒng)之中，并嵌入到Web中，讓用戶能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就能得到想要的程序，不需要遠(yuǎn)程的客戶端就能進(jìn)行遠(yuǎn)程的執(zhí)行。

4、總結(jié)

篇(3)

關(guān)鍵詞：Solidworks，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控銑床，三坐標(biāo)

 

隨著數(shù)控機(jī)床的普及，采用數(shù)控機(jī)床己成為機(jī)械制造業(yè)改革的主要方向，如何能高質(zhì)量、高效率、低費(fèi)用的培訓(xùn)操作人員成為亟待解決的問(wèn)題之一。由于數(shù)控機(jī)床的教學(xué)比較抽象需要借助實(shí)驗(yàn)來(lái)加深對(duì)課堂知識(shí)的理解，生產(chǎn)用的數(shù)控機(jī)床一般價(jià)格都比較昂貴，軟件也不是開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)，無(wú)法用于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因此設(shè)計(jì)一種功能齊全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件結(jié)構(gòu)開(kāi)放，低成本，且具有代表性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)型微型數(shù)控機(jī)床可以滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。

1　總體方案的確定

實(shí)驗(yàn)型微型數(shù)控銑床以開(kāi)放式CNC體系為指導(dǎo)思想，在Windows98下開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的硬件、軟件。本研究將用Delphi語(yǔ)言、Solidworks及Protel軟件完成對(duì)該數(shù)控銑床整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的接口電路(IO/TIMER控制板)、驅(qū)動(dòng)電路、有關(guān)外圍電路、相應(yīng)控制軟件的設(shè)計(jì)。繪制出試驗(yàn)型數(shù)控銑床的虛擬樣機(jī)，根據(jù)零件圖，設(shè)計(jì)零件制造的工藝；在零件加工完成后，進(jìn)行裝配調(diào)試，完成微型數(shù)控銑床的制作。

2　機(jī)械部分設(shè)計(jì)

微型銑床的機(jī)械部分是機(jī)床的主體部分，其設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括：總體傳動(dòng)方案的確定，電機(jī)、主軸、絲杠的選取等。機(jī)械部分Solidworks虛擬制圖如圖1所示

圖1 銑床的機(jī)械部分虛擬制圖

2.1 機(jī)床總體傳動(dòng)方案的確定

本機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸和Z軸三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。X軸、Y軸的進(jìn)給是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)絲杠，絲杠又與螺母?jìng)鲃?dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)與絲杠的連接可以通過(guò)銷(xiāo)釘來(lái)實(shí)現(xiàn)。在傳動(dòng)過(guò)程中電機(jī)帶動(dòng)絲杠做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺母沿導(dǎo)軌做水平移動(dòng)，從而帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。論文參考網(wǎng)。Z軸的進(jìn)給也是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)絲杠，絲杠又與Z軸螺母?jìng)鲃?dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主軸套與Z軸螺母相連，在傳動(dòng)過(guò)程中電機(jī)帶動(dòng)絲杠做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺母沿導(dǎo)軌做上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)主軸做上下運(yùn)動(dòng)。

2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算部分

2.2.1 主軸的選取和校核

1）主軸選取

立式銑削切削力的計(jì)算:

由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[1],對(duì)高速鋼圓柱銑刀:

其參數(shù)按實(shí)際加工過(guò)程中平均銑削條件為準(zhǔn)選取:

對(duì)圓柱銑刀逆加工:

主軸材料為 40Cr 鋼取C=102

2）主軸校核

2.2.2 滾珠絲杠的選取

由最大動(dòng)載荷Q值和導(dǎo)程P可以選擇滾珠絲杠的型號(hào)為：CWM165-2.5-P3。

3機(jī)床控制部分設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)硬件組成

經(jīng)過(guò)分析，本三坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)決定采用單CPU結(jié)構(gòu)(采用的控制PC機(jī)主頻達(dá)到797MHz)。本三坐標(biāo)數(shù)控銑床主要用于教學(xué)演示故對(duì)精度要求不是特別高，采用開(kāi)環(huán)控制方式，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出，設(shè)計(jì)數(shù)控接口電路進(jìn)行定時(shí)中斷、脈沖輸出以及其它開(kāi)關(guān)量的輸入輸出。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。其數(shù)控系統(tǒng)硬件組成如圖2所示[2－4]

3.1.1接口電路設(shè)計(jì)

本數(shù)控接口電路主要完成外部開(kāi)關(guān)量的輸入和步進(jìn)電機(jī)的控制以及一些機(jī)床輔助功能的實(shí)現(xiàn)，性能優(yōu)良、工作可靠。接口電路的結(jié)構(gòu)如圖3所示[5－6]。

3.1.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出控制電路

為了輸出脈沖去控制三個(gè)方向的步進(jìn)電機(jī)，以及接收機(jī)床行程開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)量信號(hào)，在電路設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了兩片可編程接口芯片8255，可以對(duì)48點(diǎn)數(shù)字量進(jìn)行I/O操作。但本微型數(shù)控銑床三坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)中僅用到了一片8255，另一片暫時(shí)未用，用于以后的功能擴(kuò)展。使用的8255的 PA口、PB口、PC口均工作在基本輸入輸出方式。8255控制字格式如下：

D7：1，D6：0，D5：0，D4：0，D3：0，D2：0，D1：0，D0:0,

即控制字為80H

用Delphi編寫(xiě)CNC程序，初始化8255：

procedure TForm1.FormCreate(Sender: Object);

begin

asm

mov al,80H

mov dx,0213H

out dx,al

……

end；

在實(shí)時(shí)中斷服務(wù)程序中，用8255經(jīng)光電隔離向三個(gè)方向的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出控制信號(hào)，進(jìn)而控制三個(gè)方向步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，如圖4所示。

4　結(jié)束語(yǔ)

型微型數(shù)控銑床具有體積小，價(jià)格低，功能完善，安全系數(shù)高，是三坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)和生產(chǎn)型數(shù)控銑床工作原理相同，且具有開(kāi)放的軟硬件結(jié)構(gòu)，基于以上的優(yōu)點(diǎn)微型數(shù)控銑床將具有廣泛的應(yīng)用前景。

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篇(4)

關(guān)鍵詞：高速切削加工； 技術(shù)； 研究； 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2011）11-175-001

1931年4月德國(guó)物理學(xué)家Carl.J.Saloman最早提出了高速切削（High Speed Cutting）的理論，并于同年申請(qǐng)了專(zhuān)利。他指出：在常規(guī)切削速度范圍內(nèi)，切削溫度隨著切削速度的提高而升高，但切削速度提高到一定值之后，切削溫度不但不會(huì)升高反而會(huì)降低，且該切削速度VC與工件材料的種類(lèi)有關(guān)。對(duì)于每一種工件材料都存在一個(gè)速度范圍，在該速度范圍內(nèi)，由于切削溫度過(guò)高，刀具材料無(wú)法承受，切削加工不可能進(jìn)行。要是能越過(guò)這個(gè)速度范圍，高速切削將成為可能，從而大幅度地提高生產(chǎn)效率。由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，當(dāng)時(shí)高速切削無(wú)法付諸實(shí)踐，但這個(gè)思想給后人一個(gè)非常重要的啟示。

一、高速切削加工概述

1．高速切削歷史和現(xiàn)狀

高速切削的起源可追溯到20世紀(jì)20年代末期。德國(guó)的切削物理學(xué)家薩洛蒙博士于1929年進(jìn)行了超高速切削模擬試驗(yàn)。1931年4月發(fā)表了著名的超高速切削理論，提出了高速切削假設(shè)。

我國(guó)早在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始研究高速切削，但由于各種條件限制，進(jìn)展緩慢。近10年來(lái)成果顯著，至今仍有多所大學(xué)、研究所開(kāi)展了高速加工技術(shù)及設(shè)備的研究。

2．切削速度的劃分

根據(jù)高速切削機(jī)理的研究結(jié)果，高速切削不僅可以大幅度提高單位時(shí)間材料切除率，而且還會(huì)帶來(lái)一系列的其他優(yōu)良特性。高速切削的速度范圍定義在這樣一個(gè)給切削加工帶來(lái)一系列優(yōu)點(diǎn)的區(qū)域。這個(gè)切削速度區(qū)比傳統(tǒng)的切削速度高得多，因此也稱(chēng)超高速切削。通常把切削速度比常規(guī)高出5～10倍以上的切削加工叫做高速切削或超高速切削。

3．高速切削的優(yōu)勢(shì)

高速切削具有以下特點(diǎn)：①可提高生產(chǎn)效率；②降低了切削力；③提高加工質(zhì)量；④高速切削的切削熱對(duì)工件的影響??；⑤加工能耗低，節(jié)省制造資源；⑥高速切削可以加工難加工材料；⑦簡(jiǎn)化了加工工藝流程；⑧可降低加工成本。

4．高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)

4.1高速切削機(jī)理的研究。高速切削技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展是以高速切削機(jī)理為理論基礎(chǔ)的。通過(guò)對(duì)高速加工中切屑形成機(jī)理、切削力、切削熱、刀具磨損、表面質(zhì)量等技術(shù)的研究，也為開(kāi)發(fā)高速機(jī)床、高速加工刀具提供了理論指導(dǎo)。

4.2高速切削刀具。從高速切削機(jī)理的研究中我們看到，隨著切削速度的提高，金屬切除率得到極大的提高，材料的高應(yīng)變率使切屑成形過(guò)程以及刀具與工件之間接觸面上發(fā)生的各種現(xiàn)象都與傳統(tǒng)切削條件下的情況不一樣。刀具的熱硬性和刀具磨損問(wèn)題成為關(guān)鍵。

4.3高速切削機(jī)床。為了適應(yīng)粗精加工、輕重切削和快速移動(dòng),同時(shí)保證高精度,性能良好的機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高速切削的關(guān)鍵因素。高速機(jī)床技術(shù)主要包括高速單元技術(shù)（功能部件）和機(jī)床整機(jī)技術(shù)。單元技術(shù)包括高速主軸、高速伺服系統(tǒng)、高速進(jìn)給系統(tǒng)、高速CNC控制系統(tǒng)等；機(jī)床整機(jī)技術(shù)包括機(jī)床床身、冷卻系統(tǒng)、安全設(shè)施和加工環(huán)境等。

4.3.1高速主軸單元。高速主軸單元包括動(dòng)力源、主軸、軸承和機(jī)架四個(gè)主要部分，是高速切削加工機(jī)床的核心部件，在很大程度上決定了機(jī)床所能達(dá)到的切削速度、加工精度和應(yīng)用范圍。

4.3.2高速伺服系統(tǒng)。采用高速的伺服系統(tǒng),這不僅是為了提高生產(chǎn)效率,也是維持高速切削中刀具正常工作的必要條件,否則會(huì)造成刀具的急劇磨損與升溫,破壞工件加工的表面質(zhì)量。

4.3.3高精度快速進(jìn)給系統(tǒng)。高速進(jìn)給系統(tǒng)的高速性也是評(píng)價(jià)高速機(jī)床性能的重要指標(biāo)之一，不僅對(duì)提高生產(chǎn)率有重要意義，而且也是維持高速切削刀具正常工作的必要條件。

4.3.4高速CNC控制系統(tǒng)。超高速機(jī)床要求其CNC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理時(shí)間要快得多，高的進(jìn)給速度要求CNC系統(tǒng)不僅要有很高的內(nèi)部數(shù)據(jù)處理速度，而且還應(yīng)有較大的程序存儲(chǔ)量。

4.3.5床身、立柱和工作臺(tái)是高速機(jī)床設(shè)計(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，是如何在降低運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量的同時(shí)，保持基礎(chǔ)支承部件的高靜剛度、動(dòng)剛度和熱剛度。

5．高速切削加工中的測(cè)試技術(shù)

高速切削加工是在密封的機(jī)床工作區(qū)間里進(jìn)行的，在加工過(guò)程中，操作人員很難直接進(jìn)行觀察、操作和控制，因此機(jī)床本身有必要對(duì)加工情況、刀具的磨損狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控、實(shí)時(shí)地對(duì)加工過(guò)程在線監(jiān)測(cè)，這樣才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率延長(zhǎng)刀具使用壽命，確保人員和設(shè)備的安全。高速加工的測(cè)試技術(shù)包括傳感技術(shù)、信號(hào)分析和處理等技術(shù)。近年來(lái)，在線測(cè)試技術(shù)在高速機(jī)床中使用得越來(lái)越多。

6．高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用

由于高速切削具備一系列顯著優(yōu)點(diǎn)，因而首先受到航空航天、模具、汽車(chē)等行業(yè)的青睞。航空部門(mén)大型整體薄壁飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工將普遍采用高速銑削工藝，減輕整機(jī)重量，提高飛機(jī)整機(jī)性能。模具制造業(yè)中普遍采用高速加工中心，形成高切削速度、高進(jìn)給速度、小切深、小走刀步距、能連續(xù)長(zhǎng)路程切削的模具加工新工藝，對(duì)淬硬鋼的高速銑削成為縮短模具開(kāi)發(fā)周期、降低制造成本的主要途徑。汽車(chē)制造業(yè)將更加積極地采用高速切削加工中心，完成高效高精度生產(chǎn)。

高速切削加工技術(shù)是先進(jìn)的制造技術(shù)，有廣闊的應(yīng)用前景。推廣應(yīng)用高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用，不但可以大幅度提高機(jī)械加工的效率、質(zhì)量，降低成本，而且可以帶動(dòng)一系列高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，當(dāng)前加強(qiáng)高速切削技術(shù)的基礎(chǔ)研究，建立高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)、高速切削安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高機(jī)床和工具行業(yè)的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力，加快高速切削刀具系統(tǒng)、高速切削機(jī)床系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，已是當(dāng)務(wù)之急。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張伯霖.楊慶東.陳長(zhǎng)年，高速切削技術(shù)與應(yīng)用，[期刊論文]2002 [3]袁峰.王太勇.王雙利，高速切削技術(shù)的發(fā)展與研究[期刊論文] ――機(jī)床與液壓2005(12)

篇(5)

英文名稱(chēng)：Manufacturing Technology & Machine Tool

主管單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)

主辦單位：中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì);北京機(jī)床研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1005-2402

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-3398/TH

郵發(fā)代號(hào)：2-636

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1951

期刊收錄：

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

篇(6)

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床，對(duì)刀，刀位點(diǎn)

 

1 引言

數(shù)控機(jī)床一經(jīng)設(shè)計(jì)，在裝配、調(diào)試后便確定了一個(gè)固定的點(diǎn)，稱(chēng)為機(jī)床原點(diǎn)。與此建立了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系。編程人員編程時(shí)以工件上的某個(gè)基點(diǎn)作為編程零點(diǎn),并以編程零點(diǎn)為原點(diǎn)建立一個(gè)編程坐標(biāo)系。程序里的尺寸數(shù)據(jù)均以編程原點(diǎn)作為基準(zhǔn)參考點(diǎn)。然而數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)是按機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)而運(yùn)行的,因此加工前,操作人員必須把編程原點(diǎn)轉(zhuǎn)化為加工原點(diǎn)，即把編程坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)告訴數(shù)控系統(tǒng),建立加工坐標(biāo)系。同時(shí)通過(guò)對(duì)刀確定各把刀具在各坐標(biāo)軸上的偏置補(bǔ)償值。

2 常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床加工坐標(biāo)系建立方法

數(shù)控系統(tǒng)一般采用2種方法來(lái)建立工件坐標(biāo)系:(1)通過(guò)刀具起始點(diǎn)與工件零點(diǎn)的相對(duì)位置來(lái)確定工件在機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)系中的位置,即G92指令方式；(2)通過(guò)找出工件零點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的相對(duì)距離,把這個(gè)相對(duì)距離作為零點(diǎn)偏置值輸入到系統(tǒng)中,從而達(dá)到使工件在機(jī)床坐標(biāo)系中有一個(gè)正確位置的目的,也就是G54～G59的方式。這里我們介紹G54～G59的對(duì)刀方法。

2.1數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀

數(shù)控車(chē)床的數(shù)控功能和操作較為簡(jiǎn)單,一般多采用試切法對(duì)刀。如圖1所示軸類(lèi)工件,用四把刀對(duì)毛坯加工:用90°偏刀車(chē)外圓及右端面,用切斷刀切槽,用圓弧車(chē)刀車(chē)外圓弧面,用螺紋刀車(chē)右端螺紋,最后用切斷刀切斷。為實(shí)現(xiàn)精確對(duì)刀,采用試切法對(duì)刀。選定90°偏刀(01號(hào)刀)作為基準(zhǔn)刀, 刀尖移動(dòng)到與工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合時(shí)(如果不能重合,推算出理論重合時(shí)的刀具在各坐標(biāo)軸的機(jī)械坐標(biāo)值)刀具在各坐標(biāo)軸上的機(jī)械坐標(biāo)值記錄下來(lái),加工前送入G54-G59程序中使用的那個(gè)坐標(biāo)系設(shè)定指令下的(X-, Z-)寄存器中。對(duì)于基準(zhǔn)刀,X、Z向補(bǔ)償值為0,轉(zhuǎn)位，選定02號(hào)刀,移到剛基準(zhǔn)刀所在的位置，記下CRT上顯示的X、Z坐標(biāo)值, 由操作者在CRT/MD面板上用“刀具偏置”功能鍵輸入至刀具補(bǔ)償寄存器內(nèi),采用同樣方法,設(shè)置其余兩把刀具的偏置量。如下表。

表1

篇(7)

步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進(jìn)電機(jī)慣量低、定位精度高、無(wú)累積誤差、控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如：數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、計(jì)算機(jī)設(shè)備、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。

Abstract

Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.

KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit

選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說(shuō)最大靜力矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載力矩大[1]。

選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來(lái)完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。

選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動(dòng)的需要。

基于單片機(jī)的懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，具有硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精確度高，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.2課題目的

培養(yǎng)綜合運(yùn)用四年大學(xué)所學(xué)知識(shí)去分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在實(shí)踐中檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí),從而加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合。體驗(yàn)一個(gè)科研項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，學(xué)會(huì)單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用方法,鍛煉應(yīng)用能力,動(dòng)手能力。本課題設(shè)計(jì)是具有一定難度的基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。通過(guò)這次畢業(yè)論文及設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)的綜合素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)教育的培養(yǎng)效果，并且使學(xué)會(huì)閱讀、利用英文文獻(xiàn)資料，閱讀并翻譯外文資料的能力，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)報(bào)告和論文。

1.3課題意義

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員[3]。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類(lèi)懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟?lèi)的生活，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

通過(guò)對(duì)“微機(jī)控制自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)”的研究和設(shè)計(jì)，精心撰寫(xiě)了微機(jī)控制自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)論文。本論文著重闡述了以單片機(jī)為主體，LED點(diǎn)陣顯示芯片及步進(jìn)電機(jī)為核心的系統(tǒng)。

本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用SST89E58作為控制核心，LED點(diǎn)陣顯示芯片、步進(jìn)電機(jī)、壓力傳感器、電位器相結(jié)合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。其優(yōu)點(diǎn)硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等特點(diǎn)，具有一定的使用和參考價(jià)值。

1.4應(yīng)解決的主要問(wèn)題

在基于單片機(jī)的懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，主要分三個(gè)部分設(shè)計(jì)，一個(gè)是輸入和鍵盤(pán)顯示模塊；另一個(gè)是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；第三個(gè)是最小系統(tǒng)和輸出模塊設(shè)計(jì)。主要解決的問(wèn)題是：

1.單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；

2.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)；

3.輸出部分的軟硬件設(shè)計(jì)；

4.主程序設(shè)計(jì)；

5.繪圖板的設(shè)計(jì)。

1.5技術(shù)要求

設(shè)計(jì)一電機(jī)控制系統(tǒng)，控制物體在傾斜（仰角≤100度）的板上運(yùn)動(dòng)。

在一白色底板上固定兩個(gè)滑輪，兩只電機(jī)（固定在板上）通過(guò)穿過(guò)滑輪的吊繩控制一物體在板上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍為80cm×100cm。物體的形狀不限，質(zhì)量大于100克。物體上固定有淺色畫(huà)筆，以便運(yùn)動(dòng)時(shí)能在板上畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡。板上標(biāo)有間距為1cm的淺色坐標(biāo)線（不同于畫(huà)筆顏色），左下角為直角坐標(biāo)原點(diǎn)。

目錄

第1章緒論1

1.1課題來(lái)源1

1.2課題目的1

1.3課題意義2

1.4應(yīng)解決的主要問(wèn)題2

1.5技術(shù)要求2

第2章方案論證4

2.1可行性研究4

2.1.1經(jīng)濟(jì)可行性研究4

2.1.2技術(shù)可行性研究4

2.1.3方案提出5

2.1.4方案分析5

2.1.3方案確定7

2.2需求分析7

第3章過(guò)程論述8

3.1概要設(shè)計(jì)8

3.1.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)8

3.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8

3.2詳細(xì)設(shè)計(jì)9

3.2.1硬件設(shè)計(jì)9

3.2.2軟件設(shè)計(jì)19

第4章系統(tǒng)測(cè)試28

4.1硬件測(cè)試28

4.2軟件測(cè)試28

4.2.1單元測(cè)試28

4.2.2集成測(cè)試30

4.2.3功能測(cè)試31

4.2.4測(cè)試結(jié)果32

結(jié)論33

后記34