3421 梳棉機蓋板粗磨專機設計

3421 梳棉機蓋板粗磨專機設計,梳棉機,蓋板,專機,設計 中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文畢業(yè)設計（論文）譯文題目名稱：梳棉機蓋板粗磨機設計院系名稱：機電學院班 級： 學 號學生姓名： 指導老師： 2011 年 3 月中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文11、機床的計算機數(shù)字控制關鍵詞： 數(shù)控 反饋 計算機控制 刀具 譯碼器 伺服電機 單片機 步進電機 滾珠絲杠 控制 常規(guī)加工 學習目的：學習完本節(jié)你應該掌握一下幾點：? 分辨出數(shù)控機床控制系統(tǒng)的組成? 了解一些數(shù)控機床的附加特性? 理解一般的運動過程中的硬件，包括調速電機和編碼器? 闡述反饋回路和系統(tǒng)的輸入和輸出1.1 機床運動的自動控制從工業(yè)革命開始，我們現(xiàn)在所知道的機床已經(jīng)出現(xiàn)。你可能對這些傳統(tǒng)的機床例如銑床、車床、鉆床等非常熟悉。這些機床有一些熟練的工人操作，他們轉動手輪到工件移動到合適的位置，或把切削刃轉到合適方向。這種類型的機床被稱作普通機床。普通機床需要很多技能數(shù)量的操作者，經(jīng)過培訓和訓練他們才能去生產(chǎn)出精度一致的工件，普通機床效率較低，并且相對昂貴。今天，普通機床在很大程度上被數(shù)控機床替代。機床基本上執(zhí)行相似的功能，但是刀具的進給卻是有電控制而不是用手。數(shù)控車床可以周而復始的生產(chǎn)同一個零部件卻幾乎沒有任何錯誤。但是它們可以以夜以繼日，一周一周的工作卻不感到疲倦。這明顯比需要很多人操作的普通機床更具優(yōu)勢。但這并不表示普通機床應該淘汰了。它們?nèi)员淮罅渴褂迷诠ぞ吆蛡€頂裝置的生產(chǎn)、保養(yǎng)和維修以及小批量生產(chǎn)中。但是，現(xiàn)在大部分的大批量和中批量生產(chǎn)都是在數(shù)控機床上進行。更進一步地說，數(shù)控加工再從數(shù)十到上百的小批量工廠中普遍使用。數(shù)控機床生產(chǎn)能力高。他們的安裝，使用，和維護同樣也很昂貴。但是，生產(chǎn)效率的優(yōu)勢優(yōu)勢，如果他們使用適當?shù)墓芾?，可以輕松地抵消了成本。決中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文2定使用普通機床還是數(shù)控及的因素是生產(chǎn)成本和批量。安裝一臺普通機床并使之運行的費用與安裝一臺數(shù)控機床相比是很低的?？傊S著產(chǎn)量的增加，結合生產(chǎn)能力和發(fā)展安裝數(shù)控的需要使安裝數(shù)控機床成為明顯的選擇。什么是數(shù)控呢？簡單的說，數(shù)控是由計算機或計算機程序控制的機床自動控制。換句話說，是計算機而不是人直接控制機床。在數(shù)控控制出現(xiàn)以前，機床的動作是人工的或機械的（例如凸輪或傳感系統(tǒng)） 。數(shù)控機床的軸向運動由電腦控制，電腦讀取程序并且命令數(shù)個發(fā)動機通過適當?shù)姆绞竭\動。發(fā)動機依次引起平臺運動從而制造出機加工部件。當然，計算機不知道你想要切割出的形狀除非你寫出程序來描述它。觀念上的用電控制機床相對容易。程序員寫了一系列的描繪她或他希望機器運動的動作的程序然后把程序輸入到計算機的電腦（叫做控制） 。電腦讀出指令，發(fā)送電信號到發(fā)動機，電動機轉動蝸桿移動機械工作臺。安裝在工作臺或電機上的傳感器把位置信息發(fā)送回到電腦。當電腦確定到達正確的位置，下一個動作將會被執(zhí)行。這一套動作自動的重復直到到達命令的結尾。有很多這種類型的例子，一些我們將在本章討論它們。數(shù)控機床與普通機床在結構上是很相似的。典型的立式銑床與普通銑床具相同的結果。每個機床都有一個剛性的床身來支撐移動部件，一個主軸來移動切削刀具，還有一個可以上下前后移動的平臺。與工作臺想連接的蝸桿副引導工作臺到達合適的位置。不像普通機床，數(shù)控機床的進給絲杠上固定著一個電機而不是手輪。數(shù)控機床有電腦來控制電機，還有傳感器來保持工作臺的位置和軌道。出了這些，數(shù)控機床與普通機床看起來極其相似。事實上，制造商們賣出和普通機床相似模型或數(shù)控系統(tǒng)。通過普通機床改裝上由第三方制造的計算機控制系統(tǒng)組件也很普遍。我們也應該提到計算機控制系統(tǒng)的前身叫做數(shù)字控制。數(shù)字控制機床在計算機的昂貴的計算能力的可能性成為可能性之前用的是電子控制，而不是真正意義上的計算機控制。程序被裝載在打孔碼的紙上或塑料袋上，然后把帶子送進計算機，計算機來執(zhí)行程序。如果在程序上需要任何改動，必須的重新打另一張帶上。相反的，今天的程序通常儲存在軟盤或硬盤上，程序可以很容易的在控制中或電腦工作站上修改。今天，NC 和 CNC 是同義的，盡管真正意義上的 NC 在大部分的廠里已經(jīng)很稀少。除了控制類型，用來生產(chǎn)零部件的代碼也被命名為 NC 代碼，而不是 CNC代碼。1.2 數(shù)控機床的一般類型幾乎所有用手控制的機床都可以被生產(chǎn)成數(shù)控控制機床。數(shù)控機床和普通機床共用了很多把一個機床組成機床的基礎組件。因此，它并不是人們認為的那樣的跳越：電機代替手輪、位置傳感器代替測微儀、用電替代手動開關。雖然這是一個事實對于銑床、車床，還有其他很多的機床和在工廠里的制造設備。但是，很多類型的銑床和車床依然在制造中占據(jù)優(yōu)勢。中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文3銑床：立式銑床和立式加工中心可能是我們在工廠里能見到的的最多的數(shù)控機床了。它們已經(jīng)成為加工廠和小批量生產(chǎn)的主力。它們是很靈活的機床，可以很容易的加工各種類型的工件。立式數(shù)控銑床很容易裝載，并且操作者具有很好的可視性。立式數(shù)控加工中心通常被認為是很好的、全能的機床，但是它們確實不能如此的工作。如果切屑落入切削區(qū)，它們很難被移走。那么標準的立式數(shù)控銑床和立式銑床有什么不同呢？可能只是名字，假如你把立式加工中心叫做立式銑床，沒人會給你好顏色。立式加工中心在在市場上更多令人懷疑，但是我們可以明顯的感覺到這兩種之間的不同。立式加工中心通常在一個床型結構上加工，而立式數(shù)控銑床通常使用立柱和升降臺。立柱和升降臺要相對的小還要有可移動的中空軸，標準的銑床也有立柱和升降臺。床型結構，就像圖 1-1 所示的那樣?？梢院苋菀椎某蔀榇笮蜋C器。它們使用一個安裝固定的心軸而不是中空軸，所以體積、重量較大而不易移動。圖 1-1 床型數(shù)控立式加工中心的剖面圖（VMC） .（Courtesy of Hass Automation）立式加工中心通常制造成三軸直線聯(lián)動，很像一臺標準的銑床。但是，四軸或五軸回轉通常是增加的。傳統(tǒng)的軸可能是簡單的平臺旋轉或是復雜的銑頭中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文4像圖 1-2 和 1-3 描述的那樣。圖 1-2 五軸立式銑床可以加工用其它方法不能得到的復雜的幾何形狀中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文5圖 1-3 回轉工作臺可以用在四軸進程中臥式加工中心在結構上和傳統(tǒng)的臥式銑床相似，但是大多不同。傳統(tǒng)的臥式銑床的刀具一般固定在一個心軸上（如圖 1-4） 。數(shù)控臥式銑床很少（或偶爾可以使用）使用固定心軸加工。臥式加工中心通常像立式加工中心一樣用心軸固定刀具。事實上，一臺臥式加工中心基本上就是一臺立式加工中心傾倒 90 度。圖 1-4 臥式加工中心的剖面圖（HMC）我們可能感到疑惑， “為什么讓人費解呢？”是的，臥式加工中心在組成和布局上有很多優(yōu)勢。首先，心軸固定在一個固定的、剛性較好的底座上。這種結構對于大切割和高的材料切削率很理想。這又帶給我們第二個優(yōu)勢—刀具和工件都是水平固定。假如我們要去除大量的材料，那我們就會產(chǎn)生很多的切屑?？ㄔ谇邢鲄^(qū)的切屑會降低機器壽命和毀壞刀具。臥式結構會通過重力移走這些切屑。臥式加工中心的不利方面是工件固定在一個叫做“tombstone”的水平夾具裝置上。對于較大的工件在夾緊和定位時操作者就常常就比較困難了。另一不利方面是安裝人員和操作者很難看到刀具和切削區(qū)。大多數(shù)的數(shù)控銑床都有自動換刀裝置（ATC） ，如圖 1-5.自動換刀裝置能是機床在無人的情況下一直循環(huán)運行。這解放了操作者，使其可以進行高質量的控制，去毛刺，或同時運行另外的機床。刀具提前安置在一個刀架上，然后存放在一個圓盤或帶上，到使用時再換出。刀具轉換時間在過程(機床加工零件中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文6的時間)中具有很重要的影響,機床制作商現(xiàn)在可以制造出在幾秒內(nèi)換刀的立式加工中心。圖 1-5 圓盤型自動換刀裝置通過隨行夾具交換裝置，立式加工中心和臥式加工中心是可以通用的。棘爪實際上就中原工學院畢業(yè)設計( 論文)譯文7是固定在較輕的加工臺上的可移動的底板上。一次僅能裝載一個棘輪。棘輪系統(tǒng)的優(yōu)點是當機床在加工工件的同時，操作者可以在同一部分的另一棘輪上安裝另一個工件。另一差別是當?shù)谝粋€棘輪在加工第一份工作是另一棘輪可以準備新的工作。這可以減少卸載工件消耗的時間，也就是機床不加工工件（不產(chǎn)生利潤）的時間。參考文獻[1] 吳祖育等主編. 數(shù)控機床 第二版. 上海：上?？萍汲霭嫔?.1990[2] 畢承恩主編. 現(xiàn)代數(shù)控機床：上、下冊.北京：機械工業(yè)出版社 .1991[3] 雷學東，朱曉春編著.數(shù)控原理與系統(tǒng).南京：南京大學出版社 .1996[4] 王永章等編著 .機床的數(shù)字控制技術.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社 .1995[5] 畢毓杰主編.機床數(shù)控技術.北京：機械工業(yè)出版社.1996[6] 張建剛主編.數(shù)控技術.武漢：華中科技大學出版社.2000[7] 王寶成主編. 現(xiàn)代數(shù)控機床實用教程.天津：天津科技出版社 .2000[8] 牛永生主編.機械制造技術. 西安：陜西科學技術出版社 .2002