2736.数控钻床横、纵两向进给系统的设计.doc

科技大学 第 43页中文摘要 随着科学与技术的发展，计算机数字控制技术的日趋成熟加工技术在世界的工业范围内都有了显著的提高我国由于存在大量的金属切削机床，把它们全部淘汰不符合我国国情，所以对金属切削机床进行适当的数控化改造，提高生产效率是最明智的选择本次设计是对台式钻床的工作台进行数控化改造首先，了解台式钻床的结构，确定改造方案其次，选择滚珠丝杠、步进电机和消隙齿轮等零件，来达到提高传动精度，减小加工误差的目的第三，采用芯片控制代替原有的电气控制形式，达到提高控制精度、减小响应时间和减小占地空间等目的，并且可视化的数控代码编程和模拟加工过程，可以提前发现程序的纰漏最后，利用PLC可编程控制器对液压回路等进行控制，方便工程技术人员编写和使用本次设计的结果可以顺利达到设计任务的要求，完成X、Y两方向单独运行和同时运行，提高了加工效率普通机床数控化改造的技术可以广泛的应用在机械加工行业中工程技术人员也应掌握并创新该项技术为振兴我国机械制造业而努力关键词：创新;改造;数控技术AbstractAlong with the development of science and technology, the computer numeral control to technically is gradually maturing. The processing technology shows a remarkable progress in the industrial in the world. because of existence a great deal of metal machines in our country , eliminating all of them to not match our country, to carry on an appropriate number control to turn a reformation , and raise working is the most wise choice. This design is numeral control transformation for in table model drills .Firstly, understand the structure that the set table model drills, and make sure a reformation project. Secondly, the choice in Ball bearing guide screw and step-by-step electrical engineering and gear of control gap to attain an accuracy rising, and the purpose of reducing process error. The third, it adopts a chip control to replace original electricity control form, raising control accuracy and reduce the reaction to time and reduce covering space etc. And visual number control procedure code and emulation to process which can discover the error of procedure in advance. In the end, making use of the PLC programmable controller to hydro form etc. and it makes convenient for the engineering technical personnel to write with usage. The result of this design can smoothly attain a request of design and complete X, Y two directions circulate alone and circulate in the meantime and raise working efficiency. The common tool machine number controls technique can extensively be the applied in the manufacturing industry.Engineering technical personnel should also master and enterprise techniques and make great effort for developing for our country in manufacturing industry.Key word: Innovation; Transformation; NC Technology目录1 绪论 1。

1.1 先进制造技术的提出 11.2 先进制造技术的特点 11.2.1 先进性 11.2.2 通用性 11.2.3 系统性 21.2.4 集成性 21.2.5 技术与管理的更紧密结合 21.2.6 重视人的因素和人的作用 21.3 先进制造技术的发展进程 21.3.1 常规制造工艺的优化 21.3.2 新兴（非常规）加工方法的发展 21.3.3 专业、学科间的局限逐渐淡化、消失 31.3.4 工艺设计由经验走向定量分析 31.3.5 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合 31.4 振兴传统机械制造业的对策 31.4.1 加强合作、共同开发 41.4.2 积极开展技术改造 41.4.3 加强宣传，提高人员素质 41.4.4 结合国情，逐步发展 41.5 微观看改造的必要性 51.6 宏观看改造的必要性 61.7 数控化改造的优缺点 61.7.1 减少投资额、交货期短 61.7.2 机械性能稳定可靠，结构受限 71.7.3 熟悉了解设备、便于操作维修 71.7.4 可充分利用现有的条件 71.7.5 可以采用最新的控制技术 72 设计方案的确定 83 机械部分设计与计算 103.1估计重量及基本参数确定 10。

3.2 横向（Y向）设计计算 103.2.1切削力计算 103.2.2 滚珠丝杠设计计算 103.2.3 齿轮的相关计算 133.2.4 转动惯量计算 143.2.5 横向步进电机的选择 163.2.6 齿轮的验算 163.3 纵向（X向）设计计算 243.3.1 滚珠丝杠设计计算 243.3.2 传动齿轮的相关计算 263.3.3 转动惯量计算 273.3.4步进电机的选择 293.3.5 齿轮的验算 294 轴的设计与校核 304.1 轴的材料选择 304.2 初选滚动轴承 304.3 初步确定传动轴的轴向、径向尺寸 304.4 按弯扭合成强度校核轴的强度 315 零件校核计算 355.1滚动轴承的寿命校核计算 355.2键的强度校核 356 数控系统的硬件电路设计 376.1单片机简介 376.2单片机在设计中的应用 407 经济性环保性分析 44结 论 46致 谢 47参考文献 481.绪论1.1先进制造技术的提出 当今世界各国经济的竞争，主要是制造技术的竞争在企业的生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右美国现在正推行以微电子带动的第三次产业革命，重点就是发展先进制造技术。

当前，制造技术已经进入了计算机辅助制作时代，它是通过一个计算机分级结构网络来监测、控制和管理制作过程中各个阶段的工作，其中包括生产管理与控制、工程分析与设计、财务与销售等方面在制造系统中，存在着以生产对象为中心，由原材料→ 毛坯→零件→成品构成的物质流，以生产管理和信息管理等管理技术为主题的信息流以及为了保证生产活动正常进行而必须的能量流其中，信息流的引入是形成先进制造系统最关键的要素 以机械制造为代表的先进制造技术，对一个国家的技术经济发展起着至关重要的作用它的水平高低在很大程度上反映了一个国家工业发展的水平，是现代企业最重要的看家本领，是企业竞争力的最重要因素，也是提高产品自主开发能力和技术创新能力、提高产品质量的技术基础1.2先进制造技术的特点 先进制造技术已经不是传统意义上的机械制造技术，它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、管理科学与许多领域最新成就于一体的新兴技术与新兴工业，是各种先进技术与制作技术的有机结合，具有以下六个特点1.2.1先进性作为先进技术的基础——制造技术，必须是经过优化的先进工艺因此，先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。

它从传统工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成1.2.2 通用性 先进制造技术不是单独分割在制造过程中的某一环节，它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程1.2.3系统性随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程1.2.4集成性先进制造技术由于专业、学科间不断渗透、交叉、融合，界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化，以发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科，因此有人称其为制造工程1.2.5技术与管理的更紧密结合对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳经济效益的追求，使先进制造技术十分生产过程合理化和最佳化它是技术与管理、自然科学和社会科学紧密结合的产物1.2.6重视人的因素和人的作用在先进制造系统中，人的智能和技艺再次证明是难以代替的在决策、管理和作业操作中，人机优化分工较之复杂的自动化系统更有竞争力以装配作业为例，人机混合装配较之机器人装配更为合理1.3先进制造技术的发展进程近二三十年来，先进制造技术的发展进程和未来的发展趋势主要有如下几个方面。

1.3.1常规制造工艺的优化常规制造工艺的优化方向是高效化、紧密化、清洁化、强韧化，以形成优质高效、低耗、少或无污染的制造技术为主要目标在保持原有工艺原理不变的情况下，通过改善工艺条件，优化工艺参数来实现由于常规工艺至今仍然是量大面广、经济实用的技术，因此对其进行优化有很大的技术经济意义1.3.2新兴（非常规）加工方法的发展由于产品更新换代的要求，常规工艺在某些方面（场合）已不能满足要求，同时高新技术的发展有其产业化的要求，同时高新技术的发展有其产业化的要求，使新兴加工方法成为必然趋势新能源（或能源载体）的引入，新型材料的应用，产品特殊功能的要求都促进了新型加工方法的形成和发展，如激光加工技术，电磁加工技术，超塑加工技术及复合加工技术等1.3.3专业、学科间的局限逐渐淡化、消失在制造技术内部，冷热加工之间，加工过程、检测过程、物流过程、装配。