普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床畢業(yè)論文

1、<p>　　張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目：普通機(jī)床數(shù)控化改裝</p><p>　　系 別： 數(shù)控工程系 </p><p>　　專 業(yè)：機(jī)電設(shè)備維護(hù)與管理 </p><p>　　姓 名：

2、宋建全 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)老師： 夏羅生 </p><p>　　二〇一三年四月二十八日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　針對(duì)大多數(shù)企業(yè)，具有數(shù)量眾多和較長(zhǎng)使用壽命的普通機(jī)床，其加工

3、精度較低、不能批量生產(chǎn)，自動(dòng)化程度不高，自適應(yīng)性差，但考慮投資成本，產(chǎn)業(yè)的連續(xù)性，又不能馬上被淘汰，購買新的數(shù)控機(jī)床是提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率的重要途徑，但是成本高，許多企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)，這嚴(yán)重阻礙企業(yè)設(shè)備更新的步伐。企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存、求得發(fā)展，就必須在最短的時(shí)間內(nèi)以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本，制造出合乎市場(chǎng)需要的、性能合適的產(chǎn)品。為此改造現(xiàn)有舊機(jī)床、配備與之相適應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)，把普通機(jī)床改裝成數(shù)控機(jī)床，不失為一條投資少、提升

4、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率的捷徑，是當(dāng)前許多企業(yè)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備更新?lián)Q代的首選辦法，也是提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑。</p><p>　　改造后的車床屬于開環(huán)控制。由于開環(huán)系統(tǒng)自身固有的缺陷不容易保證加工精度。因此，合理選擇伺服系統(tǒng)是課題的一個(gè)中心環(huán)節(jié)。步進(jìn)電機(jī)工作原理特性和實(shí)際應(yīng)用正好符合我們的這一需求，所以，改造系統(tǒng)選擇步進(jìn)電機(jī)作為雙向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是一種通過電脈沖信號(hào)控制相繞組電流實(shí)現(xiàn)定角轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)電元件，與

5、其他類型電機(jī)相比具有易于開環(huán)精確控制、無積累誤差等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。為了得到性能優(yōu)良的控制結(jié)果，出現(xiàn)了很多步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其中采用單片機(jī)作為控制核心的控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。很多這種控制系統(tǒng)在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)上已經(jīng)做的非常好，本文采用的控制電路主要由8031單片機(jī)、晶振電路、地址鎖存器、譯碼器、EEPROM存儲(chǔ)器及可編程鍵盤／顯示控制器Intel一8279等組成，單片機(jī)是控制系統(tǒng)的核心。文中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)及硬件電路

6、和驅(qū)動(dòng)軟件的實(shí)現(xiàn)都做了詳細(xì)的設(shè)計(jì) 。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在對(duì)原有機(jī)床機(jī)械機(jī)構(gòu)、性能、功能等進(jìn)行充分研究基礎(chǔ)上，主要針對(duì)中小型普通車床控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，用單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電機(jī)，改造了系統(tǒng)的切削工藝，提高了切削精度和效率，對(duì)舊車床的數(shù)控改造有一定的指導(dǎo)作用，是一種新的嘗試，也必將有更加廣闊的應(yīng)用前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控化、自動(dòng)控制、步進(jìn)電機(jī)、自動(dòng)刀架。</

7、p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Most enterprises still have large amounts general—purpose machine tools which have longevity of service，low precision, can’t adapt to mass production，lo

8、w automatization and adaptability, but call not be washed out because of its low cost and continuity of enterprise’S production. Purchase of new CNC machine tools is to improve product quality and efficiency of an import

9、ant way, but the costs are high, many companies can not be achieved in a short time, which seriously hindered the pace of busine</p><p>　　After transformation, the lathe is open-loop control. Because the inh

10、erent open-loop system is not easy to ensure accuracy flaws. Therefore, a reasonable choice servo system is a central part of the subject. Characteristics of stepper motor principle and practical application of this just

11、 to meet our needs, so the reform the system chosen as the bi-directional stepper motor feed drive motor. Stepper motor is controlled by electrical pulse signal phase rotation angle of winding current to achieve</p>

12、;<p>　　The design of the original machine tools sector, performance and function based on the full study, the main control system for small lathes to transform, to allow manual control into the grounds of the impl

13、ementation of the automatic control of the stepper motor. This paper describes the transformation of CNC machine tools, machine parts design and drive circuit design, hardware design and software design work. Because thi

14、s system uses mechanical and electrical integration method, the SCM system</p><p>　　Key words: CNC (Computerized Numerical Control）, automatic control, stepping motor, harmonic reducer</p><p>&l

15、t;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p>　　ABSTRACTIV</p><p><b>　　一、概述1</b></p><p>　　1.1 普通車床數(shù)控改造1</p><p>　　1.2 普

16、通機(jī)床數(shù)控化改造經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)2</p><p>　　1.3數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的選擇6</p><p>　　二、車床改造方案的確定8</p><p>　　2.1 普通車床的構(gòu)成8</p><p>　　2.2 步進(jìn)電機(jī)的控制選擇、安裝、與控制。9</p><p>　　2.3 普通車床傳動(dòng)系統(tǒng)的改造11</

17、p><p>　　2.4 車床改造機(jī)械部分具體零件的設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.5 驅(qū)動(dòng)電路的確定14</p><p>　　四 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 步進(jìn)電機(jī)的控制方案17</p><p>　　4.2 步進(jìn)電機(jī)的恒速控制19</p><p>　　4

18、.3 步進(jìn)電機(jī)的變速控制20</p><p><b>　　總結(jié)23</b></p><p>　　致 謝24</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　1.1

19、 普通車床數(shù)控改造</p><p>　　數(shù)控車床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中不可缺少的加工設(shè)備，在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，能解決機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密、批量小、零件多變的加工問題，且產(chǎn)品加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率較高。</p><p>　　企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存、求得發(fā)展，就必須在最短的時(shí)間內(nèi)以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本，制造出合乎市場(chǎng)需要的、性能合適的產(chǎn)品，而產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，制造周期的

20、快慢，生產(chǎn)成本的高低，又往往受工廠現(xiàn)有加工設(shè)備的直接影響。目前，采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，已成為我國制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。</p><p>　　購買新的數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的主要途徑，但是成本太高，很多工廠在短時(shí)間內(nèi)都無法有那么多的資金，這嚴(yán)重阻礙企業(yè)的設(shè)備更新和設(shè)備改造的步伐；同時(shí)目前大多數(shù)企業(yè)還有數(shù)量眾多，而且還具有較長(zhǎng)使用壽命的普通機(jī)床，由于普通機(jī)床加工精度相對(duì)較低、不能批量生產(chǎn)，生產(chǎn)的自動(dòng)化程度不高，生產(chǎn)自適

21、應(yīng)性差，但考慮投資成本，產(chǎn)業(yè)的連續(xù)性和轉(zhuǎn)型周期，又不能馬上淘汰。而改造現(xiàn)有舊機(jī)床、配備與之相適應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)，把普通機(jī)床改裝成數(shù)控機(jī)床，是當(dāng)前許多企業(yè)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備改造換代的首選辦法，也是提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑，不失為一條投資少、提升產(chǎn)品加工精度及質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率的捷徑，使企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力，在我國成為世界制造業(yè)中心及制造強(qiáng)國的進(jìn)程中，占有一席之地。對(duì)于本課題，既可以達(dá)到完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的，又可以達(dá)到研制新成果，開闊科研門路的目的。&l

22、t;/p><p>　　普通車床自動(dòng)控制系統(tǒng)研制，是利用傳統(tǒng)普通車床，結(jié)合計(jì)算機(jī)、電子科技知識(shí)，變動(dòng)手為自動(dòng)，由粗加工變精加工，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”的最終目的，成品的主要用處為：既可以作為成品機(jī)型加工小批量精度高的零配件，又可以作為直觀、實(shí)效的機(jī)電演示設(shè)備，結(jié)合理論教學(xué)最直接的實(shí)現(xiàn)由單一機(jī)械產(chǎn)品，經(jīng)電子化改造變?yōu)橐詸C(jī)電為動(dòng)力最終實(shí)現(xiàn)精密機(jī)械加工的數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　1.2 普通機(jī)床數(shù)控化

23、改造經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)</p><p>　　目前新經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床約8．5萬/臺(tái)，以普通新車床CA6140為例，售價(jià)3．8萬／臺(tái)，使用壽命8-10年，而已使用了6-8年的舊車床CA6140，估價(jià)0.5萬／臺(tái)， 通過改造還可使用4-6年。普通車床CA6140每臺(tái)數(shù)控化改造所需價(jià)格大約3萬，數(shù)控加工的生產(chǎn)率可提高20．30％。因此需要對(duì)普通車床的數(shù)控化改造進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。</p><p>　　設(shè)備現(xiàn)代化

24、改造是指應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)成就和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，適應(yīng)生產(chǎn)的需要，改變現(xiàn)有設(shè)備的結(jié)構(gòu)(包括更換新部件、新裝置、新附件等)，改善現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)性能，使之全部或局部達(dá)到新設(shè)備的性能。</p><p>　　設(shè)備現(xiàn)代化改造是廣義設(shè)備更新的一種方式，因此，研究現(xiàn)代化改造的經(jīng)濟(jì)性與設(shè)備更新的其他方式相比較。一般情況下，與現(xiàn)代化改造并存的可行方案有：繼續(xù)使用舊設(shè)備、舊設(shè)備大修理、原型設(shè)備更換和更換新設(shè)備。決策的任務(wù)就是要在各種可行方案中選擇

25、設(shè)備使用總成本最小的方案。針對(duì)各種方案的設(shè)備使用總成本，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析[1]，選用下列公式計(jì)算：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b>&

26、lt;/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——舊設(shè)備到j(luò)年的使用總成本；</p><p>　　——原型新設(shè)備到j(luò)年的使用總成本：</p><p>　　——高效率新設(shè)備到j(luò)年的使用總成本：</p><p>　　——現(xiàn)代化改裝后設(shè)備到j(luò)年的使用總成本；</p>&l

27、t;p>　　——大修理后設(shè)備到j(luò)年的使用總成本：</p><p>　　——舊設(shè)備繼續(xù)使用時(shí)的勞動(dòng)生產(chǎn)率系數(shù)；</p><p>　　——原型新設(shè)備的勞動(dòng)生產(chǎn)率系數(shù)；</p><p>　　——高效率新設(shè)備的勞動(dòng)生產(chǎn)率系數(shù)；</p><p>　　——現(xiàn)代化改裝后的勞動(dòng)生產(chǎn)率系數(shù)；</p><p>　　——大修理后的勞動(dòng)

28、生產(chǎn)率系數(shù)；</p><p>　　——原型新設(shè)備的價(jià)值;</p><p>　　——高效率新設(shè)備的價(jià)值；</p><p>　　——舊設(shè)備現(xiàn)代化改裝的價(jià)值：</p><p>　　——設(shè)備大修理費(fèi)用：</p><p>　　——舊設(shè)備在j年的使用費(fèi)用；</p><p>　　——原型新設(shè)備在j年的使用費(fèi)用

29、；</p><p>　　——高效率新設(shè)備在j年的使用費(fèi)用；</p><p>　　——現(xiàn)代化改裝后在j年的使用費(fèi)用；</p><p>　　一——大修理后在j年的使用費(fèi)用：</p><p>　　——原型新設(shè)備使用j年后的殘值；</p><p>　　——高效率設(shè)備使用J年后的殘值；</p><p>　

30、　——第j年的現(xiàn)值系數(shù)，i為貼現(xiàn)利率；j為設(shè)備使用年限，(j=l，2，3，．．n)。</p><p>　　比較各種方案的設(shè)備使用總成本，取總成本最小的方案。各種方案投資成本</p><p>　　及生產(chǎn)率以及各年使用成本列于表1．1所示：</p><p>　　表1．1 各種更新方案的投資和各年使用費(fèi)用 ( 萬元)</p>

31、<p>　　新設(shè)備殘值==O．5萬元，舊設(shè)備殘值==0，利率i=8％</p><p>　　將上表所列數(shù)據(jù)代入各計(jì)算公式得出各種方案逐年使用成本見表1-2：</p><p>　　表1-2 各種方案逐年設(shè)備使用總成本匯總表 （萬元）</p><p>　　由以上計(jì)算結(jié)果，比較各項(xiàng)更新方案中使用總成本最小者為優(yōu)。如果設(shè)備只使用3年，以繼續(xù)使用

32、原設(shè)備方案為最佳；如果使用4-6年，則對(duì)原設(shè)備進(jìn)行大修理的方案為佳；如果設(shè)備使用6年以上到8年，則最佳方案是將原舊機(jī)床改裝為數(shù)控化機(jī)床；如果使用9年以上，則可更將普通機(jī)床更換為全新數(shù)控機(jī)床為最佳方案。</p><p>　　因此通過以上經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，對(duì)使用6到8年的普通車床，將其改造為數(shù)控化車床，</p><p>　　是比較經(jīng)濟(jì)和可行的。</p><p>　　1.3數(shù)控

33、機(jī)床伺服系統(tǒng)的選擇 </p><p>　　數(shù)控機(jī)床按伺服控制主要有三種類型，改造時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。 </p><p>　　1.3.1開環(huán)控制系統(tǒng) </p><p>　　系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件。只要控制指令脈

34、沖的數(shù)量、頻率以及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱該之為開環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度，齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。該機(jī)床數(shù)控化改造縱向和橫向進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)選擇開環(huán)步進(jìn)電機(jī)控制</p><p>　　1.3.2閉環(huán)控制系統(tǒng)

35、 </p><p>　　該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是：由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際位置反饋信號(hào)，隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較，將兩者的差值放大和變換，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)，直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止。閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜，成本也高，對(duì)環(huán)境室溫要求嚴(yán)。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。但是可以獲得比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度，驅(qū)動(dòng)功率更大的特性指標(biāo)。

36、可根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。由于閉環(huán)控制代價(jià)高，適用于精密和高精密數(shù)控機(jī)床，對(duì)于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床選擇此系統(tǒng)，無疑提高了它的成本和調(diào)試難度。 1.3.3半閉環(huán)控制系統(tǒng) </p><p>　　半閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)元件安裝在中間傳動(dòng)件上，間接測(cè)量執(zhí)行部件的位置。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差，因此，它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是它的結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。在將角位移檢測(cè)元件與速度檢測(cè)元件和伺服電

37、機(jī)作成一個(gè)整體時(shí)則無需考慮位置檢測(cè)裝置的安裝問題。由于它的性價(jià)比高，大部分普通機(jī)床數(shù)控化改造都采用此系統(tǒng)。</p><p>　　二、車床改造方案的確定</p><p>　　數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床是建立在微電子現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上。在數(shù)控改造中引入單片機(jī)的應(yīng)用，不但技術(shù)上具有先進(jìn)性，同時(shí)，在應(yīng)用上比其它傳統(tǒng)的自動(dòng)化改裝方案有通用性與協(xié)調(diào)性。我們?cè)趯?shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的改造的過程中堅(jiān)持這樣一條原則

38、：在盡量不改變車床原有功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的，完成改造</p><p>　　2.1 普通車床的構(gòu)成</p><p>　　對(duì)普通車床的自動(dòng)改造包括三大部分：機(jī)械部分、硬件（含電部分）、軟件部分。車床改造前，主要有以下幾部分構(gòu)成。</p><p>　　車床部分名稱和用途如下：</p><p>　　2.1.1 車頭部分</p>

39、;<p>　　1.車頭箱 用來帶動(dòng)車床主軸及卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)，變換箱外的手柄位置，可以使主軸得到各種不同的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　2.卡盤 用來夾住工件，并帶動(dòng)工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　2.1.2 掛輪箱部分</p><p>　　用來把主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給走刀箱。調(diào)換箱體內(nèi)的齒輪，并與走刀箱配合，可以車削各種不同螺距的螺紋。</p>&l

40、t;p>　　2.1.3 走刀部分</p><p>　　1.走刀箱利用它內(nèi)部的齒輪機(jī)構(gòu)，可以把主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給絲杠，變換箱體外面的手柄位置，可以使主軸得到各種不同的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　2.用來車削螺紋。它能使拖板和車刀按要求的速比作很精確的直線移動(dòng)。</p><p>　　2.1.4 托板部分</p><p>　　1.拖板箱 把

41、絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給拖板部分，變換箱外的手柄位置，經(jīng)拖板部分使車刀作縱向或橫向走刀。</p><p>　　2.托板 分大、中和小托板三種：大的是橫向車削工件時(shí)使用；中的是縱向和控制吃道時(shí)使用；小的是橫向較短或者加工角度工件時(shí)用的。</p><p>　　3.刀架 用來裝夾刀具。</p><p><b>　　2.1.5 尾座</b></p>

42、<p>　　用來安裝頂針，支頂較長(zhǎng)工件。它還可以安裝各種切削刀具。</p><p><b>　　2.1.6 床身</b></p><p>　　用來支持和安裝車床的各個(gè)部件，床身上面有兩條精確的導(dǎo)軌。托板和尾座可沿著導(dǎo)軌移動(dòng)。</p><p><b>　　2.1.7 附件</b></p><p

43、>　　1.中心架 車削較長(zhǎng)工件時(shí)用來支持工件。</p><p>　　2.冷卻嘴 用來注入切削液。</p><p>　　2.2 步進(jìn)電機(jī)的控制選擇、安裝、與控制</p><p>　　2.2.1步進(jìn)電機(jī)的選擇</p><p>　　改造后的車床屬于開環(huán)控制。改造系統(tǒng)選擇步進(jìn)電機(jī)作為雙向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移或直線

44、位移的一種增量運(yùn)動(dòng)電磁執(zhí)行元件。由于它的位移量和輸入脈沖同步，因而只要控制輸入脈沖數(shù)量、頻率及電機(jī)各組的接通次序，便可精確地獲得所要求的轉(zhuǎn)角、速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，但同時(shí)應(yīng)注意電機(jī)的丟步，多步現(xiàn)象。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)定子上有A、B、C三相，當(dāng)定子三相按順序輪流通電時(shí)，A、B、C三對(duì)磁極依次產(chǎn)生磁場(chǎng)吸引轉(zhuǎn)子一步一步運(yùn)轉(zhuǎn)。為了改善步進(jìn)電機(jī)工作性能，采用雙相輪流通電控制，由于兩相通電與單相輪流通電相比較轉(zhuǎn)子受力矩

45、大一些，所以，工作穩(wěn)定不易丟步。但步矩角和單相的方式一樣。步進(jìn)電機(jī)的選擇主要考慮以下幾個(gè)方面：</p><p>　　步矩角 2）最大靜轉(zhuǎn)矩 3)對(duì)于安裝條件而言的外形尺寸</p><p>　　首先，必須保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率，因此應(yīng)先計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)矩頻特性能有一定的量，以保證運(yùn)行可靠，即在實(shí)際工作中，各種頻率下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩必須在矩頻特性曲線。一般來說，最

46、大靜轉(zhuǎn)矩Mmax大的電機(jī)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩也大，通常取M/=0.2-0.5。選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)使步矩角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，可以達(dá)到機(jī)床使用要求的脈沖當(dāng)量&（mm/脈沖）。步進(jìn)電機(jī)在有載啟動(dòng)時(shí)，其啟動(dòng)頻率和矩頻特性用下式近似計(jì)算：</p><p>　　Fq=Fq′=(1-Mf/M)(1+JF/J)</p><p>　　式中:M是啟動(dòng)頻率下的由矩頻特性決定的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩（N/m）</p>

47、;<p>　　Jf是負(fù)載慣量（N·m·s·s）</p><p>　　Fq是步進(jìn)電機(jī)空載啟動(dòng)頻率</p><p>　　如負(fù)載參數(shù)無法確定，則可估算，當(dāng)然還應(yīng)該結(jié)合電機(jī)溫升，供貸等具體條件而定。</p><p>　　根據(jù)以上闡述，我們選擇了55BF003型步進(jìn)電機(jī)，其基本參數(shù)如下表2-1：</p><p&g

48、t;　　表2-1 步進(jìn)電機(jī)基本參數(shù)</p><p>　　2.2.2 步進(jìn)電機(jī)的安裝</p><p>　　普通車床刀架滑移由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的滑移組成，與導(dǎo)軌平行方向和導(dǎo)軌垂直的水平方向，由于在這兩個(gè)方向可任意滑移，所以，刀架（包括刀具）可停留在加工有效區(qū)的任意位置。</p><p>　　1.沿導(dǎo)軌方向：在這個(gè)方向上是由絲杠驅(qū)動(dòng)，當(dāng)溜板箱上手柄扳到自動(dòng)走刀位置時(shí)，由驅(qū)動(dòng)裝

49、置的轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最后經(jīng)絲杠驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌方向走刀過程。在動(dòng)力來源上，由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制經(jīng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸傳遞給一級(jí)齒輪，再經(jīng)齒輪嚙合傳遞給二級(jí)齒輪，二級(jí)齒輪軸向連接絲杠，最后，絲杠將動(dòng)力傳給溜板箱，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌方向進(jìn)給。</p><p>　　2.與導(dǎo)軌垂直水平方向：將原有手柄手工進(jìn)給改造，保留手柄部分，加裝第二個(gè)步進(jìn)電機(jī)，將電機(jī)軸與原有絲杠連接起來。</p><p>　　2.2.3 步進(jìn)電機(jī)的

50、控制</p><p>　　如前所述，我們選擇了兩個(gè)方向,與導(dǎo)軌平行方向和與導(dǎo)軌垂直的水平方向作為雙坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，這樣刀具可在工作范圍內(nèi)任意一點(diǎn)工作，同時(shí)選擇了兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)對(duì)這兩個(gè)方向進(jìn)行控制。</p><p>　　對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，其方案有多種：硬件集成電路聯(lián)接、單片機(jī)、工業(yè)PC機(jī)、微機(jī)等。經(jīng)過綜合比較分析，我們選取了單片機(jī)，其主要原因如下：控制類微型計(jì)算機(jī)的典型機(jī)種是單片機(jī)，即將運(yùn)算器、控制

51、器、輸入輸出接口、部分存儲(chǔ)器以及其他一些邏輯部件集成在一片芯片上。這樣的單片計(jì)算機(jī)具有體積小、重量輕、耗電少、功能強(qiáng)和價(jià)格低等特點(diǎn)；又由于數(shù)據(jù)大都是在芯片內(nèi)傳遞處理，所以運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，用于控制領(lǐng)域中是非常理想的，在國外一般稱為微控制器。單片機(jī)雖然從七十年代問世到現(xiàn)在只不過三十多年左右時(shí)間，但發(fā)展異常迅速，現(xiàn)在的單片機(jī)因其品種繁多，功能各異的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣泛。</p><p>　　2.3 普通車床傳

52、動(dòng)系統(tǒng)的改造</p><p>　　現(xiàn)有的普通車床有橫向和縱向兩個(gè)方向的進(jìn)給，這兩個(gè)方向的傳動(dòng)系統(tǒng)的改造示意圖如圖2-1所示： a)圖為縱向示意圖 b）圖為橫向示意圖</p><p>　　圖 2-1（a）車床橫向傳動(dòng)改造示意圖</p><p>　　1.步進(jìn)電機(jī) 2.諧波減速器 3.縱向進(jìn)給絲杠 4.刀架</p><p>　　圖 2-1（b

53、）車床縱向傳動(dòng)改造示意圖</p><p>　　1.縱向進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)絲杠 2.溜板箱 3.橫向進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)絲杠 4.齒輪2 5.齒輪1 </p><p>　　6.諧波減速器 7.電機(jī)</p><p>　　2.4 車床改造機(jī)械部分具體零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　下面將詳細(xì)介紹（包括繪圖）機(jī)械部分所需的零件設(shè)計(jì)、零件結(jié)構(gòu)、尺寸等主要從下面

54、幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　傳動(dòng)穩(wěn)定 不影響精度或者精度必須滿足在要求的范圍內(nèi)。</p><p>　　結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單、傳動(dòng)合理。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)性好。</b></p><p>　　圖(2-2)為橫向進(jìn)給時(shí)所需的具體零件及零件裝配示意圖。</p><p>　　圖2-2橫向

55、進(jìn)給零件裝配示意圖。</p><p>　　1.電機(jī) 2.螺釘 3.聯(lián)軸器 4.諧波減速器 5.薄片斜齒輪 6.支承軸 7.斜齒輪 8.橫向絲杠 9.下箱體 10.螺釘 11.上箱體</p><p>　　圖2-3為縱向進(jìn)給時(shí)所需的具體零件及零件裝配示意圖</p><p>　　圖2-3 縱向進(jìn)給零件裝配示意圖</p><p>

56、　　1.電機(jī) 2.螺釘 3.聯(lián)軸器 4.諧波減速器 5.縱向絲杠 6.聯(lián)軸器 7.下箱體 8.螺釘 9.上箱體</p><p>　　2.5 驅(qū)動(dòng)電路的確定</p><p>　　從微機(jī)接口中輸出的電流為毫安能，它雖然不能驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這就必須針對(duì)計(jì)算機(jī)輸出電流進(jìn)行放大，因此，必須有一套完整的功率放大電路，用它去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。</p><p>　　三 改造車

57、床主軸及控制系統(tǒng)</p><p><b>　　3.1改進(jìn)主軸電機(jī)</b></p><p>　　3.1.1主軸脈沖編碼器的概述</p><p>　　脈沖編碼器又稱脈沖發(fā)生器，它是一種直接用數(shù)字代碼表示角位移及線位移的檢測(cè)器。能把機(jī)械轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變成電脈沖，是數(shù)控機(jī)床上使用廣泛的位置控制裝置。脈沖編碼器控制方式的特點(diǎn)： （1）控制方式是非接觸式的，無摩擦

58、和磨損，驅(qū)動(dòng)力矩小。 （2）由于光電交換器性能的提高，可得到較快的響應(yīng)速度。 （3）由于照像腐蝕技術(shù)的提高，可以制造高分辨率、高精度的光電盤，母盤制作后，復(fù)制很方便，且成本底。 （4）抗污染能力差，容易損壞。</p><p>　　3.2 改進(jìn)刀架</p><p>　　3.2.1改造刀架的目的</p><p>　　普通車床的上帶有手動(dòng)刀架。根據(jù)加工要求

59、和生產(chǎn)情況，對(duì)刀架進(jìn)行改造，提高生產(chǎn)率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工提供前提條件。</p><p>　　3.2.2刀架的選擇</p><p>　　經(jīng)過比較，選用常州宏達(dá)機(jī)床設(shè)備廠生產(chǎn)的LD4—C0625型四工位電動(dòng)刀架。作為車床的電動(dòng)刀架?？梢酝瓿纱志嚕嚶菁y和切槽（斷）等加工的換刀工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且實(shí)用。刀架的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)由三相微型異步電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)完成</p><p

60、>　　3.2.3刀架的工作原理</p><p>　　在加工過程中，選刀時(shí)在程序中輸入被選刀具的的TXX（刀具號(hào)）和DXX（刀沿號(hào)）。PCU單元通過PLC的輸出端口通過X111的Q0.4接通電動(dòng)刀架的正轉(zhuǎn)繼電器使刀架正轉(zhuǎn)，當(dāng)所選刀具到達(dá)加工位置時(shí)，刀架上的集成霍爾單元?jiǎng)t發(fā)出信號(hào)，通過PLC輸入端口將X111的I0.0～I(xiàn)0.3信息傳遞給PUC單元結(jié)束選刀。</p><p>　　3.3

61、 X、Z軸的限位輸入端設(shè)置為負(fù)邏</p><p>　　經(jīng)過分析現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的限位控制電路的缺陷，想出一種新的限位控制方式，既負(fù)邏輯控制。其基本思路是：使用限位行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)，當(dāng)限位開關(guān)沒有壓下I/O點(diǎn)與24V斷開，機(jī)床限位。這種接法消除因線路開路而產(chǎn)生限位失靈現(xiàn)象，提高了限位電路的可靠性。限位輸入端采用負(fù)邏輯需對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改。 采用負(fù)邏輯的輸入方法，這樣有利害、于提高數(shù)控機(jī)床的可靠性和安全性。如果機(jī)

62、床的電路采用傳統(tǒng)的繼點(diǎn)器，接觸器等元件實(shí)現(xiàn)邏輯功能則不宜采用負(fù)邏輯，因?yàn)樗麜?huì)導(dǎo)致部分繼電器，接觸器處于始終接觸狀態(tài)。這會(huì)造成損耗大，元件升溫，壽命縮短等問題，并且元件間機(jī)械接觸，還會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)等因素造成誤動(dòng)作?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)其控制邏輯由邏輯電子線路實(shí)現(xiàn)，，不會(huì)出現(xiàn)以上問題，本次數(shù)控改造使用的數(shù)控西門子802D數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)負(fù)邏輯輸入要軟件，硬件兩方面配合才能實(shí)現(xiàn)。 硬件連接 數(shù)控機(jī)床中PLC的輸入點(diǎn)有以下兩中連接方法，其原理是：當(dāng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)

63、超程時(shí)壓下行程開關(guān)SQ1，SQ1閉合PLC內(nèi)的光點(diǎn)歐合器件得點(diǎn)，PLC認(rèn)為該點(diǎn)的邏輯值為“1”，信號(hào)有效，PLC執(zhí)行相關(guān)操作。這種方法的缺點(diǎn)在于當(dāng)+叢4V端子到PLC輸入點(diǎn)之間的線路接觸不良或開路則</p><p>　　四 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 步進(jìn)電機(jī)的控制方案</p><p>　　4.1.1．基于電子電路控制</p>

64、<p>　　步進(jìn)電機(jī)受電脈沖信號(hào)控制，電脈沖信號(hào)的產(chǎn)生、分配、放大全靠電子元器件的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)。由于脈沖控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力一般都很弱，因此必須有功率放大驅(qū)動(dòng)電路。步進(jìn)電機(jī)與控制電路、功率放大驅(qū)動(dòng)電路組成一體，構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。此種控制電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)一般步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分任務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)由三部分組成：脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、脈沖信號(hào)分配電路、功率放大驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)組成如下所示。</p><p>　

65、　圖5-1 基于電子電路控制系統(tǒng)</p><p>　　此種方案即可為開環(huán)控制，也可閉環(huán)控制。開環(huán)時(shí)，其平穩(wěn)性好，成本低，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但未能實(shí)現(xiàn)高精度細(xì)分。采用閉環(huán)控制，即能實(shí)現(xiàn)高精度細(xì)分，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。閉環(huán)控制是不斷直接或間接地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置和速度，然后通過反饋和適當(dāng)?shù)奶幚?，自?dòng)給出脈沖鏈，使步進(jìn)電機(jī)每一步響應(yīng)控制信號(hào)的命令，從而只要控制策略正確電機(jī)不可能輕易失步。</p><p>　　該

66、方案多通過一些大規(guī)模集成電路來控制其脈沖輸出頻率和脈沖輸出數(shù)，功能相對(duì)較單一，如需改變控制方案，必須需重新設(shè)計(jì)，因此靈活性不高。</p><p>　　4.1.2 基于單片機(jī)控制</p><p>　　采用單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件相結(jié)合的控制方法,達(dá)到了對(duì)步進(jìn)電機(jī)的最佳控制。系統(tǒng)中采用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動(dòng)線路。由于單片機(jī)的強(qiáng)大功能，還可設(shè)計(jì)大量的外圍電路，鍵盤

67、作為一個(gè)外部中斷源，設(shè)置了步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、檔次、停止等功能，采用中斷和查詢相結(jié)合的方法來調(diào)用中斷服務(wù)程序，完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)的最佳控制，顯示器及時(shí)顯示正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)速度等狀態(tài)。</p><p>　　本方案有以下優(yōu)點(diǎn)(1)單片機(jī)軟件編程可以使復(fù)雜的控制過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和精確控制，避免了失步、振蕩等對(duì)控制精度的影響：(2)大大提高了接口電路的靈活性和通用性</p><p>　　(3)單片機(jī)的強(qiáng)大功

68、能使顯示電路、鍵盤電路、復(fù)位電路等外圍電路有機(jī)的組合，大大提高系統(tǒng)的交互性。</p><p>　　基于以上優(yōu)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用基于單片機(jī)的控制方案。</p><p>　　4.1.3 基于PLC的控制</p><p>　　PLC也叫可編程控制器，是一種工業(yè)上用的計(jì)算機(jī)。PLC作為新一代的工業(yè)控制器，由于具有通用性好、實(shí)用性強(qiáng)、硬件配套齊全、編程簡(jiǎn)單易學(xué)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)

69、而廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)有PLC、環(huán)形分配器和功率驅(qū)動(dòng)電路組成?？刂葡到y(tǒng)采用PLC來產(chǎn)生控制脈沖。通過PLC編程輸出一定數(shù)量的方波脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量，同時(shí)通過編程控制脈沖頻率來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度。環(huán)形脈沖分配器將PLC輸出的控制脈沖按步進(jìn)電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的繞組。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)可以采用軟件環(huán)形分配器，也可采用硬件環(huán)形分配器。采用軟件環(huán)形

70、分配器占用PLC資源較多，特別是步迸電機(jī)繞組相數(shù)大于4時(shí)，對(duì)于大型生產(chǎn)線應(yīng)該予以考慮。采用硬件環(huán)形分配器，雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省PLC資源，目前市場(chǎng)有多種專用芯片可以選用。步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路將PLC輸出的控制脈沖放大，達(dá)到比較大的驅(qū)動(dòng)能力，來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。</p><p>　　采用軟件來產(chǎn)生控制步進(jìn)電機(jī)的環(huán)型脈沖信號(hào)，并用PLC中的定時(shí)器來產(chǎn)生速度脈沖信號(hào)，這樣就可以省掉專用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，降低硬

71、件成本。但由于PLC的掃描周期一般為但由于PLC的掃描周期一般為幾毫秒到幾十毫秒，相應(yīng)的頻率只能達(dá)到幾百赫茲，因此，受到PLC工作方式的限制及其掃描周期的影響，步進(jìn)電機(jī)不能在高頻下工作，無法實(shí)現(xiàn)高速控制。并且在速度較高時(shí)，由于受到掃描周期的影響，相應(yīng)的控制精度就降低了。</p><p>　　4.2 步進(jìn)電機(jī)的恒速控制</p><p>　　要實(shí)現(xiàn)這樣的分配方案，只需PA口順序輸出二進(jìn)制控制

72、字001H、011H、010H、110H、100H、101H即可；電機(jī)反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出順序相反。</p><p>　　4.2.1脈沖頻率的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　每輸出一個(gè)控制字就相當(dāng)于發(fā)送一個(gè)步進(jìn)脈沖，脈沖與脈沖之間應(yīng)有時(shí)間間隔，即脈沖周期，它反映了步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)頻率，即速度。實(shí)現(xiàn)脈沖周期的方法很簡(jiǎn)單，主要有兩種：利用程序循環(huán)延時(shí)和利用定時(shí)器中斷。前者占用計(jì)算機(jī)機(jī)時(shí)較嚴(yán)重，計(jì)算機(jī)延時(shí)

73、階段將不能處理其他事務(wù)，且延時(shí)不很準(zhǔn)確，但實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不占用計(jì)算機(jī)硬件資源，主要用于ＣＰＵ較空閑的場(chǎng)合；后者可以精確定時(shí)，不占用ＣＰＵ空間，但有時(shí)需要系統(tǒng)另行擴(kuò)展定時(shí)器。</p><p>　　4.2.2軟件的編寫</p><p>　　在實(shí)際編寫控制程序時(shí)，對(duì)環(huán)形分配器的實(shí)現(xiàn)常常采用脈沖分配表的辦法，即把各相通電的控制字存放在一串連續(xù)的存儲(chǔ)單元中，形成所謂的脈沖分配表，輸出時(shí)采用查表的方法將控

74、制字順序取出。</p><p>　　下圖給出了采用程序延時(shí)的方法，步進(jìn)電機(jī)單向旋轉(zhuǎn)的程序原理框圖。實(shí)際編寫程序時(shí)還應(yīng)加上正反轉(zhuǎn)的判斷，反轉(zhuǎn)時(shí)反向查表，另外，運(yùn)行總步數(shù)至少應(yīng)放在兩個(gè)字節(jié)內(nèi)。</p><p>　　圖5-2 步進(jìn)電機(jī)恒速控制流程圖</p><p>　　4.3 步進(jìn)電機(jī)的變速控制</p><p>　　如果步進(jìn)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的速度很

75、高，那么在控制系統(tǒng)中應(yīng)該加入變速控制的內(nèi)容，這主要時(shí)收步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)頻率的限制。步進(jìn)電機(jī)適應(yīng)速度突變的能力比較差，其極限頻率一般比連續(xù)運(yùn)行頻率低十幾倍，如果實(shí)際啟動(dòng)頻率高于電機(jī)的極限啟動(dòng)頻率，電機(jī)將發(fā)生失步現(xiàn)象或根本不能啟動(dòng)，所以必須以低于極限啟動(dòng)頻率的頻率啟動(dòng)。如果連續(xù)運(yùn)行頻率很高的話，則會(huì)有一個(gè)加速過程；反之，電機(jī)從一個(gè)較高的運(yùn)行頻率到靜止，也必須有一個(gè)減速的過程，否則會(huì)出現(xiàn)過沖現(xiàn)象。</p><p>　　步進(jìn)

76、電機(jī)的升降速過程可以按直線規(guī)律或指數(shù)規(guī)律變化，前者屬于恒加速過程，平穩(wěn)性好，速度變化范圍大，適于快速定位等過程；后者加減速時(shí)間短，跟蹤能力強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，完全可以用多段的直線變化去逼近指數(shù)變化，這里采用恒加速過程。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用軟件自動(dòng)升降速控制。在步進(jìn)電機(jī)的控制當(dāng)中，運(yùn)行步數(shù)就是步進(jìn)脈沖數(shù)，是步進(jìn)電機(jī)是否運(yùn)行到終點(diǎn)的判別條件，延時(shí)參數(shù)就是控制脈沖的時(shí)間間隔，稱作步進(jìn)周期。電機(jī)恒速時(shí)，步進(jìn)周

77、期為常數(shù)，變速時(shí)，步進(jìn)周期要發(fā)生變化：周期變小，電機(jī)加速，周期變大，電機(jī)減速。所以，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的變速控制就是合理的改變其步進(jìn)周期，即合理地確定每個(gè)脈沖之間的延時(shí)時(shí)間，使步進(jìn)電機(jī)按規(guī)定的速度運(yùn)行。</p><p>　　圖5-3 是步進(jìn)電機(jī)恒加速運(yùn)動(dòng)的情況。圖中橫坐標(biāo)是步數(shù)，反映距離；縱坐標(biāo)為頻率，反映速度。該圖表達(dá)的含義是：步進(jìn)電機(jī)以的頻率啟動(dòng)，經(jīng)過H步運(yùn)行加速到到，以</p><p>　　

78、恒速運(yùn)行V-H步，經(jīng)過W步把速度降到，最后停止。</p><p>　　圖5-3 恒加速控制圖</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一個(gè)多月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。這也象征著我們的大學(xué)生涯也要結(jié)束了。做畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間是我們?cè)趯W(xué)校的最后階段,畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成也代表了大學(xué)生活的結(jié)束。畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該說是對(duì)自己四年來

79、所學(xué)到的知識(shí)的一次較為全面的考察和應(yīng)用，也是對(duì)自己未來工作能力的一次磨練。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過程中，我們遇到了這樣或那樣的困難，但我們一組的同學(xué)都通過討論并在老師的指點(diǎn)下將其克服了。這雖然是我個(gè)人的畢業(yè)設(shè)計(jì)，但也凝聚了集體的力量和智慧。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了多方面的鍛煉，設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力等方面都提高了很多。</p><p>　　普通車床數(shù)控化改造的設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的社會(huì)實(shí)用

80、性，另外設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮各方面的問題：比如總體方案的設(shè)計(jì)，控制方面的設(shè)計(jì)及各部分的組成部件的設(shè)計(jì)等，都需要通過查閱資料并進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算來完成，在此過程中我們要通體考慮，先從大的方面設(shè)計(jì)出其初步輪廓，然后對(duì)其細(xì)化，一部分一部分具體的設(shè)計(jì)出來。這對(duì)我既是一種考驗(yàn)，又是我提高設(shè)計(jì)水平的一條有效捷徑，對(duì)我從事畢業(yè)后的工作有很大的幫助。 </p><p>　　按照本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，本次設(shè)計(jì)的圖紙大部分都采用CAD繪制，說明

81、書為電腦打印，這對(duì)我們雖然是一次考驗(yàn)，但同時(shí)也提高了我們運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的能力，使我們能夠適應(yīng)社會(huì)所需。通過這次設(shè)計(jì)，我的CAD繪圖水平有了很大的提高，同時(shí)運(yùn)用word的能力也有所熟練和提高，可以說是不小的收獲。 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師吳老師的指導(dǎo)和同組同學(xué)的幫助下，才得以順利完成，在此向他們表示感謝。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中難免存在沒有考慮到的問題及錯(cuò)誤，請(qǐng)老師指正批評(píng)，在此深表感謝。<

82、/p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的幫助和支持。沒有他們的幫助和支持，是沒有辦法獨(dú)立完成畢業(yè)論文的，同窗之間的友誼永遠(yuǎn)長(zhǎng)存。在學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本論文能夠順利的完成，也歸功于各位任課老

83、師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。同時(shí)我在網(wǎng)上也搜集了不少資料，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。再次向?qū)W院的全體老師表示由衷的謝意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 樹志編著.數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí).北京.科學(xué)出版社，1978</p><p>　　[2] 張俊編著.金屬切削機(jī)床

84、與數(shù)控機(jī)床.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[3] 賈貽春編著. 機(jī)床數(shù)控基礎(chǔ).國防工業(yè)出版社，1980</p><p>　　[4] 朱喜林 張代治編著.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京.科學(xué)出版社，2005</p><p>　　[5] 劉武發(fā) 劉德平編著.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[

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86、p><p>　　[10] 樊軍慶編著.實(shí)用數(shù)控技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[11] 鄭樹琴編著.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京.國防工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[12] 羅永順編著.機(jī)床數(shù)控化改造技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[13] 周潤(rùn)景 徐宏偉 丁莉編著.單片機(jī)電路設(shè)計(jì)、分析與制作

87、.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[14] 趙巍 馮娜編著.單片機(jī)基礎(chǔ)及應(yīng)用.北京.清華大學(xué)出版社，2009</p><p>　　[15] 袁中凡編著.機(jī)電一體化技術(shù).北京.電子工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[16] 吳俊編著.Auto CAD應(yīng)用教程.南京.東南大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[17