三坐标数控磨床设计(含CAD图)

三坐标数控磨床设计(含CAD图)(开题报告,论文说明书22000字,外文翻译,CAD图纸4张)
中文摘要
    本次设计为三坐标数控磨床，该机床能通过三轴联动，实现曲线直线等不同的加工路线，同时可以通过更换砂轮来加工不同的型腔和轮廓提高其表面质量。另外该机床也能够对其它一些工具零件进行表面加工。
   所设计的三坐标数控磨床，磨头与立柱之间用鼠齿器相连，可以改变主轴与工作台的角度。三个坐标方向的移动均由交流伺服电机带动丝杠驱动，所选用的联轴器为十字滑块联轴器，工作台选用双推与双推轴承组成两端固定支承，达到所要求的高精度。三个方向通过速度反馈和位置反馈实现闭环系统。主轴电机采用交流电机，由变频器对其进行无级调速。所有电机均有单片机进行控制。
此设计主要对数控磨床的机构进行设计，了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y工作台的传动机构设计，主要是滚珠丝杠的运用；伺服系统应用开环控制，了解它的工作原理；机床整体结构的设计，了解优缺点，充分考虑主要矛盾，择优选取；数控装置的设计，了解其控制原理。
设计中充分考虑经济性、工艺性、适用性等要求，选择最好的方案，以达到最佳的效果。
关键词：数控   三坐标    铣床   

英文摘要
This design is for tri-coordinate numerical control grinding machine .This machine tool can work along the curve and straight line through co-operation of three axles .By changing the abrasive wheel it can also process different type and outline .And thus improve the quality of its surface .Furthermore, this machine tool can handle the face-improving process of other tools and components .
   The tri-coordinate NC curved surface grinding machine work head is connected with stand post by means of a mouse-tooth device .It can change the angle between the main axle and work desk. The motion of tri-coordinate direction is urged by DC. The work desk is fixed at both ends, thus it can reach the high accuracy .Three coordinate direction move and urge by direct current serve electrical machinery and realize half close ring system through speed feedback and position feedback. Main shaft adopt and exchange electrical machinery by electrical machinery ,go on step speed regulation to their by converter. All electrical machineries are controlled by the one-chip computer.
   In this way the product produced are with high quality we mainly design the structure of the numerically controlled milling machine, and find out control prnciple of single tool machine: The design of the transmission structure of X、Y worktable .Mainly the application of boll beany; Assiting system with the control of open-loop system and its working prinples; The design of the whole machine structure and it advantages and disadvantages; The design of the numerically controlled device ,and its control principles.
   In this design ,we fully consider the practical orders of economy , technology and applicability and choose the least plan to get the least effect.
Key Words: Numerical Control      Tri-coordinate    Milling Machine

设计任务书
1、三坐标数控磨床的主要技术要求
（1）X、Y、Z行程分别为300mm、300mm 、300mm。
（2）进给精度为0.001mm
（3）X、Y、Z轴快速移动速度分别为10m/min、10m/min、10m/min
 (4 )工作台面尺寸420×300mm

2机床的基本参数
名称    参数
工作台面宽度×长度    420mm×300mm
工作台X轴行程    300mm
工作台Y轴行程    300mm
工作台Z轴行程    350mm
X、Y、Z轴快速移动速度    都为10r/min
X、Y、Z电机    70SL5A2交流伺服电机
主轴转速级数    无级调速
主轴转速范围    （3980～14920）r/min
主电机功率    7.0kw
主轴交流电机    1HP6103-4CG4
机床外形尺寸    1792mm×1308mm×2018mm
 

目录
中文摘要    1
英文摘要    2
目录    3
第一章  概论    1
1.1数控机床的产生与发展    1
1.2 何谓数控机床    1
1.3 数控机床的应用范围    1
1.4 数控机床的基本组成    2
1.5 数控机床的分类    2
1.6 数控机床的工作过程    2
1.7    数控机床的特点    2
1.8 磨削概论    2
1.9  三坐标数控磨床    3
第二章  总体结构设计    6
2.1提高机床的结构刚度的设计    6
2.2提高机床的抗振性的措施    7
2.3提高机床灵敏度    7
第三章 进给伺服系统结构设计    8
3.1 进给伺服系统的作用    8
3.2 进给伺服系统的设计要求    8
3.2.1对进给伺服系统的基本要求    8
3.2.2 进给伺服系统的设计要求    9
3.3进给伺服系统的组成    9
3.4  进给伺服系统的分类    9
3.5给伺服系统的数学模型。    10
3.5.1 数控机床的位置调节系统    10
3.5.2 进给伺服系统的数字模型    10
3.6 进给伺服系统的动态响应特性及伺服性能分析    10
3.6.1 时间响应性    10
3.6.2 频率响应特性    11
3.6.3 稳定性分析    11
3.6.4 快速性分析    11
3.6.5 伺服精度    11
3.7 驱动元件的设计    12
3.7.1. 选用伺服电动机    12
3.7.2选用交流伺服电机    12
3.8 机械传动部件的设计    14
第四章  床身与导轨    20
4.1 床身设计    20
4.1.1 床身结构的基本要求    20
4.1.2 床身的结构    20
4.1.3 床身的截面形状    20
4.1.4钢板焊接结构    21
4.1.5箱体封沙结构    21
4.2导轨设计    21
4.2.1对导轨的要求    21
4.2.2  滑动导轨    21
4.2.3 贴塑滑动导轨    21
4.2.4 导轨结构    22
4.2.5 导轨设计    22
4.2.6导轨的材料    22
第五章   主传动系统结构设计    23
5.1主传动系统的设计要求    23
5.2主传动变速系统的设计    23
5.3主轴组件设计    23
5.3.1 对主轴组件的性能要求    23
5.3.2 主轴组件的组成和轴承选型    24
5.3.3 主轴组件的技术要求    25
5.3.4主轴组件的动态特性    26
5.3.5 主轴轴承的润滑    26
5.4选择主轴电机    27
5.5 高速带的设计计算    29
第六章  控制系统设计    31
6.1 确定硬件电路的总体方案    31
6.2 主控制器CPU的选择    31
6.3 存储器扩展电路设计    31
6.4 I/O口扩展电路设计    32
6.5 交流伺服电机驱动电路    32
6.6 主轴电机驱动电路    32
6.7 越界报警    32
程 序    33
设 计 小 结    36
参考文献    37