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数控机床外观造型工业设计

数控机床外观造型工业设计
数控机床外观造型工业设计

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数控机床外观造型工业设计

设计是一种艺术的造物活动,其本质是“按照美的规律为人造物”,这就决定了对设计的研究不能脱离审美的范畴。虽然“美”不是设计的惟一属性和最终目的,但就设计成果而言,美的因素却成为考虑其优劣程度的标准之一。

对于机械造型美,最早可以追溯到19世纪。英国著名的建筑师、工艺美术家威廉·莫里斯要求艺术能为大多数人服务,为整个社会服务。1907 年,在莫里斯等人的影响下,德国一些工程师和工业设计师创办了“德意志艺术工业联盟”。这个组织在大工业机器生产的基础上将艺术和劳动结合在一起,在提高机械产品的质量,特别是在改进产品外观造型上作出显著成效。因此,德国的工业机械产品立即在国际市场上畅销,从而促进了世界各国对机械产品造型的重视。

我国以前对美在机械造型中的作用重视不够,出口的机械产品不太重视把美学运用到造型中去,因此,产品虽然在性能、坚固等方面达到国际水平,但仍不受欢迎而缺乏竞争能力。此外,机械造型忽视和人体工程学的结合,明显与外市场的需求不相适应,从而失去竞争能力。因此,优良的机械产品必须和美的创造结合,才能达到最大的社会效益和经济效益。

一、数控机床外观造型要素分解

数控机床的整体造型是由外观件组成,数控机床外观件的造型体现了机床的整体造型风格。以数控机床的造型对人视觉印象造成主要影响为依据,可将数控机床外观件分为外罩、门、观察窗、把手、数控系统、排屑装置、水箱、油箱、电控柜、标牌等外观部件。每个外观部件作为数控机床整体造型的特征要素,其对整体造型的影响是各不相同的,一般的外观件只是研究机床门、把手和标牌等对机床外观造型影响较大的外观件。数控机床整体造型与外观件造型、外观件与外观件造型之间的关系是有机的协调关系,整体造型通过外观件造型的有机统一来实现其造型的目的。外观件的设计对数控机床整体外观质量以及机床使用的操作性有着重要的影响,因此外观件造型设计是数控机床造型设计的重点。

外罩:机床的外罩造型是影响整体造型风格的最重要因素。外罩是数控机床主体上最主要的部件,其造型的视觉冲击力和表现力直接影响人们对机床的第一印象乃至最终评判。现有机床的外罩造型从其正立面上大体可以概括为曲面造型、直面造型和斜面造型。这三种特征的外罩造型给人的感觉各不相同。以曲面、曲线为基调的外罩造型给人圆润、流畅、活泼、亲切的感觉。以直面、直线为主的造型风格给人规整、均衡、庄重的感觉。正立面以斜面为主的造型,其面与面之间的转折变化较为丰富,给人以有生气、活力、轻巧的感觉。

门:机床门位于机床主体部分的正面中央,是机床造型设计的重点之一。机床门的造型要受到机床外罩正立面造型的约束,其外轮廓线要与机床外罩正立面的轮廓线相匹配。现有的造型大致可以按造型感觉分为曲门、直门和折门三种,其造型的变化要随外罩造型的变化而变化。

观察窗:观察窗作为数控机床正立面的视觉中心,其造型对整体造型风格的表现起着画龙点睛的作用。现有的数控机床的观察窗造型变化较多,但均要求与整体造型风格相协调。方形观察窗带有小圆角,常与以直线、平面为主,边角较硬直的外罩造型相匹配,给人以规整、精确的感觉。而带有大圆角的观察窗造型常与以曲面感觉为主的或面与面之间过渡较为圆滑的外罩造型相匹配。现有数控机床的观察窗造型已不再以方形为主,尤其是国外的数控机床造型越来越多地采用曲线造型和一些不规矩形作为观察窗的外形,以满足机床造型风格多样化的需求。

把手:把手虽然在数控机床外观部件中体积较小,但其造型的视觉冲击力却不小。把手的造型和安装的位置都要考虑人机工程学方面的因素,以方便操作者使用。把手的造型主要由其截面形状和外形轮廓线决定。现有机床的把手截面多以圆形为主,但方形截面把手也有少量的应用。现有的把手外形轮廓线可归纳为直、曲、折三种,每种造型可分别与不同造型风格的机床造型搭配,但要考虑风格协调问题。直把手多用于方正的机床造型;曲把手多用于曲面的造型,以体现整体形态的张力;而折把手多应用于面与面之间转折变化丰富的机床造型,形成整体风格的统一。

二、数控机床外观造型设计中的艺术美

数控机床是多种技术的综合体,因而在设计过程中,仅仅局限于使其安全、快捷以及功能性的提

高已经无法满足人们的需求。设计师还应注重机床的外观质量,比如形态、色彩、质感和装饰等综合整体给予人们的审美形象。要塑造美的形式很大程度上受到相对独立的审美法则的制约,机床造型设计同样也需要一些审美法则来加以指导,在数控机床造型设计中贯彻。例如:对立与统一、比例与尺度等造型设计法则,有利于处理好机床局部部件造型与整体造型之间的关系,以获得风格统一、比例协调的机床造型。

宇宙间万物的形态无论有多复杂,都可以归纳为点、线、面、体四个基本要素。不同造型要素的组合,在造型意义上可以产生不同的性格,既能产生和谐,又能产生动态的紧张。数控机床外观艺术形式大体可分以下几种:

1. 方直的形态

这类机床的形态多为直线加以小圆角过渡,整体造型较为方正。直线给人以精致、严肃、统一有序并理性的感觉,符合加工中心高精度、高速度、高效率的特点。这类机床造型的外罩、门多为方正的直线造型,可有倾斜变化。观察窗多为直线形带小圆角。把手多为直线造型,竖直或横向位于观察窗旁。

2. 圆润的形态

这类机床多以曲面造型为主,面与面之间采用大圆角平滑连接,给人的整体印象是造型圆润、统一、线条温婉流畅。这类造型的外罩、门多为大弧度的曲面,曲面与直面间运用大倒角圆滑过渡,观察窗可采用方形带较大的圆角,也可运用曲线型等作些变化。把手为了配合门的曲面,多设计曲把手,但较短小的把手也可以是直线型,竖直或横向安放于观察窗旁。

3. 对比变化的形态

这类机床给人的视觉冲击力较大,由此带来了很强的视觉效果。机床的造型常常是由曲面和直面组合在一起,使得不同部位形成形体的对比,并且面与面之间有较多的起伏变化,给人感觉造型层次丰富。这类机床门的轮廓常与外罩的正面轮廓不一致,而且观察窗的造型则有较多的变化,使得整体造型细部较多,耐人寻味。

4. 简洁统一的形态

这类机床外观简洁,采用大块的直面或曲面造型,面与面之间少有起伏变化,外罩可适当做些斜角或圆角的造型,以打破造型过于简洁而造成的沉闷感。这类机床门和观察窗的造型与整体设计相协调,门、窗和把手的造型可增加一些细部结构,使得机床外观不会过于简单。

三、数控机床外观造型设计中的技术美

数控机床外观造型设计的技术美主要体现在造型设计中,要考虑人机工程学方面的要求。外观件的人性化设计是机床造型设计的重点,外观件人机性能的好坏将直接影响人们对机床整体性能的评价。人对机床操作时经常接触的外观件是机床人机工程设计中所要把握的关键,这类部件主要有机床门、观察窗、把手等,以下将对这几类外观件的人机工程设计进行分析,总结出外观件造型设计中需要满足的相关要求。

1. 机床门的人机工程设计

机床门是机床整体造型的重要部件,而且与机床操作人员接触较多,其尺寸与结构是否合理对机床操作的易用性有着重要的影响。机床门的设计除了要求其造型与机床外罩相配合,还需要考虑门的宽度。门的宽度不但会对机床整体外观造成较大影响,而且还会关系到机床的使用性能。因此,在门的造型设计中宽度是一个不可忽视的要素。

机床门的宽度主要受到工作台尺寸的限制,为了方便操作人员装卡零件的需要,门的宽度尺寸在一般情况下要求略大于工作台的宽度,即把工作台完全敞开。由于不同型号机床的工作台尺寸差别较大,因此门的造型也需要作较大的变化,以满足操作人员的工作要求。对于工作台较小的机床一般采用单开门的结构,而对于工作台较宽的机床则多选用双开门。因为要把工作台完全敞开,如果采用单门结构,机床门的体积过大,推拉操作较吃力,不便于使用,所以在大型的加工中心等机床中双开门的结构较为常见。

另外,在机床门的造型设计中,门的高度尺寸也应适当考虑。特别是在大型的加工中心的设计中,由于机床体量大,门的高度尺寸要比普通机床大些。

2. 观察窗的人机工程设计

观察窗的作用主要是操作者可通过它对加工工件和机床的运动进行观察。这种观察和显示数据一起构成了机床对个人的重要反馈。操作者对工件的观察在监视控制中是十分频繁的,观察的姿势受到观察窗的影响很大,因此观察窗的设计是机床人机工程设计中需要把握的要点。观察窗的高度应按照人体的视高尺寸的50% 位置来设计,以适应不同身高的人群。

3. 把手的人机工程设计

把手是操作人员操作机床常接触的部件,对机床操作的舒适性和操作人员工作效率的提高都有一定的影响。把手的设计要考虑的因素较多,其直径与长度要与人手的尺寸相适应,使得抓握舒适,操作方便。把手的长度在设计中也需要重视。现有的数控机床的把手造型多采用长把手的设计,一方面是为了造型的需要,另一方面也可以适合不同身高的人群抓握。但也有不少机床采用短把手,短把手的设计就要考虑把手长度对人手抓握的影响。

对于把手安装高度的确定,同样选取五十人体身高的50% 位置来作为设计依据,以适合不同身高的人使用。手的活动范围和肘的高度共同确定了最佳的手控制区,相关数据可以通过查阅人体测量的资料获得。对于长把手来说,其安装的高度没有太多限制,只要把手抓握位置能包括最佳控制区,且安放位置美观即可;而对于短把手则要尽量安装在最佳控制区内,而且位置多设计在门中间偏下的位置,这样能尽量使手腕保持自然状态,手与小臂处于一条直线上,避免因手腕弯曲而引起肌肉静态施力。

从以上分析可以得出,机床中与操作者接触较多的部件是机床人机工程设计的重点。这类部件不仅要求造型美观、结构简单,而且要把握“以人为本”的设计原则,让操作人员使用方便、舒适,工作效率大大提高。

参考资料⒉

机床产品外观设计的新动向

在一般人眼中,机床的核心价值是其加工能力,外观设计只是机床行业模仿消费品制造行业的作风,在机床设计工作结束以前对设计方案进行的局部修饰。然而,回顾工业设计的历史,机床其实是最早应用产品外观设计的行业之一,机床企业讲究产品外观的原因,除了对美的追求以外,更重要的是在市场形势出现变化时,提高自身产品在同类产品之间的竞争力。最近两年,世界机床产品市场开始了新一轮以外观设计为主题的竞争,这种变化的出现和近年机床市场形势转变有莫大的关系。

突出内在价值

中国是世界上最大的机床市场,国产机床质和量的提升对世界机床产业格局带来重大影响,当国产机床的性能、外观和国外产品日益接近,同时又具有较高性价比优势的情况下,国外高档机床开始争取将本身独有的内在价值,通过非传统的外观装饰向客户展示。例如,日本的板材加工机床制造商天田(AMADA)公司为了凸显与国产机床产品的技术差距,改换了一套更具科技色彩的外观语言。

利用外观突出产品内在价值的另一例子是马扎克(Mazak)公司的e系列复合加工机床,为了显示其独创的生产信息管理系统的存在,马扎克在e系列机床上装上如图3所示的生产信息管理塔

(e-TOWER),该塔的外观采用公众场所的信息柜台造型,以突出e系列机床的信息交互和管理的能

数控车床加工工艺分析

数控车床加工工艺分析 摘要:随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性,这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺,提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词:数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言:数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业,以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程,必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来,否则不但浪费大量的时间,而且还增加劳动者的劳动强度,甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工,对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的,只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作,减轻了劳动者的劳动强度,同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的,因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排,其中不能出任何的差错,

否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难,尤其是内孔的加工,由于在切削过程中,薄壁受切削力的作用,容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小,两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差,极易产生热变形,使尺寸和形位误差。达不到图纸要求,需解决的重要问题,是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题,原因是薄壁零件刚性差,强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点,并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响,为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验,有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形,保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件,首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工,容易产生变形,这里不仅装夹不方便,而且所要加工的部位也那难以加工,需要设计一专用薄壁套管、护轴。

[数控车技师论文]数控机床加工工艺路线的研究

[数控车技师论文]数控机床加工工艺路线的研究 理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备,它的效率高于普通机床的2~3倍,所以,要充分发挥数控机床的这一特点,必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法,同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。 在数控机床加工过程中,由于加工对象复杂多样,特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化,加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响,在对具体零件制定加工方案时,应该进行具体分析和区别对待,灵活处理。只有这样,才能使制定的加工方案合理,从而达到质量优、效率高和成本低的目的。 在对加工工艺进行认真和仔细的分析后,制定加工方案的一般原则为先粗后精,先近后远,先内后外,程序段最少,走刀路线最短,由于生产规模的差异,对于同一零件的加工方案是有所不同的,应根据具体条件,选择经济、合理的工艺方案。 1、加工工序划分 在数控机床上加工零件,工序可以比较集中,一次装夹应尽可能完成全部工序。与普通机床加工相比,加工工序划分有其自己的特点,常用的工序划分原则有以下两种。 1.1 保证精度的原则 数控加工要求工序尽可能集中。常常粗、精加工在一次装夹下完成,为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,应将粗、精加工分开进

行。对轴类或盘类零件,将各处先粗加工,留少量余量精加工,来保证表面质量要求。同时,对一些箱体工件,为保证孔的加工精度,应先加工表面而后加工孔。 1.2 提高生产效率的原则 数控加工中,为减少换刀次数,节省换刀时间,应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后,再换另一把刀来加工其它部位。同时应尽量减少空行程,用同一把刀加工工件的多个部位时,应以最短的路线到达各加工部位。 实际中,数控加工工序要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。 2、加工路线的确定六剑客职教园(最大的免费职教教学资源网站) 在数控加工中,刀具(严格说是刀位点)相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起,直至结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。影响走刀路线的因素很多,有工艺方法、工件材料及其状态、加工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量,刀具的刚度、耐用度及状态,机床类型与性能等,加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量,其次考虑数值计算简单,走刀路线尽量短,效率较高等。 下面举例分析研究数控机床加工零件时常用的加工路线。 2.1车圆锥的加工路线分析

应用电子技术专业毕业论文

毕业论文(设计) 题目 学院学院 专业 学生姓名 学号年级级指导教师 毕业教务处制表毕业 二〇一三毕业年三月毕业二十日

应用电子技术专业毕业论文 一、论文说明 本团队长期从事论文写作与论文发表服务,擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等,专科本科论文300起,具体信息联系 二、论文参考题目与思路 高温CMOS模拟运算放大电路的研究与设计 基于支持向量机和遗传算法相结合的模拟电路故障诊断方法研究 单粒子效应电路模拟方法研究 线性电路的全温区电路模拟软件TSPICE 运用于宽带系统中的可重构模拟基带电路的研究和设计 基于生物医学信号采集的多通道模拟前端集成电路设计 集成电路测试系统后逻辑支持电路改进与模拟延迟线性能分析 单粒子效应电路模拟方法研究 FTFN在模拟集成电路中的应用研究 浅谈模拟电子电路实验的主要方法 可编辑的模拟电路仿真器材库的设计与实现 模拟电路多参数灵敏度分析 模拟数字电路故障诊断新方法 神经网络在模拟电路故障诊断中的方法研究 基于故障字典法的模拟电路故障诊断系统的研究 闪光鞋控制电路 QX_4型起动器控制电路的改进 HV-720摄像机自动灵敏度控制电路的剖析与改进 JEM-100CXⅡ透射电镜真空系统指标及其控制电路调整

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Creo2.0数控加工说明书

《综合性实验》任务书 一、设计题目:零件的CAD/CAM综合设计 二、设计目的 综合性实验是开设《三维CAD》、《机械CAD/CAM》、《机械制造学》、《数控机床》课程之后进行的一个综合性、实践性教学环节。在系统学习CAD/CAM技术的基本原理、基本方法以及机床数控技术的基础上,着重培养学生借助计算机进行机械产品的设计、制造和系统集成的综合应用能力。其目的: 1.掌握产品的计算机辅助设计过程和方法,培养利用计算机进行结构设计的能力。 2.掌握零件的计算机辅助制造过程和方法,培养数控编程及加工仿真的能力。 3.通过应用PRO/ENGINEER,训练和提高CAD/CAM的综合运用能力。 三、设计任务 本设计以某一具体的机械零件为设计对象(零件图见附图)。主要设计任务: 1.三维CAD造型:熟悉并掌握机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块进行三维CAD造型。 2.拟定工艺路线:根据三维几何模型,拟定该零件的数控加工工艺路线(需选择毛坯、机床、刀具、切削用量、夹具辅具量具等); 3. 数控加工程序设计:在Pro/Engineer软件平台下,设计数控加工程序,包括描述选择确定数控加工的部位、加工方法、加工机床、刀具、切削用量等,根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号,生成数控加工程序; 4. 数控加工仿真:在Pro/Engineer软件平台下,根据前面得到的数控加工程序进行数控加工仿真,考虑工件由毛坯成为零件过程中形状、尺寸的变化,检查刀具与被切工件轮廓的干涉情况和检查刀具、夹具、机床、工件之间的运动碰撞等,完成几何模型的计算机仿真加工; 5. 数控程序与程序传输:根据数控机床的具体情况选定数控系统的种类与型号,生成通过了计算机仿真的合格零件的数控加工程序,并将数控加工程序传输给加工中心机床;6.编写设计说明书。 四、设计要求 1、要求设计过程在计算机上完成。 2、设计说明书用计算机打印(A4纸,1万字左右)。 正文:宋体五号,单倍行距; 页眉:宋体小五号,内容包括班级,姓名,“综合性实验课程设计说明书”字样; 页脚:右下脚页码。 3、设计结果应包括:课程设计说明书(应包含设计任务书、设计思路、设计步骤、设 计过程的说明和阶段结果。附零件三维图、加工代码、零件原图纸等内容) 4、严禁抄袭和请人代做,一经发现,成绩计为零分并上报教务处。 五、设计内容及时间分配 1.准备工作:布置设计任务,认真阅读设计任务书,收集资料。(1天) 2.熟悉PRO/ENGINEER,并进行零件的三维造型。(4天) 3.进行零件的数控加工。(3天) 4.编写课程设计说明书。(1天)

车床零件加工工艺

轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准,轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2,Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7,IT8 表面粗糙度 3.2,1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸:?35mm*145mm 零件最高精度:IT7,IT8 刀具类型:外圆车刀、螺纹刀 机床:CK6141 机床参数 主电机功率:4000(kw)

刀具数量:4 最大加工长度:1000(mm) 最大加工直径:58(mm) 最大回转直径:224(mm) 精度级:IT6~IT8 卡盘:三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料:45钢 刀具材料:硬质合金(刀片) P类:精JC215V(黛杰) 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢,是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料:45钢 刀具材料:硬质合金(刀片) P类:精JC215V(黛杰) 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢,是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择

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电子工程专业毕业论文 随着当前我国社会经济的快速发展,政府提出了“以信息化促进工业化”的策略,使电 子信息工程进入到新的发展阶段,电子信息工程是一项较为复杂的系统工程,具有技术要求高、建设周期长、建设投资大的特点,必须经历由单个到群体,由简单到复杂的过程。二十 一世纪作为信息化的时代,计算机与信息技术的使用得到了快速的普及和发展。 以信息技术作为基础的信息管理,已成为企业等现代化管理的一种先进的方式。最近 几年关于工程造价方面的软件和网络技术研究的成果,Internet 技术的出现更是大大地 提高了人们获取信息的效率及信息资源的利用率,实现了全球信息资源的共享。IT 在工 程建设中的应用越来越广泛。 一、电子信息在工程档案工作中的作用 工程档案资料是指在具体的建设工程中形成的具有定意义与保存价值的图纸、图表、 文字等材料,妥善保管工程档案资料,刘工程项目的建设有着重要的作用,是对工程项目 进行有效的使用、管理、检查与维护的凭据.并起到监督与审枝工程质量的作用。固此对 于档案资料的信息实行自动化、电子化管理非常重要,电子信息可以提高工程项目的建设、经营、擞策、管理的服奇水平,从而提高企业的综合竞争力与经济效益。 传统的资判管理方式通常以纸质材料为载体,这种管理方式经过长期的探索与实践, 已经形成一套较为成熟的工作流程与管理原则方法。例如对工程建设中形成的文件进行立 卷归档。这种方法是将档案工作与文书工作相结合,形成相关文件以后,循过文书部门进 行立卷收集工作,再选往资料档案部门进行筑管理。 而电子信息则是在日常工程建设中随时形成的,以光盘、磁盘等为材料载体表现为电 子图纸、电子报表、电子信件与电子文书等,这种形式通常由工作人员将信邑记录在磁盘上,并直接在磁盘上进行更改,当修改完成后,提交到统一的办公信息数据之中,由技术 工作人员与档案资料管理人员共同使用从而消除档案资料与文件之间的界限。由于电子信 息需要随时产生与修改,并贮存于统的办公信包数据之中,固此电子信息对计算机有着较 强的依赖性,并且电子信息的归档也不仅是产生与保存资判文件,还必{剪有配套的读取 软件这就要求在电子信息发展的过程中必须构建有效的公共管理信息平台,提供邮件、检索、导航等常用的网络服务功能。 与传统的纸质挡案资料相比,电子信息主要有以下几十方面特点: ①电子信包必须依靠相关的计算机办公设备才能进行使用。 ②电子信息受距离与时问的影响较小可眦最大程度的宴现资源共享。 ③电子信息可以通过计算机办公设备迅速的进行信邑处理与传递。

数控机床进给系统设计

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示: 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同,它们对进给伺服系统的要求也不尽相同,但通常可概括为以下几方面:可逆运行;速度范围宽;具有足够的传动刚度和高的速度稳定性;快速响应并无超调;高精度;低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 (1)从最低速到最高速电机都能平稳运转,转矩波动要小,尤其在低速如0.1r /min 或更低速时,仍有平稳的速度而无爬行现象。 (2)电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 (3)为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力,才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 (4)电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展,数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID,使用灵活,柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施,使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反

馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同,闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内,后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上,机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低,但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在,故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好,但由于机械传动部件在控制环内,所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数,而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系,故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高,且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有:脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高,故障多,维护困难,经常因碳刷产生的火花而影响生产,并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力,限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上,使得电动机效率低,散热差。为了改善换向能力,减小电枢的漏感,转子变得短粗,影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位,并随着新技术的发展而不断完善,具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展,智能化功率模块得到普及与应用;二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟,将促进先进控制算法的应用;三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟,将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度:0.01mm(即为脉冲当量);最大进给速度:V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm,工作台及刀架重:110㎏;最大轴,向力=160㎏;导轨静摩擦系数=0.2; max 行程=1280mm;步进电机:110BF003;步距角:0.75°;电机转动惯量:J=1.8×10-2㎏.m2。

数控加工工艺课程设计指导书

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