基于Solidworks三坐标数控铣床的设计
基于solidworks2015环境下数控铣床三维建模
基于solidworks2015环境下数控铣床三维建模摘要：本文系统阐述了基于solidworks2015环境下数控铣床三维建模的设计手段，为机床同行在设计领域提供了一种高效崭新的设计方法，提高了机床行业领域里的设计水平，是机床设计中的一次革命，在行业中影响巨大。
关键词：solidworks2015三维建模参数驱动一、Solidworks2015软件简介1.Solidworks2015界面及配置管理。
“友好”的用户界面减少了设计步骤的重复性，提高了工作效率，采用属性管理员的身份来高效统一地管理整个设计过程，软件中的模型树可以方便有效地管理建模特征，极大地提高了设计效率。
外挂零件库为设计人员提供了标准件和标准特征的建模，零件库的建立为设计人员提供了良好的建模环境。
在机床设计中可以直接从特征模板上调用标准的零件和建模特征，极大地方便了设计人员，做到了共同开发、资源共享。
配置管理是Solidworks2015软件体系结构中非常有用的一部分，它涉及到零件设计、装配设计和工程图的建立。
配置管理使得设计员能够在一个CAD文档中通过对不同参数特征的变换和组合，派生出不同的零件和装配体，丰富了建模手段，这也是Solidworks2015受到广泛赞誉的因素之一。
2.Solidworks2015协同及装配。
Solidworks2015提供了基于数字化的通讯工具，使得设计人员方便地通过互联网进行协同工作及信息共享。
在Solidworks2015中，由于采用了模型树的管理，当设计人员设计新零件时，可以直接参考其他零件的设计特征，并保持这种对应的参考关系。
在零件装配的过程中，可以方便地“提取”其他零件的特征并能修改零部件，使得Solidworks2015的设计性能得到极大提高。
由于具有“提取功能”，Solidworks2015可以方便快速地查看装配体的所有建模特征，并且可以对运动的零部件进行“预防性”的干涉检查和零件间隙测量，以利于零件的装配。
三坐标立式数控铣床
• 3、1952年，美国PARSONS公司与麻省理工学
院伺服机构研究所协作，研制成功世界上第一台 数控三坐标镗铣床。
• 4、1958年，由清华大学和北京机床研究所研制
了我国第一代电子管101数控机床。
我国第一台数控机床
5、数控系统发展的两个阶段与六代历史： 1) 硬件联接数控（NC系统）：电子管、晶体管、 集成电路 2）软件联接数控（CNC系统）：小型计算机、 微处理器、CNC
伺服单元与驱动装置
3、主传动系统 1）作用：在机床切削加工时传递转矩，产生 主切削力，是形成机床切削速度戒消耗主要动力 的工作运动 。 2）类型：齿轮有级变速、电气无级调速。 3）组成（轳高档）：主轰驱动控制系统、主 轰电动机、主轰机械传动机构。
• 4、强电控制柜
5、轴助装置
FANUC
数控技术在我国的发展情况
1958—1979年间为第一阶段 （“沙滩上建大厦” ）
中国于1958-1960、1962-1965、1973-1978年曾先后三次在全国掀起数控机床的研制、 生产、攻关高潮 。
1979年至今为第二阶段（撑着拐仗走路 ）
中国先后从日、德、美、西班牙引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞 士、匈、奥、韩国引进数控机床先进技术，并开始合作、合资生产，解决了可靠性、 稳定性问题，数控机床逐步开始批量生产并正式用于生产制造。
主要内容
• 1、实习、调研查阅资料，熟悉课题。 3周 • 2、相关理论知识学习、研究，方案论证，总体设
计 3周 • 3、零部件结构设计、计算校核。 7周 • 4、撰写设计说明书。 2周 • 5、答辩准备。 1周
国外的其他数控铣床
• 在国际，德国、美国、日本等几个国家基本掌握
一种三坐标数控铣床的设计
一种三坐标数控铣床的设计摘要:本文介绍对三坐标数控铣床进行分析和设计，该机床能通过三轴联动，实现曲线直线等不同的加工路线。
从而了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y、Z工作台的传动机构设计，机床整体结构的设计，并提供了相应的原理图和电路图。
提高了数控铣床的加工能力和加工范围，节省了直接购买机床的部分资金，具有很好的经济效益。
关键词:铣床, 数控,伺服,闭环, 半闭环, 三坐标1．引言随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入自适应控制﹑模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程﹑前馈控制﹑模糊控制﹑学习控制﹑自适应控制﹑工艺参数自动生成﹑三维刀具补偿﹑运动参数动态补偿等功能，而且人机截面极为友好，并且有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。
伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，能自动识别负载并自动优化调整参数。
直线电机驱动系统以使用化。
用数控铣床加工零件时，首先应编制该零件的加工程序，这是数控铣床的工作指令。
将加工程序输入数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速﹑启动﹑停止﹑进给运动的方向﹑速度和位移量，以及工件装置和冷却润滑的开关等动作，使刀具与被加工零件以及其它辅助装置严格按照加工工序规定的顺序﹑运动轨迹加工出符合要求的零件。
三坐标数控铣床的进给运动是数字控制的直接对象，不论点位控制还是连续控制，被加工工件的最后坐标精度和轮廓精度都受到进给运动的传动精度﹑灵敏度和稳定性的影响。
为此，要注意以下三点进给运动要求：(1) 减少运动件的摩擦力。
进给系统虽有许多元件，但摩擦阻力主要来自丝杠和导轨。
丝杠和导轨结构的滚动化是减少摩擦的重要措施之一。
(2) 提高传动精度和刚度。
在进给系统中滚珠丝杠和支承结构是决定其传动精度和刚度的主要部件，因此，必须首先保证它们的加工精度。
(3) 减少运动惯量。
进给系统中每个元件的惯量对伺服机构的启动和制动特性都有直接的影响。
三坐标立式数控铣床
更换。
常见故障及排除方法
主轴转动异常
检查主轴电机、传动系统是否正常，润滑是否良好，如有问题及 时维修或更换。
坐标轴移动不灵活
检查坐标轴导轨润滑是否良好，调整坐标轴间隙，确保传动系统 正常。
加工精度异常
检查机器各部件是否正常，如丝杠、轴承等是否磨损严重，如有 需要应及时更换。
04 加工工艺与精度
加工工艺
模具制造业
模具制造业是数控铣床的重要应用领域之一，主要用于模 具型腔、型芯等复杂结构的加工。
市场前景
01
市场需求持续增长
随着制造业的快速发展和技术水平的提高，三坐标立式数控铣床的市场
需求将持续增长。
02 03
竞争格局日益激烈
随着越来越多的企业进入该领域，三坐标立式数控铣床市场的竞争将越 来越激烈，企业需要不断提高产品技术含量和附加值，以提升市场竞争 力。
粗加工
去除大部分余量，为后续精加 工做准备。
半精加工
进一步加工工件，为精加工做 准备。
精加工
完成工件最终尺寸和表面质量 的加工。
切削参数选择
根据工件材料、刀具类型和加 工要求选择合适的切削速度、
进给速度和切削深度。
加工精度
几何精度
包括机床工作台定位精度、重复定位精度等。
控制精度
数控系统对机床运动的控制精度。
安全门
在加工过程中阻止操作者 接触旋转的主轴和刀具。
紧急停止按钮
在紧急情况下迅速停止机 床运动，保障操作人员安 全。
03 操作与维护
操作规程
操作前检查
在开机前，应检查三坐标立式数控铣床的电源、气源、润滑系统 等是否正常，确保机床处于安全状态。
操作步骤
三坐标数控磨床设计-毕业设计
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................................................................. 错误！未定义书签。
三坐标数控铣床原理及应用结构设计
三坐标数控铣床原理及应用结构设计第一章概论1.1 数控机床的产生及发展随着社会生产和科学技术的发展，机械产品日趋精密复杂，且需频繁改型。
特别是在宇航、造船、军事等领域所需的零件，精度要求高，形状复杂，批量小。
普通机床已不能适应这些需求。
为了满足上述要求，一种新型的机床——数字程序控制机床（简称数控机床）应运而生。
最早进行数控机床研制的是美国人。
1952年，美国麻省理工学院成功地研制出一套三坐标联动，利用脉冲乘法器原理的数控机床。
但这台数控机床仅是一台试验性的机床，当时用的电子元件是电子管。
直到1954年11月，第一台工业用的数控机床才生产出来。
从此以后，世界上其他一些工业国家也多开始开发、生产及应用数控机床。
我国数控机床的研制是从1958年起步的。
1965年国内开始研制晶体管数控系统。
从70年代开始，数控技术广泛应用于车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工、点加工等领域，数控加工中心在上海、北京研制成功。
在这一时期，数控线切割机床由于结构简单，使用方便、价格低廉，在模具加工中得到了推广。
1985年，我国数控机床品种有了新的发展。
早期的数控机床控制系统采用电子管，体积大、功耗高，只在军事部门应用。
只有在微处理机用于数控机床后，才真正使数控机床得到了普及。
目前数控技术的主要发展趋势是：实现高速度，高可靠性，高精度，大功率，多功能；采用微处理机和微型计算机，向着增强功能、降低造价、方便使用的目标进展；积极应用计算技术、系统工程理论和控制技术的最新成果，像这综合自动化方向变革。
1.2 数控机床的组成及分类1.2.1 数控机床的组成数控机床的种类繁多，但从组成一台完整的数控机床上讲，它由控制介质、数控装图1.1 数控机床组成示意图1．控制介质1控制介质是指零件加工信息传送到数控装置去的信息载体。
控制介质有多种形式，它随着数控装置的类型不同而不同，常用的有穿孔纸带、穿孔卡、磁带、磁盘等。
另外，随着CAD/CAM技术的发展，有些数控设备利用CAD/CAM软件在其他计算机上编程，然后通过计算机与数控系统通信，将程序和数据直接传送给数控装置。
Solidworks集成软件CAMWorks 学习资料 3轴铣削
CAMWorks
创建操作计划
为三轴特征生成加工操作：
1. 在 CAMWorks 工具条上点击生成操作计划（Generate Operation Plan）按钮或在特征树上右击零件 设置 1（Part Setup 1）并选择生成操作计划（Generate Operation Plan）。
2. 点击 CAMWorks 操作树下的操作树（Operation Tree）标签。 操作树列出三轴粗精铣削操作（3 Axis Rough and Finish Mill）
- 点击控制器（Controller）标签，确认 FANTUTM 被选中，然后点击ＯＫ退出机床对话框。
定义毛坯：
4.
在树上右击毛坯管理器（Stock manager），
在快捷菜单上，选择编辑定义(Edit Definition)。
5. 在毛坯定义(Define Stock)对话框上，点击延伸草
图（Extruded Sketch）按钮。
3－2 版权所有·南京东大软件工程有 Nhomakorabea公司东大软件
插入三轴特征的对话框允许您产生和修改一个多面的特征。 在这个例子中，您将加工所有的 面。 2. 在被加工面（Faces To Cut）区域 的下面，点击全部选择(Select All) 按钮。 被加工面（Faces To Cut）编辑框 显示出有 30 个面。 3. 把属性（Attribute）设置为凸模 （Core）。 这个属性在工艺技术数据库中定 义，用来产生粗加工和精加工操 作。 4. 点击ＯＫ。 三轴特征被列表在特征树上。
5. 在树上右击粗铣（Rough Mill 1），选择参数(Parameters)。
6. 点击转塔（Turret）标签。 7. 点击过滤器左边的检查按钮，然
[毕业设计说明书]桌面立式3轴微细加工数控铣床设计
![[毕业设计说明书]桌面立式3轴微细加工数控铣床设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c46f010cde80d4d8d15a4f48.png)
SHANDONG UNIVEERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计说明书桌面立式3轴微细加工数控铣床设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2014年6月摘要当今制造业中，特别以医疗器械、微电子技术、航天、国防工业为代表的领域中，对精密、超精密三维微小零件的需求日益迫切。
其形状结构的特意化、零件材料的多样化、尺寸及表面质量的高精度化成为三维微小零件以及其微型装备的显著特征。
因此，微型化制造技术啊的研究已经成为现在科学研究的前沿和热点。
微型机床系统与微细制造技术受到国内外学术界和工业界的广泛关。
传统的加工系统中，即使最终产品的尺寸很小，所使用的机床依然很大。
故而浪费的空间、资源和能源，并且效率低、灵活性差，加工难度大。
所谓微细加工，就是用微小机床来加工微小零件。
微小机床有助于提高空间利用率和降低成本。
同时由于惯性较小，容易达到高速加工和高精度运动控制。
微型铣削工艺具有加工任意材料、三维复杂形状零件的能力，而数控技术是是制造业实现自动化、柔性化、集成化的基础，因此对微细加工数控铣削机床的研究具有重要的理论意义和实际应用前景。
所以我设计了这种桌面立式3轴微细加工数控铣床。
关键词：桌面铣床微细加工数控In the modern manufacturing, especially in medical apparatus and instruments, microelectronics, aerospace, defense industry, represented by domain, for precision and ultra precision 3 d micro parts demand is increasingly urgent. The shape of the structure of the specially, the diversification of parts material, size and surface quality of high precision become 3 d micro parts and micro equipment characteristic. Therefore, miniaturization manufacturing technology research has become the forefront of scientific research and hot now. Miniature machine tool system with micro manufacturing technology widely held by academia and industry both at home and abroad.Traditional machining system, even if the final product size is small, the use of machine tool remains large. So the space of the waste, resources and energy, and low efficiency, poor flexibility, processing is difficult. The so-called micro machining, is the use of tiny machine tool for processing small parts. Small machine tools can help improve the space utilization and reduce cost. At the same time due to inertia is small, easy to achieve high-speed processing and high precision motion control. Micro milling technology with any material, capable of 3 d complex shape parts, and numerical control technology is the is the foundation of manufacturing automation, flexibility, integration, so the study of micro machining CNC milling machine has important theoretical significance and practical application. So I design this desktop 3 axis micro machining vertical CNC milling machine.Key words:Desktop milling machine Micro machining CNC摘要 (I)Abstract (II)目录： (III)第一章引言 (1)1.1微型铣床 (1)1.1.1微型铣床的意义 (1)1.1.2近年来微型铣床的国内外研究现状 (1)1.1.3微型铣床设计方案的可行性分析 (2)1.2数控机床 (2)第二章铣床总体设计 (4)2.1铣床的总体布局 (4)2.2控制系统 (5)2.3传动系统 (6)2.3.1主轴及其驱动传动系统 (6)2.3.2进给系统 (8)第三章传动系统的设计计算 (9)3.1电主轴的设计计算 (9)3.2 Y轴方向进给系统的设计计算 (10)3.2.1Y轴方向直线电机的设计 (10)3.2.2Y轴方向导轨的设计计算 (12)3.3 Z轴方向进给系统的设计计算 (14)3.3.1 Z轴方向直线电机的设计计算 (14)3.3.2 Z轴方向导轨的设计计算 (15)3.4 X轴方向进给系统的设计计算 (16)3.4.1 X轴方向直线电机设计计算 (16)3.4.2 X轴方向导轨的设计计算 (18)第四章总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章引言1.1微型铣床1.1.1微型铣床的意义在现代的制造业中，特别以医疗器械、微电子技术、航天、国防工业为代表的领域中，对精密、超精密三维微小零件的需求日益迫切。
三坐标数控毕业设计
三坐标数控毕业设计三坐标数控毕业设计在现代制造业中，三坐标数控技术被广泛应用于各类精密零件的测量和加工领域。
作为一种高精度、高效率的测量方法，三坐标数控具有重要的意义。
本文将探讨三坐标数控毕业设计的相关内容。
一、背景介绍三坐标数控技术是一种通过计算机控制的测量方法，可以实现对物体尺寸、形状和位置的准确测量。
它通过测量物体在三个坐标轴上的坐标数值，计算出物体的尺寸和位置信息，并将结果与设计要求进行比较，从而判断物体的质量是否合格。
二、设计目标在毕业设计中，三坐标数控技术的应用可以帮助学生提高对该技术的理解和掌握程度。
设计目标可以包括但不限于以下几个方面：1. 设计一套完整的三坐标数控系统，包括硬件和软件部分；2. 实现对特定零件的测量和检验功能；3. 提高测量精度和效率；4. 设计简洁、易于操作的用户界面。
三、设计流程三坐标数控毕业设计的设计流程可以包括以下几个步骤：1. 确定设计需求：根据实际情况确定需要测量和检验的零件类型和尺寸范围，以及测量精度要求。
2. 硬件设计：设计三坐标数控系统所需的硬件设备，包括测量平台、传感器、控制器等。
3. 软件设计：编写三坐标数控系统的控制软件，实现测量功能和用户界面设计。
4. 系统集成：将硬件设备和软件进行集成，确保系统的稳定性和可靠性。
5. 测试和优化：对设计的三坐标数控系统进行测试，发现问题并进行优化，以提高系统的性能和稳定性。
6. 结果分析和总结：对设计的三坐标数控系统进行结果分析，总结设计过程中的经验和教训。
四、技术挑战在三坐标数控毕业设计中，可能会面临一些技术挑战，如下所示：1. 测量精度：三坐标数控系统需要具备高精度的测量能力，对传感器和控制算法的要求较高。
2. 系统稳定性：三坐标数控系统需要具备良好的稳定性和可靠性，以确保测量结果的准确性。
3. 用户界面设计：设计一个简洁、易于操作的用户界面是一个挑战，需要考虑用户的使用习惯和操作需求。
4. 数据处理和分析：对测量数据的处理和分析也是一个挑战，需要设计合适的算法和方法。
三坐标数控铣床设计
三坐标数控铣床设计一、引言随着现代工业技术的不断发展，数控机床成为了制造业中不可缺少的关键设备。
其中，三坐标数控铣床以其高精度、高效率的加工能力，在航空、汽车、电子等行业中得到了广泛应用。
本文将对三坐标数控铣床的设计进行详细介绍。
二、设计目标1.提高加工精度和效率：通过引入数控系统和三坐标测量装置，实现高精度加工和自动化控制。
2.提高运行稳定性：设计合理的结构并选用高质量的材料，提高设备的稳定性和可靠性。
3.提高操作性能：设计人性化的操作界面，降低操作难度，提高操作效率。
4.节能环保：采用节能控制系统和材料，减少能耗和环境污染。
三、总体设计思路1.结构设计：采用门式结构，通过稳定的床身和纵横移动平台实现工件的定位和加工。
2.控制系统设计：采用数控系统，实现对设备运动的精确控制，并通过三坐标测量装置对加工精度进行实时监测和修正。
3.加工装置设计：采用高速电主轴，通过不同的刀具和切削参数实现对工件的不同加工需求。
4.操作界面设计：采用触摸屏操作界面，提供直观、方便的操作方式。
四、结构设计1.床身结构设计：采用整体铸造或钢板焊接的方式，保证床身的刚性和稳定性。
2.纵向移动平台设计：采用滑块导轨，通过液压或电动方式实现平台的纵向移动。
3.横向移动平台设计：采用滚珠丝杠传动方式，实现平台的横向移动，并通过伺服电机和编码器实现精确控制。
4.工作台设计：采用真空吸附方式固定工件，通过液压托举装置实现工件的上下移动。
五、控制系统设计1.采用数控系统：通过数控系统实现对设备各个动作的控制，包括平台的移动、主轴的转速和进给速度的调节等。
2.采用三坐标测量装置：通过三坐标测量装置实时检测工件的加工精度，并将数据反馈给数控系统进行修正和自动化控制。
六、加工装置设计1.主轴设计：采用高速电主轴，通过不同的刀具和切削参数实现对工件的不同加工需求。
2.刀具库设计：设计刀具库存放刀具，采用自动换刀装置，实现对不同刀具的快速切换。
基于Solidworks三坐标数控铣床的设计(图文)
基于Solidworks三坐标数控铣床的设计(图文)论文导读：实验型微型数控铣床以开放式CNC体系为指导思想，在Windows98下开发系统的硬件、软件。
本研究将用Delphi语言、Solidworks及Protel软件完成对该数控铣床整体结构的设计和控制系统的接口电路(IO/TIMER控制板)、驱动电路、有关外围电路、相应控制软件的设计。
本机床可以实现X轴、Y轴和Z轴三坐标联动。
关键词：Solidworks，开放式数控系统，数控铣床，三坐标随着数控机床的普及，采用数控机床己成为机械制造业改革的主要方向，如何能高质量、高效率、低费用的培训操作人员成为亟待解决的问题之一。
由于数控机床的教学比较抽象需要借助实验来加深对课堂知识的理解，生产用的数控机床一般价格都比较昂贵，软件也不是开放式的结构，无法用于学生的实验教学。
因此设计一种功能齐全，结构简单，软件结构开放，低成本，且具有代表性的教学实验型微型数控机床可以满足教学实验的要求。
１总体方案的确定实验型微型数控铣床以开放式CNC体系为指导思想，在Windows98下开发系统的硬件、软件。
本研究将用Delphi语言、Solidworks及Protel 软件完成对该数控铣床整体结构的设计和控制系统的接口电路(IO/TIMER控制板)、驱动电路、有关外围电路、相应控制软件的设计。
绘制出试验型数控铣床的虚拟样机，根据零件图，设计零件制造的工艺；在零件加工完成后，进行装配调试，完成微型数控铣床的制作。
2机械部分设计微型铣床的机械部分是机床的主体部分，其设计计算主要包括：总体传动方案的确定，电机、主轴、丝杠的选取等。
机械部分Solidworks 虚拟制图如图1所示图1 铣床的机械部分虚拟制图2.1 机床总体传动方案的确定本机床可以实现X轴、Y轴和Z轴三坐标联动。
X轴、Y轴的进给是通过电机带动丝杠，丝杠又与螺母传动来实现。
电机与丝杠的连接可以通过销钉来实现。
在传动过程中电机带动丝杠做旋转运动，螺母沿导轨做水平移动，从而带动工作台运动。
一种三坐标数控铣床CNC系统软件的设计
一种三坐标数控铣床CN C 系统软件的设计方旭明 魏余芳(西南交通大学 计算机与通信工程学院 成都 610031)【摘 要】 本文介绍了一种基于P C386微型机的新型三坐标微机数控铣床CNC 系统软件的设计方法。
提出了系统软件的结构,着重介绍了插补算法、刀具补偿、尖角过渡仿真、实时加工和刀具轨迹显示,同时简要介绍了加工程序的解释与分析。
【关键词】 数控铣床;计算机数控;系统软件【分类号】 T G 547目前,国产数控机床的发展速度很快,类型很多,但从控制系统角度来看,国产数控机床主要分为两类,一类是单板机/单片机结构型,如用T P -801单板机或MCS -51单片机为处理器构成控制系统;另一类是ST D 总线型,如用T P-STD 工控机为处理器构成控制系统。
然而,原先属高档机的微型机的价格在不断下跌,单板机已不再具有价格优势,PC 总线型的微机大举进入工业控制领域,其丰富的软件和模板备受用户亲睐。
本文介绍的就是笔者为适应用户的需要在PC 386微机上开发的一种三坐标数控铣床CN C 控制系统,就控制系统软件设计过程中的一些关键之处进行讨论。
图1 CN C 控制系统的构成1 控制系统的构成与特点 图1为笔者新开发的三坐标数控铣床CNC 控制系统的构成图。
系统由一台PC386(或工控机IPC 386)微型机作为处理器,以PC总线联接各输入输出接口。
输入输出信号均通过光耦隔离。
系统模块分三部分:信号输入模块、信号输出模块和步进电机驱动模块。
信号输入模块接收操作面板的信号、坐标轴接近开关和限位开关信号、刀具回答信号和故障报警信号。
信号输出模块发送主轴速度控制信号、刀具选择信号和冷却液控制信号。
步进电机驱动模块发送X 、Y 、Z 三个轴步进电机环形分配脉冲信号和半电流控制信号。
与一般CNC 控制系统相比,该系统具有如本文于1995年7月18日收到。
第31卷 第5期1996年10月西 南 交 通 大 学 学 报JOU RN AL O F SO U T HW EST JIA OT ON G U N IV ERSIT Y V o l.31 NO.5O ct. 1996下主要特点:(1)以PC 总线构成系统,使系统模块化强,可独立于微处理器,便于系统的维护和升级,系统也可方便地应用于数控车床和数控钻床等其它机床。
机械毕业设计题目汇总
1、三维数控机构的设计；2、三维数控系统的设计；3、一种熏香3D打印机的总体设计；4、一种熏香3D打印机的机构设计；5、一种熏香3D打印机的外观设计；6、蔬菜大棚自动控制机构的设计；7、链条钢20Mn2热处理工艺的研究；8、管棒材水浸法超声波探伤机构的设计；9、弹簧调压式纺织摇架三维机构的设计；10、? 液压调压式纺织摇架三维机构的设计；11、单盘光谱样品砂带机的设计；12、双盘光谱样品砂带机的设计13、垂直分型下芯机液压系统设计14、双盘抛光机的总体设计；15、重型车管带式散热器的总体设计16、多关节工业机器人的总体设计17、Q-300自动金相切割机总体设计与改进18、Q-100自动金相切割机总体设计19、金相切割机的卡具设计20、DMP-5A金相研磨抛光机的设计21、手推式草坪修剪机的设计22. 全自动煎饼机总体机械设计23. 汽车电动座椅的创新设计24．小区立体车库的设计25. 机械提升机的设计26. 挖掘机斗铲的机构设计27. 小型无级变速钻床设计28 切管机的总体设计29. 提升机的总体设计30. 马铃薯播种机的设计31. 重型载货汽车的散热器的改进设计32. 自动式磨样机的总体设计33．汽车电动座椅的传动结构设计34. 新型汽车散热器的设计35. 苹果采摘机械手的设计36. 压铸机舀汤机构的设计37. 无缝钢管穿孔机的设计38. 精轧机的设计39. 遥控喷药飞机的机构设计40. 拉伸试验机的结构设计41. 冲击试验机的机构设计42 润湿角测定仪的机构设计43 混合动力汽车的发展前景44. 铝合金熔炼工艺的研究45. 真空镀膜技术的应用及发展研究46. 磁控溅射复合薄膜的耐腐蚀性能的研究47. 镁合金表面磁控溅射耐腐蚀薄膜制备工艺的研究48. 彩色纳米薄膜双疏（疏水疏油）特性的研究；49. 制备双疏纳米薄膜工艺的研究50.材料常见失效形式的研究1、毛巾锁边机送料机构设计2、毛巾锁边机折边机构设计3、毛巾锁边机分切装置设计4、蔬菜收割机设计5、蔬菜收割机捆扎装置6、海湾扇贝仿生剥取装置设计7、大型清平机清杂部件设计8、大型清平机输送部件设计9、小型电动滑移机底盘设计10、海湾扇贝分级机设计11、海湾扇贝清洗机设计12、小型电动滑移机底盘设计13、垃圾分选筛设计14、输送机设计15、电池浆液混浆机混浆关键部件设计16、蔬菜播种机设计17、基于网络在线设计需求的三维产品建模设计18、电动旋平机底盘设计19、反射体研抛机设计20、五轴龙门加工中心五轴头结构设计21、五轴龙门加工中心机械结构设计22、小型滑移机液压系统设计23、小型滑移机清平部件设计24、小区播种机分播器设计25、小区播种机总体设计26、温室大棚卷帘机接缝帘机构设计27、立体车库横移机构设计28、立体车库升降机构设计29、深松旋耕清平一体化联合作业机30、无砂过滤器双振成型机31、陈腐垃圾均匀布料机32、陈腐垃圾大型复合筛分机33、陈腐垃圾塑料复合精选机34、垃圾振动分选机35、深松整地联合作业机36、保温砌块自动成型机37、燃油箱加油口自动焊接机设计（机制）38、铸钢扣件销轴双环缝自动焊接机设计（机制）39、单车位可先出立体车库设计（机制）40、三轴全动件雕刻机设计（机制）41、vm1580 加工中心钣金设计（机制）42、满行程等级可调水果分级机设计（机制）43、半自动苹果套袋机械手设计（机制）44、燃油箱加油口自动焊接机电控系统设计（机制）45、铸钢扣件销轴双环缝自动焊接机电控系统设计（机制）46、单车位可先出立体车库单车位可先出立体车库设计（机制）题目一：小型坚果破壳机设计题目二：家用玉米脱粒机设计题目三：焊接滚轮架总体设计题目四：板式输送机结构设计题目五：带式输送机结构设计题目六：家用剪草机设计题目七：环保清洁车设计题目八：清扫机器人行走机构设计题目九：垃圾中转站压榨机结构设计题目十：垃圾中转站压榨机液压系统设计题目十一：小型液压机液压系统设计题目十二：顶弯机液压系统设计题目十三：弯管机液压系统设计题目十四：三惰轮齿轮油泵设计题目十五：双惰轮齿轮油泵设计题目十六：连杆加工工艺及夹具设计题目十七：圆柱齿轮注塑模具设计（需用UG软件和零件图对工件进行三维建模）题目十八：基于SolidWorks的减速器模块化设计（利用SolidWorks三维实体建模）1、钻泵体联接面底孔机床的总体设计2、钻泵体联接面底孔机床的夹具设计3、钻泵体联接面底孔机床的右主轴箱设计4、钻泵体联接面底孔机床的左主轴箱设计5、攻泵体联接面螺纹孔机床的总体设计6、攻泵体联接面螺纹孔机床的夹具设计7、攻泵体联接面螺纹孔机床的右主轴箱设计8、攻泵体联接面螺纹孔机床的左主轴箱设计9、钻汽车轴套底孔机床的总体设计10、钻汽车轴套底孔机床的夹具设计11、钻汽车轴套底孔机床的左主轴箱设计12、钻汽车轴套底孔机床的右主轴箱设计13、专用机床铣削头ZX32的设计14、专用机床铣削头齿轮传动装置的设计15、专用机床镗削头ZA32设计1、NJ-I型金属纤维牵引缠绕机总体设计2、NJ-I型金属纤维牵引缠绕机零部件设计3、NDJD-I四轮电动助力车的设计4、WSJX-I型温室大棚开沟装置的设计5、WSJX-I型温室大棚覆土装置的设计6、WSJX-I型温室大棚镇压装置的设计7、NJPQ-I型塑罐自动剖切机总体设计8、NJPQ-I型塑罐自动剖切机零部件设计9、NJYS-Ⅲ山地运输车总体设计10、NJYS-Ⅲ山地运输车传动系统设计11、NJHY-I型滑移机通用平台的设计12、NJBL-Ⅲ地表种植土剥离装置的设计13、NJQG-I型无缝钢管定长切割机的设计14、双层停车停车库升降设备的设计15、NJQT-Ⅲ助力取土器的设计16、铝合金水箱扣压机设计17、发动机活塞模具设计18、IPHONE5手机后盖模具设计19、小型精密折弯机设计20、小型剪板机设计21肉类自动切片机设计1、XH7125数控机床机械设计2、XH7125数控机床电气设计3、CK6136数控车床机械设计4、CK6136数控车床电气设计5、简易立体车库机械设计6、水平循环式立体车库机械设计7、6-3delta式模块化可重构并联机器人机械设计8、6-PSS滑块式模块化可重构并联机器人机械设计9、6-SPS伸缩式模块化可重构并联机器人机械设计10、模块化直角坐标组合机器人机械设计11、6自由度模块化机器人机械设计12、基于ADAMS的刚柔耦合的取土机关键部件动力学分析与优化设计13、体外冲击波碎石机反射杯抛磨机研制14、平面关节SCARA机器人机械设计15、ER20-C20工业机器人电气系统设计16、基于S7-200PLC的12层电梯控制系统设计17、12层电梯轿厢设计18、立体车库方案设计19、工业机器人关键技术及发展战略思考20、数控机床关键技术及发展战略思考（1）环形汽车立体车库设计（1人）（2）水平循环式汽车立体车库设计（1人）（3）垂直循环式汽车立体车库设计（1人）（4）平面移动式汽车立体车库设计（1人）（5）多层循环式汽车立体车库设计（1人）（6）升降横移式汽车立体车库设计（1人）（7）堆垛式汽车立体车库设计（1人）（8）仰卧式汽车立体车库设计（1人）（9）迷你简易升降式汽车立体车库设计（1人）（10）地下自行车立体车库设计（1人）（11）迷你自行车立体车库设计（1人）（12）汽车立体车库关键装备设计（1人）1、直线式包裹分拣机总体设计2、直线式包裹分拣机驱动装置设计3、直线式包裹分拣机张紧装置设计4、直线式包裹分拣机托盘小车设计5、直线式包裹分拣机供包机设计6、直线式包裹分拣机控制系统设计7、水平轴小型风力发电机设计8、铅垂轴小型风力发电机设计9、垂直升降式立体车库总体设计10、垂直升降式立体车库载车板设计11、垂直升降式立体车库旋转平台设计12、垂直升降式立体车库控制系统设计1、玉米免耕施水播种机的设计（3人）2、高地隙自走式高杆植保机的设计（4人）3、气压式精密播种机的设计（3人）1.? 对虾排序定向装置设计2.? 对虾去头装置设计3.? 对虾开背装置设计4.? 对虾挑虾线装置设计5.? 虾仁定量包装装置设计6.? 对虾定量包装装置设计7.? 对虾去头开背一体化装置设计8.? 板栗去壳机设计9.? 板栗去红衣装置设计10? 、板栗定向开口装置设计（1）专用运输汽车总体设计（1人）（2）集装箱运输汽车底盘设计（1人）（3）自卸汽车底盘设计（1人）（4）仓栅式汽车底盘设计（1人）（5）混合动力汽车变速器设计（1人）（6）纯电动车汽车变速器设计（1人）（7）纯电动车汽车总体设计（1人）（8）汽车挂车后轮转向系统设计（1人）（9）汽车尾气高效净化装备研究（1人）（10）汽车尾气排放试验研究（1人）1、基于CAE软件的货车车厢强度计算及校核2、混合动力汽车的动力系统设计3、汽车溴化锂汽车空调的结构设计4、汽车DCT双离合器的结构设计5、汽车离合器的设计6、齿轮齿条转向器的设计7、汽车驱动桥的设计8、某电动汽车的动力系统设计9、新型汽车发电机的设计10、发动机废弃能量再利用系统的设计1、?单片机自动门控制系统2、?花卉温室控制系统3、??小区给水控制系统4、? 煤气泄漏报警系统5、基于单片机的防盗报警系统6、基于单片机的简易粮仓温度控制系统7、基于SMS短信息的智能家居控制系统8 焊接机器人设计9 普通车床机械结构数控化改造研究10 基于PLC的电热炉恒温控制系统1、自动翻串烤串机设计2、核桃去青皮机设计3、小型韭菜条播播种机设计4、对虾虾仁低温干燥机设计5、自走式棉花精量播种机设计6、立式烧烤机设计7、家用立体车库设计8、自走式果圆施肥车设计9、黄瓜采摘机械手设计10、小型大葱收获机设计1.?智能家居设计2.?输液管理系统设计3.?某型零件专用夹具设计4.? 高压高温蒸汽发生器设计5.??双扇贝开壳技术综述6.?废旧塑料粉碎清洗设备的现状及技术发展趋势（论文）7.金相试样计算机辅助分析研究（论文，有C语言基础）8.疲劳强度试验机的机械系统设计（需掌握Solidworks或Pro/E）9.双砂轮切割片轧辊金相切割机设计（2人，需掌握Solidworks或Pro/E）10.?车用排气岐管CFD分析（需掌握Solidworks）11.?solidworks系列零件开发研究（论文）12.?双层立体车库结构优化分析1.?温室移动式精准变量施肥机的设计2.?小型牧草收割机的设计3. 基于SolidWorks培养料仿生装袋机的设计4.?基于SolidWorks圆盘犁仿生设计和强度分析5.?青皮核桃剥皮机的设计6.基于SolidWorks的简易三坐标数控机床的建模和仿真7.?机械公差与配合查询系统开发8.?立体停车库设计1、8×4重型载货汽车的传动系统设计2、重型载货汽车斜置弹簧离合器的设计3、重型载货汽车双级主减速器的设计4、重型载货汽车的转向系统设计5、汽车7速双离合自动变速器的结构设计（双离合部分）6、汽车7速双离合自动变速器的结构设计（变速器部分）7、基于仿生理念的概念车设计（需掌握三维设计软件）8、汽车车身造型研究与设计（需掌握三维设计软件）9、小学生专用校车总体设计10、小学生专用校车车内总布置设计1、移动机器人控制系统设计2、基于S7-200的PLC温室大棚控制系统设计3、基于单片机技术的机械设备定时器的设计4、基于单片机的焊道温度实时测量系统设计5、储粮仓库温度采集及控制系统设计6、基于PLC控制的伺服装配系统设计7、多功能电子称的控制系统设计8、小型纸袋机总体机构设计1、马铃薯力学特性与挖掘铲减阻机理研究2. 小型马铃薯收获机的设计3. 马铃薯挖掘铲工作阻力计算与分析4. 马铃薯挖掘铲片的设计5. 马铃薯挖掘铲片的设计与仿真6. 马铃薯挖掘机摆动分离筛的设计7. 马铃薯挖掘机摆动分离筛的仿真与参数优化8.玉米联合收获机割台的设计9.玉米播种机排种器的设计10.CATIA在汽车车身建模中的应用11.UG在汽车车身建模中的应用12.车身轻量化设计1. 河北省马铃薯产业的现状和存在问题及对策分析（论文）2. 国内外马铃薯机械的发展概况（论文）1、零碳小车的设计2、一种对虾清洗机的设计3、剪草机设计4、碎草机设计5、蔬菜打捆机设计6、蔬菜收割机设计7、水射流精密播种机设计8、智能立体车库的设计1、自动取件系统设计2、家庭用绞馅机设计3、多功能切菜机设计4、核桃开壳机设计5、玻璃瓶理瓶机设计6、方便饭盒设计7、蚕豆脱壳机设计（去皮机）8、肥皂盒模具设计9、颗粒状糖果包装机设计10、半流体物定量挤出包装设计1. 基于单片机的电动平衡车的设计（机械部分）2.?基于单片机的电动平衡车的设计（硬件设计）3.?基于单片机的电动平衡车的设计（软件设计）4.?家用智能插座的设计（硬件部分）5.?家用智能插座的设计（软件部分）6.?基于单片机的液位控制系统设计（硬件）7.?基于单片机的液位控制系统设计（软件）8.?基于单片机的公交车语音自动报站器系统设计（硬件）9.?基于单片机的公交车语音自动报站器系统设计（软件）10.电子单片机万年历的设计（硬件）11.?电子单片机万年历的设计（软件）12.?基于嵌入式系统的电流变化记录仪1、杂粮盒注塑模具设计2、自动抹墙机设计3、拖布拧干机设计与模型建立4、自充电手电结构设计与模型建立5、瓶盖注塑模具设计6、行走类玩具设计7、牲畜耳标模具设计8、农用滴灌二通管（三通管）模具设计1）现代物流车车厢设计1人2）现代物流车车架设计1人3）现代物流车麦弗逊悬架设计1人4）现代物流车快件分类机械手设计2人5）现代物流车分类快件存储架设计1人6）电动旅行包行驶机构设计2人7）电动旅行包驱动机构设1人1、铸型输送器整体设计2、铸型输送器下车设计3、铸型输送器轨道设计（一）4、铸型输送器轨道设计（二）5、铸型输送器减速器设计（一）6、铸型输送器减速器设计（二）7、铸型输送器减速器设计（三）8、铸型输送器驱动装置设计（一）9、铸型输送器驱动装置设计（二）1.?????? 中型载货汽车底盘设计9人1）? 离合器的设计1人2）? 转向桥的设计1人3）? 驱动桥的设计1人4）? 转向系统的设计——转向器及液压助力系统设计2人5）? 制动系统设计——制动器及制动缸的设计2人6）? 悬架设计——弹性元件及减震器设计2人2.?????? 液压机的设计3人1）? 本体的设计2）? 液压控制系统的设计。
龙门式三坐标数控钻铣床设计
龙门式三坐标数控钻铣床设计王士军【摘要】普通钻铣床主要应用于机械修配车间,适合于单件小批量生产,可加工零件范围较广,具有较全面的通用铣床功能,既可以用于钻削加工,也可以用于铣削加工.为了提高普通钻铣床的自动化程度和加工范围,提出了机床的总体设计方案,讨论了机床的总体布局与传动方案,研究了机械传动系统和数控系统硬件的设计方法,设计了一台小型龙门式三坐标数控钻铣床.该小型龙门式三坐标数控钻铣床具有结构简单,刚性好,自动化程度和加工精度高以及操作维修方便等优点.%Ordinary drilling and milling machine, which is mainly used in mechanical repair work-shop ,is suitable for production with single piece or small batch.Since it could manufacture parts in a wider range with a comprehensive milling machine functions ,it is usually applied both in drilling and milling.In order to improve automation and processing scope of the ordinary drilling and milling machine ,an overall design plan is presented,in which the machine's overall layout and transmission scheme is discussed,the design method of the mechanical transmission system and CNC system hardware is studied as well as a mini-type coordinate gantry CNC drilling and milling machine is designed.The machine is characterized with those advantages ,such as simple structure ,good rigidity,high degree of automation and processing accuracy as well as easy for operation.and maintenance.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】3页(P159-161)【关键词】钻铣床;数控系统;三坐标;龙门式【作者】王士军【作者单位】山东理工大学,机械工程学院,淄博,255049【正文语种】中文【中图分类】TH13;TG51 引言随着科学技术的飞速发展，社会对机械产品的结构、性能、精度、效率、品种等的要求越来越大，传统的通用机床、专用机床和工艺装备已经不能很好地适应高质量、高效率、多样化机械加工的需求。
基于solidworks的铣床夹具设计及有限元分析
第２期(总第２１９期)２０２０年４月机械工程与自动化M E C HA N I C A L ㊀E N G I N E E R I N G㊀&㊀A U T OMA T I O NN o ．２A pr ．文章编号:１６７２Ｇ６４１３(２０２０)０２Ｇ００７９Ｇ０２基于S o l i d W o r k s 的铣床夹具设计及有限元分析孙淑婷(太原工业学院机械工程系,山西㊀太原㊀０３０００８)摘要:基于S o l i d W o r k s 软件完成了铣轴端方头的夹具设计,该夹具操作方便,一次安装４个工件同时进行加工,生产效率高.采用S o l i d W o r k s 软件完成了零件建模㊁夹具装配㊁夹具工程图的生成.为了验证夹具工作的安全可靠性,采用S i m u l a t i o n 模块对夹紧元件 压板进行了有限元分析,得到了压板前５阶的固有频率,它们远远大于粗㊁精铣削时由于铣削力造成的振动频率,故粗㊁精铣削时不会发生共振.关键词:铣床夹具;S o l i d W o r k s;有限元分析中图分类号:T P ３９１ ７ʒT G ７１５ ３㊀㊀㊀文献标识码:A收稿日期:２０１９Ｇ１１Ｇ１１;修订日期:２０２０Ｇ０３Ｇ１０作者简介:孙淑婷(１９６２Ｇ),女,山西太原人,副教授,本科,研究方向:机械C A D /C AM .０㊀引言在机械加工中铣削是一种常见的平面加工方法,铣床夹具也是最常用的机床夹具之一.铣削加工中的切削力较大,是断续切削,加工中易产生振动,因此要求铣床夹具的受力元件要有足够的刚度和强度.在传统的夹具设计中,为了保证铣床夹具工作时安全可靠,往往选用较大的安全系数,导致设计出的夹具结构笨重.本文采用S o l i d W o r k s 软件设计了铣轴端方头夹具,并对其关键零件进行了有限元分析.１㊀铣轴端方头夹具设计图１为需要加工的零件.零件上方为１８m mˑ１８m mˑ６m m 的四棱柱,加工四棱柱的４个面时以Φ３０外圆面作为定位表面,定位元件选V 形块.为了提高生产效率考虑多件同时加工,采用联动夹紧机构.图１㊀需要加工的零件图２为采用S o l i d W o r k s 软件设计的铣轴端方头夹具,一次安装４个工件同时进行加工.为了保证各工件获得均匀一致的夹紧力,夹具采用了联动夹紧机构并设置了相应的浮动环节(球面垫圈与压板).加工时采用４把三面刃铣刀同时铣削４个工件方头的两个侧面,铣削完成后,取下楔铁将回转座旋转９０ʎ,再用楔铁将回转座定位并夹紧,即可铣削工件的另外两个侧面,实现了一次装夹完成两个工位的加工.该夹具操作方便,生产效率高.图３为夹具中主要零件的三维模型.图２㊀铣轴端方头夹具图３㊀夹具中主要零件三维模型２㊀夹具关键零件的有限元分析夹具中压板是主要的夹紧元件,为了保证夹具能够安全可靠地工作,对其进行有限元分析.２．１㊀夹紧力大小的估算２．１．１㊀铣削力的计算加工时采用硬质合金面铣刀,其铣削力F C 的经验计算公式为:F C ＝７７５３a p１．０f Z ０．７５a e １．１Z d ０－１．３n －０．２K F C ．(１)其中:a p 为背吃刀量,a p ＝３mm ;f Z 为每齿进给量,fZ ＝０．０７m m ;a e 为铣削宽度,a e ＝７m m ;Z 为铣刀齿数,Z ＝１４;d ０为铣刀直径,d ０＝１２５m m ;n 为铣刀转速,n ＝１５０r /m i n ;K F C 为铣削力修正系数,K F C ＝K m F C K γF C K k F C,K m F C 为工件材料系数,K m F C ＝１．０３,K γF C 为刀具前角系数,K γF C ＝０．８９,K k F C 为刀具主偏角系数,K k F C ＝１．１５.将上述数值代入式(１)求得:F C ＝２７４N .２．１．２㊀夹紧力的估算图４为铣削时夹紧力的估算.其中,F C 为主铣削力,也称作切向力;F c n 为法向铣削力,又称作径向力;F a 为切向力F C 与法向力F c n 的合力;F j 为夹紧力.在铣削加工中,F c n 远远小于F C ,故在夹紧力的估算中只考虑主铣削力F C .建立理论夹紧力F j 与铣削力的静平衡方程,考虑实际夹紧力,本设计取安全系数k ＝１ ５,经计算得出作用在压板上的夹紧力F j ＝４２０N (求解过程略).图４㊀夹紧力的估算２．２㊀压板静态特性分析２．２．１㊀强度分析在S o l i d W o r k s 软件下对压板进行三维实体建模,如图５所示.压板材料选用４５钢,对压板整体进行自动网格划分,为了生成高质量的网格,对压板中心孔周围进行了局部网格加密.对压板底部进行固定约束,在压板上表面中部施加４２０N 的夹紧力.采用S i m u l a t i o n模块对压板进行静态特性分析,进入求解器求解,得到在静载荷作用下压板的应变云图,如图６所示.图５㊀压板的S o l i d W o r k s 三维模型由图６可知:压板应变最大处在中心孔边缘上,应变最大值为１ ２８３ˑ１０－５,远远小于４５钢的许用应变,故压板在受到静载荷的作用下强度合格,不会发生塑性变形.２．２．２㊀刚度分析刚度分析就是研究压板在载荷作用下抵抗弹性变形的能力.刚度分析和强度分析方法类似,求解结束后,在菜单中选结果ң位移,得到在静载荷作用下压板的位移云图.其最大位移为０ ００７２５m m ,该值趋近于０,可以忽略不计,即压板在受到外力作用的情况下不会发生不可恢复的弹性变形,所以压板的刚度足够.２．３㊀压板动态特性分析根据切削用量及相关资料计算出粗铣时由铣削力引起的振动频率为１１．６７H z,精铣时引起的振动频率为３５H z .采用S i m u l a t i o n 模块对压板进行模态分析,在S i m u l a t i o n 设计树中,右击 频率分析 按钮,在弹出的菜单中选择 属性 .在 频率 对话框设 频率数 为５,即计算前５阶固有频率.在模态分析后处理模块中得出压板前５阶固有频率及振型.压板的第１阶振型云图如图７所示,压板前５阶固有频率如表１所示.由表１可知,压板１阶~５阶的固有频率远大于粗㊁精铣削时由于铣削力造成的振动频率,故粗㊁精铣削时不会发生共振.㊀㊀㊀图６㊀压板应变云图㊀㊀图７㊀压板第１阶振型云图表１㊀压板前５阶固有频率阶数固有频率(H z)阶数固有频率(H z)１１９６８４４４０４２１９９４５７７４２３３４６７３㊀结语本文采用S o l i d W o r k s 软件完成了铣轴端方头的夹具设计,该夹具操作方便,一次安装４个工件同时进行加工,生产效率高.通过S o l i d W o r k s 下的S i m u l a t i o n 模块对夹紧元件压板进行了有限元分析,得出其强度和刚度都满足要求.通过动态分析,得到压板前５阶的固有频率,它们远远大于粗㊁精铣削时由于铣削力造成的振动频率,故粗㊁精铣削时不会发生共振.参考文献:[１]㊀肖继德．机床夹具设计[M ]．北京:机械工业出版社,２００６．[２]㊀王宗彦,李文斌,闫献国．C A D /C AM 技术[M ]．北京:电子工业出版社,２０１４．[３]㊀林翔,谢永奇．S o l i d W o r k s ２００４基础教程[M ]．北京:清华大学出版社,２００４．D e s i g na n dF i n i t eE l e m e n tA n a l y s i s o fM i l l i n g Fi x t u r eB a s e d o nS o l i d W o r k s S U NS h u Ｇt i n g(D e p a r t m e n t o fM e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,T a i y u a n I n s t i t u t e o fT e c h n o l o g y ,T a i yu a n０３０００８,C h i n a )A b s t r a c t :B a s e do n t h eS o l i d W o r k s s o f t w a r e ,t h e f i x t u r ed e s i g no f t h e s q u a r ee n do f t h em i l l i n g s h a f t i sc o m pl e t e d ．T h e f i x t u r e i s e a s y t oo p e r a t e a n d i n s t a l l s ４w o r k p i e c e s a t a t i m e f o r p r o c e s s i n g a t t h e s a m e t i m ew i t hh i g h p r o d u c t i o ne f f i c i e n c y．U s eS o l i d W o r k s s o f t w a r e t oc o m p l e t et h e p a r t m o d e l i n g ,f i x t u r ea s s e m b l y ,a n df i x t u r ee n g i n e e r i n g d r a w i n g s ．I no r d e rt ov e r i f y t h es a f e t y an d r e l i a b i l i t y o f t h e f i x t u r ew o r k ,a f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i sw a s p e r f o r m e do n t h e c l a m p i n g e l e m e n t Ｇp r e s s u r e p l a t eu s i n g th eS i m u l a t i o n m o d u l e ．T h en a t u r a l f r e q u e n c y v a l u e so ft h ef i r s t５s t e pso ft h e p l a t e na r eo b t a i n e d ,w h i c ha r ef a r g r e a t e rt h a nt h ev i b r a t i o n f r e q u e n c y c a u s e db y t h em i l l i n g f o r c e d u r i n g r o u g ha n d f i n em i l l i n g ,s on o r e s o n a n c e o c c u r s d u r i n g r o u g ha n d f i n em i l l i n g．K e y wo r d s :m i l l i n g f i x t u r e ;S o l i d W o r k s ;f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s０８ 机械工程与自动化㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年第２期㊀。
三坐标万能工作台式数控枪钻机床设计方案
三坐标万能工作台式数控枪钻机床设计方案1 绪论1.1 本课题的背景及研究目的深孔的加工是我们在从事机械加工过程中经常所要面对的难题。
深孔钻削在航空航天，石油，及新能源等支柱行业都有着非常广泛的运用，这就导致了我们不得不去面对，去解决这一难题。
而且深孔加工难度高、加工工作量大，是机械加工中的关键性工序，随着科学技术的进步，产品的更新换代十分频繁，新型高强度、高硬度的难加工零件不断出现，无论是对深孔加工的质量、加工效率，还是刀具的耐用度都提出了更高的要求。
因此，深孔加工的研究已成为机械加工行业非常关注的问题。
数控钻床是数字控制的以钻削为主的孔加工机床。
数控钻床按其布局形式及功能特点可划分为数控立式钻床、钻削中心、印刷线路板数控钻床、数控深孔钻床及其它大型数控钻床等。
可完成钻、扩、绞、攻丝等多道工序，适用于孔间距离有一定精度要求的零件的生产。
其中数控深孔钻床是数控钻床中最为常见的一种。
本次课题主要讨论数控深孔钻床。
深孔钻床是深孔钻镗床的简称。
它广泛地在纺织机械、石油机械、印刷机械、包装机械、医疗器械、航空航天、汽车拖拉机、橡塑模具以及发电机制造、机床制造等行业有关零件的深孔加工得到应用。
随着科学技术的发展，制造技术的进步，以及社会对产品质量和品种多样化的要求越来越强烈。
中、小批量生产的比重明显增加，要求现代数控机床成为一种具有柔性、精密、高效、复合、集成功能和低成本的自动化加工设备。
因此数控深孔钻床也随着深孔加工技术的发展而不断更新换代，以便去适应更新型材料，更高精度的去加工。
1.2 国内外研究现状深孔钻床广泛地在我国纺织机械、石油机械、印刷机械、包装机械、医疗器械、航空航天、汽车拖拉机、橡塑模具以及发电机制造、机床制造等行业有关零件的深孔加工得到应用。
基本上可以分三大类:（一）普通型单座标深孔钻床。
我国于1989年我公司的前身德州机床厂为了满足国内加工的需要，自行设计制造了最大钻孔直径20毫米、最大加工深度500、1000毫米的Z2102型深孔钻床，这是我国第一台利用枪钻法钻削的深孔钻床，1990年通过原机械工业部部级鉴定，并评为国家级新产品，填补国内空白，真正投入市场用于生产是在半年以后，中间经过用户批量试验认同，才逐渐推上市场，到目前我公司仅深孔钻床产品年产值已达千万元。
微型三坐标数控铣床的设计
第22卷第6期2008年11月山东理工大学学报(自然科学版)Journal of Sha ndong U nive rsity of Technology (Natural Science Edition)Vol.22No.6Nov.2008收稿日期22作者简介高玉龙(32),男,硕士研究生文章编号:1672-6197(2008)06-0072-03微型三坐标数控铣床的设计高玉龙,赵玉刚,滕一宁(山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049)摘 要:为了提高高校及职业技术学校中相关专业的数控教学和工人的数控培训水平,解决使用大型数控机床价格昂贵问题,设计了教学实验型微型数控铣床.借助于Soli dwor ks 和Protel 等软件对数控铣床的整体结构和控制系统进行了设计,此设计满足了普通数控教学和培训的需求.关键词:开放式数控系统;数控铣床;微型;三坐标中图分类号:TG659文献标识码:ADesign o f the three coo r dinate type mini atur e numer ic al contr o l milling machi neGA O Yu 2long ,ZHAO Yu 2gang ,TEN G Yi 2ning(School of Mecha nical Engineering ,Shando ng Univer sity of Tec hnology ,Z ibo 255049,China )A bstract :In order to improve t he efficiency of numerical cont rol teaching and t raini ng i n universi 2ti es and vocat ional t echnical school s and lowe r t he p rice of t he machi ne type miniat ure numerical cont rol milli ng machi ne was desi gned.The w hole st r uct ure a nd t he cont rol syst em of numerical cont rol milling were designed by usi ng soft ware s suc h as Soli dwor ks and Protel.Thi s de si gn meet s t he demand of ordinary numerical co nt rol t rai ni ng and teac hi ng.K ey w or ds :ope n 2archit ect ure CNC ;numerical cont rol milling machine ;mi niat ure ;t hree coordi 2nat e 随着数控机床的普及,采用数控机床己成为机械制造业改革的主要方向,如何能高质量、高效率、低费用地培训操作人员成为亟待解决的问题之一.由于数控机床的教学比较抽象,需要借助实验来加深对课堂知识的理解,生产用的数控机床一般价格都比较昂贵,软件也不是开放式的结构,无法用于学生的实验教学.因此,设计一种功能齐全、结构简单、软件结构开放、成本低且具有代表性的实验型微型数控机床可以满足教学实验和数控培训的要求.1 总体方案的确定实验型微型数控铣床以开放式CNC 体系为指导思想,在Window s98下开发系统的硬件、软件.本研究将用Delphi 语言、Soli dworks 及Prot el 软件完成对该数控铣床整体结构的设计和控制系统的接口电路(IO/TIM ER 控制板)、驱动电路、有关外围电路、相应控制软件的设计.绘制出实验型数控铣床的虚拟样机,根据零件图设计零件制造的工艺;在零件加工完成后,进行装配调试,完成微型数控铣床的制作.2 机械部分设计微型铣床的机械部分是机床的主体部分,其设计计算主要包括:总体传动方案的确定,电机、主轴、丝杠的选取等.:20080708:198.2.1 机床总体传动方案的确定本机床可以实现X轴、Y轴和Z轴三坐标联动.X轴、Y轴的进给是通过电动机带动丝杠,丝杠又与螺母传动来实现.电动机与丝杠的连接可以通过销钉来实现.在传动过程中,电动机带动丝杠做旋转运动,螺母沿导轨做水平移动,从而带动工作台运动.Z轴的进给也是通过电动机带动丝杠,丝杠又与Z轴螺母传动来实现.主轴套与Z轴螺母相连,在传动过程中,电动机带动丝杠做旋转运动,螺母沿导轨做上下移动,从而带动主轴做上下运动.2.2 设计计算部分2.2.1 主轴的选取和校核1)主轴选取立式铣削切削力的计算:对高速钢圆柱铣刀[1]F Z=9.81C FZ×a e0.88×a f0.72×a p×Z×d0-0.86(1)其中:F z为主切削刀;C FZ为由加工金属和切削条件决定的系数;a e为铣削宽度;a f为每齿进给量;a p为切削深度;z为铣刀齿数;d0为刀具直径.上述参数按实际加工过程中平均铣削条件为准选取.工件为碳钢时,取C FZ68.2,a e=5mm,a f=0.1mm, a p=4mm,Z=3,d0=10mm.所以F Z=9.81×68.2×50.88×0.10.72×4×3× 10-0.86=88.4N综合考虑其它因素,按F Z=100N计算.对圆柱铣刀逆加工[1]P H一般取(1～2)F Z,P V取(0.2～0.3)F Z,所以此时取P H=110kW,P V=25kW,则 P=P H2+P V2=112.8kW(2)主轴材料为45#钢,取C=102.估算轴径d≥1023P/n=17.2mm,取d= 18m m2)主轴校核主轴材料为45#钢、调质处理时,σB=650M P a,σS=360MP a,[σ-1b]=60MP a对主轴受力分析校核得dⅠ=3MπI/0.1[σ-1b]=3637/(0.1×60) =4.735m m<18mm(3)dⅡ=3M I/0.1[σ-1b]=32344/(0.1×60) =7.3mm<18mm(4)式中M′I为当量弯距;M I为合成弯距 滚珠丝杠的选取最大动负载 Q=P max3L f n f h(5)其中:f n为载荷系数,取1;f h为硬度系数,取1.1; P max为最大工作载荷;L为使用寿命. P max=k P x+f(P z+2P y+G)(6)其中:k为实验系数,取1.1;f为导轨摩擦系数,取0.15;P x,P y,P z为3个方向的切削力,分别取20N, 0N,37.5N;G取100N.代入(6)式得P max=42.6N. L=60n T/106(7)其中:n为转速,取225r/min;T为使用寿命取15000h.代入(7)式得L=202.5.将P max=42.6N, L=202.5代入(5)式得:Q=275N根据最大动载荷Q和导程P选择的滚珠丝杠的型号为CWM165-2.5-P3.3 机床控制部分设计3.1 系统硬件组成本三坐标数控系统采用单CPU结构(采用的控制PC机主频达到797MHz).由于该三坐标数控铣床主要用于教学演示,故对精度要求不是特别高,因此采用开环控制方式,用步进电机驱动输出,设计数控接口电路进行定时中断、脉冲输出以及其它开关量的输入输出.数控系统硬件组成如图1所示[224].图1 三坐标CNC系统硬件图3.1.1 接口电路设计本数控接口电路主要完成外部开关量的输入和步进电机的控制以及一些机床辅助功能,性能优良、工作可靠.接口电路的结构如图2所示[527].3.1.2 步进电机驱动器输出控制电路为了输出脉冲去控制3个方向的步进电机,以及接收机床行程开关等开关量信号,在电路设计中设计了两片可编程接口芯片55,可以对点数字量进行I O操作但本微型数控铣床三坐标数控37第6期 高玉龙,等:微型三坐标数控铣床的设计:.2.2.28248/.图2 接口电路结构图系统中仅用到了一片8255,另一片暂时未用,用于以后的功能扩展.使用的8255的PA口、PB口、PC 口均工作在基本输入输出方式.8255控制字格式如下:D7:1,D6:0,D5:0,D4:0,D3:0,D2:0,D1:0, D0:0,即控制字为80H.用Delphi编写CNC程序,初始化8255:procedure TForm1.Form Create(Sende r:Ob2 ject);beginasm mov al,80H mov dx,0213H out dx,al……end;在实时中断服务程序中,用8255经光电隔离向3个方向的步进电机驱动器输出控制信号,进而控制3个方向步进电机的运动,如图3所示.图3 输出控制电路4 结束语微型数控铣床具有体积小、价格低、功能完善、安全系数高等优点,是三坐标驱动,与生产型数控铣床工作原理相同,且具有开放的软硬件结构.因此,微型数控铣床将具有广泛的应用前景.参考文献:[1]邱宣怀.机械设计[M].北京:高等教育出版社,1997.[2]赵玉刚,宋现春.数控技术[M].北京:机械工业出版社,2003.[3]赵国勇,赵玉刚,赵福玲,等.基于Windows98磁粒光整加工CNC系统的开发研究[J].大连理工大学学报,2005,(1):75278.[4]赵玉刚,王 敏.基于IPC和Wi ndo ws的激光加工CNC系统[J].机电一体化,1999,(5):24227.[5]郑学坚,周 斌.微型计算机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2001.[6]王平嶂,赵玉刚.基于Win dow98的数控火焰切割机CNC系统[J].新技术新工艺,2005,(8):11212.[7]李 刚,杨继东.基于PC的开放式数控系统的开发[J].机床与液压,2006,(4):82283.47山东理工大学学报(自然科学版)2008年 。
三坐标立式数控铣床
排屑装置用于将切削过程中产生的切屑和冷却液排出机床，保持机床内部清洁。防护装置则用于保护 操作者免受切削飞溅和高温辐射的影响，提高操作安全性。照明装置则提供足够的照明，使操作者能 够清晰地观察加工区域的情况。
通过引入人工智能、大数据等技术，实现 三坐标立式数控铣床的智能化控制，提高 加工效率和精度。
复合加工
模块化设计
将多种加工技术（如铣削、车削、钻孔等 ）集成在一台设备上，实现复合加工，提 高加工效率和降低成本。
采用模块化设计，方便设备的升级和改造 ，满足不同客户的需求。
市场前景与展望
市场需求
随着制造业的不断发展，三坐 标立式数控铣床的市场需求不
特点
高精度、高效率、加工范围广、 自动化程度高、操作简便。
工作原理
01
通过数控系统对三个直线坐标轴 （X、Y、Z轴）进行精确控制， 实现刀具对工件的加工。
02
加工过程中，刀具在数控系统的 控制下，按照预设的加工程序进 行切削运动，从而实现工件的加 工。
分类与用途
分类
根据结构形式和功能的不同，三坐标 立式数控铣床可分为普通型和加工中 心型。
冷却系统
冷却系统是三坐标立式数控铣床的辅助装置之一，它的主要作用是冷却切削区域，降低切削温度，防止工件热变形和刀具磨 损。
冷却系统通常包括冷却液、冷却泵、管道和喷嘴等部件。冷却液在切削区域形成一层薄薄的水膜，吸收切削热量并降低切削 温度。同时，冷却液还能起到润滑作用，减少刀具与工件之间的摩擦。
辅助装置
断增长。
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本机床可以实现ｘ轴、Ｙ轴和ｚ轴三坐标联动。Ｘ轴、Ｙ轴的进给 是通过电机带动丝杠．丝杠又与螺母传动来实现。电机与丝杠的连接可
以通过销钉柬实现ｊ在传动过程中电机带动丝杠做旋转运动．螺母沿导
轨做水平移动．从而带动工作台运动。Ｚ轴的进给也足通过电机带动丝
杠，丝杠又与ｚ轴螺母传动来实现。主轴套与ｚ轴螺母相连，在传动过
Ｌ＝６０ｎＴ／１０６
（７）
其中：ｎ为转速取２２５ｒ／ｍｉｎ；Ｔ为使用寿命取１５０００ｈ．代入（７）得
１．＝２０２．５；将Ｐ～－－４２．６Ｎ，１．＝２０２．５代入（５）式得Ｑ＝２７５Ｎ 由最大动载衙Ｑ值和导程Ｐ可以选择滚珠丝杠的型号为：ＣＷＭ
１６５－２．５一Ｐ３二 ３．机床控制部分设计 系统硬件组成 经过分析．本三坐标数控系统决定采用单ＣＰＵ结构（采用的控制
ｍｏｖ ａｌ。８０Ｈ ｍｏｖ ｄ＇Ｌ０２１３Ｈ ｏｕｔｄｘ．ａｌ
ｅｎｄ；
在实时中断服务程序中，用８２５５经光电隔离向三个方向的步进电 机驱动器输出控制信号，进而控制三个方ＩａＪ步进电机的运动．如图４所 示。
４．结束语 微犁数控铣床体积小．价格低，功能完善，安全系数高，三坐标驱动 和生产型数控铣床工作原理相同，且具有开放的软硬件结构，基于以上 的优点，微型数控铣床将具有广泛的应用前景。
２００１：２００－２２３
［６］赵玉刚．具有图形编程和仿形缟程功能的ＣＮＣ ｇｇＲ＃［Ｊ］．大 连理工大学学报，１９９９，（１）：１２０－１２２
基于Solidworks三坐标数控铣床的设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
孙智杰， 高玉龙 孙智杰(山东工业职业学院)， 高玉龙(山东理工大学机械工程学院)
（２）主轴校核
主轴材料为４５＃钢．调质处理ａ，－－６５０ＭＰａ．ａｑ＝３６０ＭＰａ
ｏ＇。＝６０ＭＰａ，对主轴受力分析校核得：
ｄＦＶＭＩＩ，ｏ．１ｌｏｒ．■＝Ｖ６３７／ｏ．１ｘ６０－－４．７３５ｍｍ，：１８ｍｍ
（３）
一７８一
万方数据
图２三坐标ＣＮＣ系统硬件图 （１）接口电路设计
图３接门电路结构图 本数控接ｎ电路主要完成外部开关量的输入和步进电机的控制以 及一些机床辅助功能的实现，性能优良、工作可靠。接ｕ电路的结构如 图３所示ｐ叫。 （２）步进电机驱动器输出控制电路 为ｒ输出脉冲去控制三个方向的步进电机以及接收机床行程开关 等开关量信号，在电路设计中设计ｒ两片口，编程接 （下转第８０页）
科技信息 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2009(6)
参考文献(6条) 1.赵玉刚;宋现春 数控技术 2003 2.邱宣怀 机械设计 1997 3.赵玉刚 具有图形编程和仿形缟程功能的CNC系统软件 1999(01) 4.郑学坚;周斌 微型计算机原理及应用 2001 5.赵玉刚;王敏 基于IPC和Windows的激光加工CNC系统 1999(05)
ｌ奎｜５六通道信号数据显示窗口 ２．３主要功能程序实现流程 针对焊点形核过稃短暂的特点，试验确定了阈值触发、手动触发两 种采集方式实现六通道监测信号同步无相蓐采集．阈值触发采集是利
用点焊过程某通道信号从无到有时电压的突然跳变（达到或超过阈值） 为开始采集的标忐，如点焊机主电路品闸管导通瞬间，电极间电压值从 无到自．的变化。电极头压紧工件瞬间，电极位移信号的变化等：采集过 程结束标志通过定时器控件设定．设定时间到，系统产生中断，终止各 通道采样。各通道信号数据文件的长度由ＡＤ卡预制的采样率和采样 定时时长决定。手动触发采集方式卜各通道的信号的采集和结束都由 手动完成．这种方式信号数据的文件长度受人为影响严重．需要设计额 外的数据截取软件来实现有效数据文件的截取？对于采集监测点焊过 程信号，阈值触发采集方式更为适合．软件以电极间电佧信号第一次大 于ｌｖ作为开始保存各通道采样数据的标志，图６给出ｒ阈值触发采集 方式程序实现流程图，软件主窗ｕ除实现采集方式选择、采集参数颅制 等功能外，还实现了波形分屏显示、缩放显示、波形颜色和线型调整，图 片框背景设置等波形编辑功能。
３．结论 搭建的以ＡＣ６１ １５ＡＤ卡、Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈、ＤＡ一５型直流差动变压器
（卜．接第７８贞）
口芯片８２５５，可以对４８点数字量进行ＦＯ操作．但
本微型数控铣床ｉ坐标数控系统中仅用到了一片８２５５．另一片暂时未
用．用ｒ以后的功能扩展：使用的８２５５的ＰＡ １３、ＰＢ ｕ、ＰＣ １３均工作在
基本输入输出方式。８２５５控制宁格式如下：
参考文献 ［１］中国机械工程学会焊接学会电阻焊（Ⅲ）专业委员会．电阻焊理 论与实践．北京：机械工业出版社．１９９４：３１９—３９８ ［２］Ａ Ｇ．Ｌｉｖｓｈｉｔｓ．Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｐｏｔ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｂａｓｅｄ Ｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｅｓｉｓｍｎｃｅ．ＷｅｌｄｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，１９９７．７６（５）：
１．总体方案的确定
实验型微型数控铣床以开放式ＣＮＣ体系为指导思想．在Ｗｉｎ— ｄｏｗｓ９８下开发系统的硬件、软件．本研究将用Ｄｅｌｐｈｉ语言、Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ及 Ｐｒｏｔｅｌ软件完成对该数控铣床整体结构的设计和控制系统的接口电路 （ＩＯｆＩ＇ＩＭＥＲ控制板）、驱动电路、有关外围电路、相应控制软件的设计。绘 制出试验捌数控铣床的虚拟样机，根据零件罔设计零件制造的工艺；在 零件加丁完成后，进行装配凋ｉ式．完成微型数控铣床的制作。
３８３ｓ一３９０ｓ
［３ Ｊｏｍ Ｂｕｒｍｅｉｓｔｅｒ ｅｔ ａ１．Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｐＯｔ Ｗｅｌｄｉｎｇ ｂｙ Ｆｕｚｚｙ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｓ．＆Ｓ．１９９４，（６）：
Ｅ１（１３～Ｅ１０６
（５）
其中：ｆｎ为载衙系数取ｌ；ｆｈ为硬度系数取１．１；Ｐ。为最大工作载 荷；Ｌ为使用寿命，
Ｐ。．＝ｋＰ。＋ｆｆＰ：＋２Ｐ、＋Ｇ）
（６）
其中：ｋ为实验系数取１．１；ｆ为导轨摩擦系数取０．１５；ＰＩ，Ｐ。Ｒ为＝三个
方向的切削力，分别取２０Ｎ，ＯＮ，３７．５Ｎ；Ｇ取１００Ｎ，代入（６）得Ｐｒ。‘＝４２．６Ｎ
。
罔４输出控制电路
Ｄ７：１．Ｉ）６：０。Ｄ５：Ｏ，ＩＭ：Ｏ，Ｄ３：０，Ｄ２：０，ＤＩ：０．１３０：０， 即控制字为８０Ｈ
用Ｄｅｌｐｈｉ编写ＣＮＣ程序．初始化８２５５： ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ＺＦｏｒｍＩ．ＦｏｒｍＣｒｅａｌｅ（Ｓｅｎｄｅｒ：Ｏｂｊｅｃｔ）； ｈｅｇｉｎ
ａＳｍ
一８０—
万方数据
位移传感器、霍尔电压、电流传感器为核心的采集系统．具有高速、准 确、适应性强的特点．能够实现同步无相差的采集点焊过程仞、次极电 压、电流、电橄位移信号。
科技信息
高校理科研究
部信号特征放人显示等功能。图４右图片框显示图形为实际点焊过程 采集的六路动态信号原始波形．｝ｔ－ｘ．ｔ Ｉ．Ｏｍｍ低碳钢板搭接焊接．电极压 力２．ＯｋＮ，焊接ＩＩ，ｔ１日－Ｉ ２０周波。焊接电流５．ＯｋＡ获得．白下而上分别为极 间电压、焊接电流、电极位移、初级电Ｊ矗、初级电流原始信ｕ．，其中第三 通道空闲．以备将来增加监测点焊过程信号源使州．数据显示于窗ｕ利 用ＶＢ语言提供的ＬｉｓｔＶｉｅｗ列表框控件实现点焊过程六路信号数据显 示．显永数扒疗式ｎｆ以选样牧据源码或者信号电压值万式．如罔５所示，
开始Biblioteka 定义数据存储文件名初始化扳卡
启动ＡＤ采样
丫 兰墨芝竺！ 谈取ＰＩＦＯ状＼． 等 待
存ＦＩＦＯ数据到内存
翻盖而卜Ｙ ＼／ 态是否溢出！——≯
上Ｎ
读取ＦＩＦ０电极间电压数据
厂—百ｉ赢 兰兰堂堕！皇卜＿１１Ｙ
显示破形
Ｎ
乒Ｉ断电橛～
间电压＞１Ｖ？
～厂厂
数据丹离．保存数据文件 鲒柬
图６点焊过秤阈值采集流程图 基于Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ６．０程序平台设计开发的采集软件，秉承ｗｉｎｄｏｗｓ 系统虚用软件界面风格，操作简便．运行稳定，能够快速、实时、稳定地 实现点焊过程监测信号采集、波形显示、图形编辑、数据显示、数据文件 存储等功能．为基于动态信号特征分析的焊点质壁在线监测奠定了坚 实基础。
Ｐｃ机主频达到７９７ＭＨｚ）。本三坐标数控铣床主要用于教学演示，故对
精度要求不是特别高，采用开环控制方式，用步进电机！；｝《动输出，设计 数控接口电路进行定时中断、脉冲输出以及其它开关量的输入输出。其 数控系统硬件组成如图２所示【２叫。
ＰＣ
ＢＵＳ
Ｕ
撸口电路
图ｌ铣床的机械部分虚拟制图 ２．１机床总体传动方案的确定
２．机械部分设计 微割铣床的机械部分是机床的主体部分．其设计计算主要包括：总 体传动方案的确定，电机、主轴、丝杠的选取等。机械部分Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ虚 拟制图如图ｌ所示。
ｄｎ＝ＶＭ加．１【盯＿¨Ｊ＝Ｖ２３４４，ｏ．Ｉｘ６０＝７．３ｍｍ＜１８ｍｍ
（４）
２．２．２滚珠丝杠的选取
最大动负载：Ｑ＝Ｐ—Ｖ１＝－瞩
6.赵国勇;赵玉刚;赵福玲 等基于Windows98磁粒光整加工CNC系统的开发研究[期刊论文]-大连理工大学学报
2005(01)
本文链接：/Periodical_kjxx200906066.aspx
［４］Ｃｈｉｅｎ Ｃ ｓ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｐｏｔｗｅｌｄｉｎｇ．Ｉｎ：ＷｅｌｄｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，２００２，９：１９５—１９９
［５］薛海涛，宋永伦．李恒等点焊过程工艺参数采集及缺陷信息分 析．焊接学报，２００４，２５（４）：１０３—１０６
科技信息．
高校理科研究
基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ三坐标数控铣床的设计
山东工业职业学院 孙智杰 山东理工大学机械工程学院 高玉龙