机械设计制造及其自动化专业论文.doc
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1、福州大学至诚学院本科生毕业设计(论文)资料题 目:小型数控立式铣床(五轴)机械结构设计姓 名: 学 号: 2110892382 系 别: 机 械 工 程 系 专 业: 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 年 级: 2008级 指导教师: 2012 年 2月 17日目 录一、任务书二、开题报告三、文献综述福州大学至诚学院本科生毕业设计(论文)任务书2012 年 2 月 13 日至 2012 年 5 月 30 日题 目:小型数控立式铣床(五轴)机械结构设计姓 名: 陈 勇 学 号: 210892382 系 别: 机 械 工 程 系 专 业: 机 械 设 计 制 造 及 自 动 化 年 级:
2、 2008级 指导教师: 金 怡 果 (签名)系主任(或教研室主任): (签章)设 计 ( 论 文 ) 任 务(包括原始数据、技术要求、工作要求)(不够写可另加页)一、计原始资料 1主轴转速范围:801650r/min(无极调速);最大钻孔直径:28mm;最大铣削能力:平面2.6105mm2 2主电机功率:4.5KW 3工作台重量:2000N;工件最大重量:1960N;工作台最大行程(纵向):450mm;垂直方向行程:345mm;横向行程:250mm4切削方式及定位精度:铣削(直线控制)定位精度0.012/300mm;钻镗(点位控制)定位精度0.01/300mm5. X、Y轴的快移速度:12m
3、/min;Z轴的快移速度:8m/min 二、设计任务 1机床总体布局方案的拟定; 2机床主传动系统及主轴组件计算; 3机床进给伺服系统的计算等; 4数控回转工作台的设计(调隙机构、回转工作台锁紧装置、摇摆工作台锁紧装置);5设计说明书1份。 三、时间安排 1收集资料,类比分析国内外各类加工中心的功能、布局、参数和特点等,写出开题报告,完成文献综述一份 2周 2总体设计部分1周 3主轴箱设计部分3周 4进给系统设计部分 2周 5数控回转工作台设计 3周6机动1周 7说明书部分1周 8答辩及评定成绩 1周 毕业设计(论文)的主要内容(不够写可另加页)收集资料,熟悉加工中心的概念、分类,组成与布局,
4、加工中心的特点与工艺范围等;1 加工中心的总体设计 2主轴箱设计 主轴箱装配图 (0# 一张) 主轴零件图 (1# 一张) 3三向进给传动系统设计 (1)X向(或Y向、Z向)进给传动系统装配图 (1# 一张) (2)数控回转工作台装配图 (0# 一张) (3)部分零件件图 (略) 4设计说明书(含目录、中英文摘要) 毕业设计(论文)任务更改记录更 改 原 因更 改 内 容主要参考文献1.王爱玲等主编现代数控机床国防工业出版社,2003 2.曹金榜主编机床主轴变速箱设计指导机械工业出版社,1987 3.李福生主编数控机床技术手册北京出版社,1996 4.邱宣怀主编机械设计高等教育出版社,1991
5、 5.文怀兴 夏田主编数控机床系统设计化学工业出版社,2006 6.蔡厚道主编数控机床构造北京:北京理工大学出版社,2007 7.韩鸿鸾等编数控铣床和加工中心的编程与操作实例北京:中国电力出版社,20068机床设计手册编写组编机床设计手册北京:机械工业出版社,19859周开勤主编 机械零件手册(第三版) 高等教育出版社,198910.刘雄伟主编数控加工技术与编程技术 北京:机械工业出版社,2000系别机械工程系学生学号210892382 学生姓名陈勇 专业机械设计制造及其自动化年 级2008级指导教师金怡果题目小型数控立式铣床(五轴)机械结构设计一、 选题依据 数控机床作为一种高自动化、高柔性
6、、高精度、高效率的机械加工设备,决定了它在现代制造业中占有越来越重要的作用。近年来,我国在中高档数控机床关键技术上有了较大突破,创造出一批具有自主知识产权的研究成果。目前,在实际应用中有部分工件在加工微型孔或铣削平面时,加工精度不高,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。数控机床是当代制造业的主流装备,是市场的热门商品。我国数控机床经历30多年来的发展,现已颇具规模,机床已涉及超重型机床、高精度
7、机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域。但与机床高度发达的国家相比,我国机床的总体制作水平还是存在着一定的差距,相当明显的是:在我国,对于四轴联动以上的机床,大部分来自国外,再加上西方国家对我国在这方面的技术封锁,在一定程度上影响了我国数控机床的发展。与普通机床相比,数控机床具有如下一些优点:易于加工异型复杂零件;提高生产率;可以实现一机多用,多机看管;可以大大减少专用工装卡具,并有利于提高刀具使用寿命;提高零件的加工精度,易于保证加工质量,一致性好;工件加工周期短,效率高;可以大大减少在制品的数量;可以大大减轻工人劳动强度,减少所需工人数量等。二、本课题拟解决的问题1加工中心的总
8、体设计 2主轴箱设计 主轴箱装配图 (0# 一张) 主轴零件图 (1# 一张) 3三向进给传动系统设计 (1)X向(或Y向、Z向)进给传动系统装配图 (1# 一张) (2)数控回转工作台装配图 (0# 一张) (3)部分零件件图 (略) 5设计说明书(含目录、中英文摘要) 三、解决办法或设计方案采用单片机(AT89C51)为控制核心,4x4键盘为输入模块,LCD12864液晶显示模块,两片数模转换芯片(DAC0832),并行I/O接口芯片(8255A),地址锁存器芯片(74LS373)以及晶振电路和复位电路等构成了函数信号发生器的硬件系统。波形的产生是由AT89C51单片机通过程序控制,由键盘
9、设置单片机按不同的规律向数模转换芯片1输入端发送数据,经过D/A转换产生不同类型的信号;幅值调节是由键盘输入的数值调节单片机向数模转换芯片2的输入端发送所需数据,通过数模转换输出稳定的模拟电压作为数模转换芯片1的基准电压,从而实现了输出信号幅值的调节;频率调节是由键盘输入数值调节单片机控制向模转换芯片1发送数据的时间间隔(即延时时间),实现信号频率的调节。单片机发送的数据经过D/A和功率放大器产生一定的波形,并在LCD液晶显示模块上实时显示波形名称,曲线,幅值和频率等信息,此方案通过编程简化了外部电路,原理简单,容易实现,弥补了同类产品的不足,系统抗干扰能力强。四、进度安排1收集资料,类比分析
10、国内外各类加工中心的功能、布局、参数和特点等,写出开题报告,完成文献综述一份 2周 2总体设计部分 1周 3主轴箱设计部分 3周 4进给系统设计部分 2周 5数控回转工作台设计 3周 6机动 1周 7说明书部分 1周 8答辩及评定成绩 1周 指导教师意见该毕业设计题目选题正确,内容较为丰富,功能完善,符合福州大学本科生毕业设计教学大纲的要求。同意开题 指导教师(签名) 2012年 2月 1 7日福州大学至诚学院本科生毕业设计(论文)文献综述题 目:小型数控立式铣床(五轴)机械结构设计 姓 名: 陈勇 学 号: 210892382 系 别: 机 械 工 程 系 专 业: 机 械 设 计 制 造
11、及 其 自 动 化 年 级: 2008级 指导教师: 金怡果 (签名) 2012年 2月 1 7日前言函数信号发生器是一种常用的信号源,它广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。目前,长期使用的信号发生器绝大部分都是由模拟电路构成的,这类仪器作为信号源,在高频范围内其频率稳定度高,可调性好。然而,在科学研究和生产实践中,如工业过程控制、生物医学、地震模拟、机械振动等领域,通常需要低频信号源。由模拟电路生成低频信号性能不能令人满意,而且用于低频其RC 很大。大电阻、大电容在制造上有困难,参数准确度难以保证,同时,体积大、漏电损耗显著。利用单片机通过程序设计方法来产生低频信号,具有线路
12、相对简单、结构紧凑、体积小、价格低廉、频率稳定度高、抗干扰能力强、用途广泛、频率幅值控制可直接由键盘输入,无需进行其他任何调节等优点。文献综述文献1:介绍利用单片机控制,采用频率锁相技术实现的低频信号发生器的软硬件结构及工作原理。该信号发生器将各种波形量化后的参数存储在波形参数存储器中,再通过读取存储器内数据能输出正弦波、方波、三角波、锯齿波四种波形,频率的控制由频率锁相环电路来实现,这种频率控制方法虽然能够准确控制各信号的频率,但是电路结构较为复杂。幅度控制电路是通过改变D/A转换器的基准电压来完成的,结构简单,容易实现,此方法具有一定的参考价值。文献2:介绍了目前信号发生器的构成方法,包括
13、采用DDS(DirectDigital Synthesis)型的任意波发生器、采用专用的信号发生芯片MAX038以及传统的AWG等。通过分析比较后采用传统的AWG来实现多功能信号发生器能够产生正弦波、三角波、方波及锯齿波等波形,单片机负责控制信号发生单元的工作状况,根据外部键盘的输入改变程序运行的状态,使信号发生发生单元能产生所需的波形。波形数据为一系列二进制数,通过D/A转换和放大后输出。借助高性能单片机运算速度高,系统集成度强的优势,设计的这种信号发生器,具有硬件简单,理解及实现起来较容易,该方案的设计思路较为清晰,具有一定的参考价值,尤其是对信号频率的控制。它是通过改变时钟频率来控制输出
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