精品文档---下载后可任意编辑本毕业设计是机床 CK6163 的数控化改造，要求是： 1）进给两坐标联动，采纳单片机的半闭环控制； 2）脉冲当量：纵向（X）0.01mm/步，横向（Y）0.005mm/步； 3）系统能实现直线插补，圆弧插补； 4）电动刀架转位数为 4； 5）其它要求：要能实现螺纹加工。1．1 伺服系统的选择对于机床的数控化改造，有开环、闭环和半闭环三种。开环控制是没有输出反馈的一类控制系统，开环控制系统的优点是简单、经济、容易维修。缺点是精度低、对环境变化和外界干扰十分敏感。闭环系统是在工业与国防领域，应用十分广泛。闭环系统较开环系统，具有一系列的优点，例如精度高、动态性能好、对环境变化灵敏度低，以及抗干扰能力强等。缺点是结构比较复杂，价格比较昂贵，不容易维修。而闭环系统虽然可以获得十分良好的控制精度。但是，受机械传动件的非线性影响严重，只有在要求高精度的场合，才采纳闭环控制。因为各种部影响定位精度的因素都可以得到补偿。一般的，经济、有用型的数控机床则采纳半闭环控制。显然，半闭环控制比全闭环控制容易实现，可节约投资。因此，本课题改造采纳半闭环控制。对于本系统改造，闭环与半闭环的区别在于位置反馈传感器的安装位置。如安装在滚珠丝杠上为间接测量；安装在工作台上为直接测量。位置控制环内仅包含丝杠的扭转刚度及部分间隙，所以稳定性不是问题。因此半闭环控制系统可避开传动机构非线形（如齿隙、齿轮摩擦、非刚性等）引起系统产生极限环和爬行震荡。但丝杠与螺母之间的滞后得不到补偿，所以定位精度比闭环低。如图 1.1：图 1.1 半闭环控制系统1．2 运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位/直线系统和连续控制系统。假如要求工作台或刀具沿各坐标轴的运动有确定的函数关系，即连续控制系统应具备控制刀具以给定速率沿加工路径运动的功能。具备这种控制能力的数控机床可以加工各种外形轮廓复杂的零件。因此，本机床的数控化改造后具有在点位控制系统中不具有连续控制系统中才具有的轨迹计算装置，而连续控制系统中却具有点位系统的功能。1．3 执行机构传动方式的确定为确保数控系统的传动精度和工作平稳性，在设计机械传动装置时，通常提出低摩擦、低惯量、高刚度、无间隙、高谐振以及适宜阻尼比的要求。设计中需要考虑了以下几点： 1）尽量采纳低摩擦的传动和导向元件。如采纳了滚珠丝杠螺母传动副、滚动导轨等 2）尽量消除传动间隙。例如采纳消除齿轮...
