毕业设计之外文翻译-ZMX粉碎机下机体支承面专用铣床设计专题论文

内蒙古科技大学

本科生毕业专题论文（外文翻译）

题目：机电一体化的数控铣削方法的研究

学生姓名：刘磊

学号：0714103725

专业：机械设计制造及其自动化

班级：机械07-7班

指导教师：杨建鸣

机电一体化的数控铣削方法的研究

米林克库卡尼和Subir库马尔萨哈

机械工程系，德里印度理工学院

Hauz卡斯，新德里110016，印度

电子邮箱：saha@mech.iitd.ac.in

摘要

一个机电一体化的办法，即制订一个数控铣床，模拟其行为为最终铣削操作的数学模型，是采取了研究。 XY工作台的伺服电机控制的数学模型，开发其他地方，是一个完整的铣削操作为最终提出的模型。仿真分析利用MATLAB仿真。一个实验装置的建立是为了执行现有的XY工作台端铣的操作。 SIMULINK的结果与实验结果进行验证。这样的数学模型是有用的一个新设计的评价。因此，所需的时间和成本在市场上带来新的设计将大幅度减少。

1 简介

机电一体化是20世纪80年代在日本引进的一个概念。即使人们提及任何系统，有机械，电气，电子元件，例如，洗衣机，复印机，数控机床等机电一体化系统的，真正的'机电一体化'是一个设计理念。在传统的设计方法，对系统组件的设计由有关专家。例如，机械工程师设计的机械部件，电气工程师而设计的电器元件等。由于每个设计师叶安全的某些因子（低聚果糖）由于其他领域的无知，整体果寡糖大，系统变得笨重，昂贵。在机电一体化设计方法，整个系统是一个以治疗护理的所有组件，无论是机械，电气或电子设备。因此整体的安全系数小，因此，系统的尺寸和成本减少。

在这个文件中，机电一体化的办法来结束铣床数控机床研究带到了援助的一台新的数控机床的设计过程。该研究要求的加工过程模型。最终铣的特点在于个别削减，相当于每个连续的牙齿经常交战序列。这些削减多次强烈重叠。为了预测瞬时切削力，机械的理论（傅和黄，1997）被使用。这里的力模型开发需要的表和转速作为输入参数，刀具在不同的饲料，使刀具刃位置作为输出瞬发力。 XY工作台的机械传动元件的电机轴和滚珠丝杠组成

还审议由于机械零件的刚度扮演一个在他们还考虑在数学模型而XY工作台的伺服电动机PMBLDC卡塔利亚和梅塔是从（2001年）所采取的模型，零件加工精度

的重要作用。在这些模型的基础上，进行模拟是利用MATLAB仿真。为最终铣削加工附件还设计和制作，这是附加到已经上市的XY工作台（钱德拉塞卡等，2001;。萨哈等人，2001年）的模拟结果的一些实验验证。本文组织如下：第二节介绍了实验装置的数学模型，于第三节。第4节由模拟与实验结果。最后，结论载于第5节。

2 实验装置

拟议研究的铣削操作假定在完成了数控铣床。在我们的研究，端铣进行了XY平台上可用。因此，一个框架，设计并制作支持主轴电机和定位。图1显示了框架设计与制造，结转库存，而图的实验等。 2显示了照片的完整设置。附件的主轴设计这样一种方式，它的一端是与AC感应马达的旋转轴提供，而另一端连接到一个钻夹头是修改按住结束铣刀（库卡尼，2001年）。其他组件的解释如下。

在proc出版。第18研究所。对Engrs。（印度），纳特。公约机械工程师（机电一体化的新趋势自动化），11月9日至10日，2002年，挑剔洛尔克拉，pp.195- 201

在proc出版。第18研究所。对Engrs。（印度），纳特。公约机械工程师（机电一体化的新趋势自动化），11月9日至10日，2002年，挑剔洛尔克拉，pp.195- 201

2.1主轴电机

为最终完成铣削功率要求按生产技术手册（HMT的，1997年）。关于削减的权力由高速钢刀具铝业（库卡尼，2001年）的基础上，主轴电机被选择为：220，1440RPM，250瓦，单相交流异步电动机。

2.2 支架

该附件中的端铣刀架横向链接，如图所示。 1，是关键的一年，因为它支持的汽车和切割过程中引起的反对势力弯曲主轴。这种联系是设计为简支梁。链接断面选择为：35毫米X35毫米，厚度3mm，中空。详细计算方法可在库卡尼（2001年）。

2.3工具夹持装置

在实际数控铣床，拉杆机制来确保刀具。然而，为了保持系统的简单，这里是一个钻夹头被修改，以服务于年底举行铣刀的目的。作者：?钻夹头被选中。2.4轴承

轴承是固定在框架上的房屋的主轴。未来的力量主要是在主轴上的弯曲。因此，

轴承承受径向力。因此，为SKF深沟球轴承6004被选中。

2.5 Panaterm

观察系统的响应通过使用软件包PANATERM（米纳斯，2000），而DMCterm是另一个软件是用来沟通与加利DMC1822控制卡（加利，2000）。 DMC1822是一个两轴控制器，控制沿X和Y轴的PMBLDC电机。无论是软件允许的驱动程序，它显示的脉冲数，电机转速和转矩的百分比在任何时间即时计算错误的电动机提供的在线监测。的位置误差在此是指程序之间的差异，并取得岗位。

3系统建模

该完整的设置，组成的XY工作台伺服控制，切削条件等数学模型，提出在本节。作者：XY工作台控制器安装在个人电脑，而这所有的计算需要沿着预先设定的自由离开计算机处理器的时间做其他工作路径表的PCI插槽。该软件包PANATERM由松下开发的伺服电机，简化了在线监测。伺服系统的元素，包括电机，驱动器，编码器和控制器的建模由卡塔利亚和梅塔（2001年）和图3所示。而完整的模型，如图4所示。它利用机械元件照顾，切削力和刚度（库卡尼，2001）。

发布在文件系统。的18研究所。的工程师。(印度)立即让网络支持。机械工程师的公约(出现趋势在机电一体化为自动化)，2002年11月9-10日，nit-rourkela，pp。195-201

4结果

在SIMULINK仿真分析的基础上，如图4所示的模型。实验进行使用具有以下规格的立铣刀：直径12毫米的直柄的高速钢刀具;螺旋角刀具300;耙工作的刀具材料110角铝和有机玻璃（聚methalcralyte）审议。对于实验中，参数变化：饲料和切削深度。如需关于有机玻璃块切割进给速度300mm/min的圆形槽有2mm的切削深度，错误获得PANATERM在图5所示。错误也进行了测量，同时降低直槽，但没有太多的变化进行观察。因此，路径的类型可能不会对定位精度有很大影响，而进给速度。降低进给率也减少了直线或圆形槽的错误变化。

在proc出版。在第18研究所。Engrs。（印度），纳特。公约机械工程师（机电一体化的新趋势自动化），11月9日至10日，2002年，洛尔克拉，pp.195-

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在另一方面，从Simulink模型误差如图。 6，那里的切削条件仍然是在同图。5。注意变化的误差范围，这是类似的，即+/ -0.075毫米。因此，数学模型表示为铣床上铣削操作逼真的模型。

5结论

数学模型的铣削操作中提出文件，这是与现有的伺服控制XY工作台SIMULINK 模型集成。一个实验装置也修建，这是附加到现有的XY工作台的实际铣削切割操作结束。定位错误，即程序之间的立场差异，取得，为表是两个从Simulink 模拟和实验装置。结果完全一致，如在图5和6所示。因此，这样的数学模型，评估，而不进行真正的原型，是耗时和昂贵的一个新的设计性能非常有用。因此，无论是时间和投资带来了进入市场的新产品是大幅下降。因此，对机电一体化设计方法研究的设计者之一是获得接受。

鸣谢

笔者衷心感谢Jaitly先生的机电一体化实验室，机械工程部的帮助和德里印

度理工学院提供的实验和数据采集的援助。

参考文献

Chandrashekhar，萨哈，S.K.和Kundra，T.K. （2001年）“数控铣床定位系统”。在IE Vth纳特。公约生产工程师及纳特。扫描电镜，出现的收敛性制造系统，博帕尔，3月3-4日，第49FA-54FA

傅，K.H.，而黄，R.M. （1997年）。“铣削高速铣削力模型”诠释的机床制造，第五章37页969-979。

加利（2000年）“DMC- 1822用户手册''加利运动控制公司，美国。

HMT的（1997）“生产技术手册'' HMT的班加罗尔。

卡塔利亚，M.和梅塔，译（2001）``调查XY工作台滑动力学参数''乙高新技术项目报告，机械工程系，新德里5月。

库卡尼，M.G. （2001年）``铣削仿真使用X- Y的定位系统''米科技论文，机械工程部，德里印度理工学院，十二月

萨哈，水库，Kundra，TK和慕克吉，译（2001）``调查及优化机电元器件选择''的MHRD重点领域的项目，机械工程部报告，德里印度理工学院，七月。米纳斯（2000年）的CD - ROM，松下公司，日本