精密平面磨床微进给及微位移工作台设计论文

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毕业论文—平面研磨机设计

毕业论文—平面研磨机设计

摘要研磨是一种重要的精密和超精密加工方法,它是利用磨具通过磨料作用于工件表面,进行微量加工的过程。

研磨加工可以得到很高的尺寸精度和形状精度,甚至可以达到加工精度的极限。

本设计采用现代设计方法学为指导,给出了圆柱端面研磨机的黑箱模型和整机功能的形态学矩阵,依据形态学矩阵制定出研磨机机具体方案。

通过MATlAB软件中的优化函数对方案中主要运动部件的参数进行优化。

设计出了一台双驱动两自由度行星式圆柱端面研磨机。

建立数学模型,计算出工作时加工零件的运动方程,通过MATLAB软件绘制了运动运动轨迹。

最后通过对研磨轨迹的分析,确定了系杆和内齿轮的转速范围。

【关键词】行星式研磨机功能分析运动轨迹MATLAB软件AbstractLapping is an important precision and ultra precision machining method, which is the use of abrasive through the abrasive effect on the surface, the micro machining pping can get very high dimensional accuracy and form accuracy, even up to the limits of precision. The design uses a modern design methodology as a guide, cylindrical lapping machine is given black-box model and the whole function of the morphological matrix, based on morphological matrix to develop specific programs grinder machine. By MATlAB optimal function in the software program in the main moving parts of the parameters were optimized. Design of a dual drive planetary two degrees of freedom cylindrical grinding machine. Established Mathematical model, calculate the equation of motion of machine parts,through the MATLAB software to draw the motion traces. Finally, through the analysis of lapping trajectory to determine the tie rod and the gear speed range.【Key words】planetary; functional Analysis; lapping machine; motion traces;MATLAB software1 前言研磨是一种具有悠久历史的精整和光整加工方法。

平面磨床的自动化磨削工艺设计与优化

平面磨床的自动化磨削工艺设计与优化

平面磨床的自动化磨削工艺设计与优化这篇文章将围绕着平面磨床的自动化磨削工艺设计与优化展开讨论。

首先,我将介绍平面磨床的基本工作原理以及其在工业制造中的重要性。

接着,我将探讨自动化磨削工艺的设计和实施,包括自动化系统的选择、磨削参数的优化以及磨削工具的选择和刀具磨损监控。

最后,将总结自动化磨削工艺设计与优化的关键问题和未来的发展方向。

平面磨床是一种用于加工平面和平行面的机床,广泛应用于汽车、飞机、机械制造等领域。

其基本工作原理是通过旋转砂轮和工件的接触来移除工件上的金属,从而实现对工件平面的加工。

平面磨床具有高精度、高效率和重复性好等特点,是磨削加工中不可或缺的工具。

自动化磨削工艺的设计和优化是提高平面磨削加工效率和质量的关键。

首先,选择适合的自动化系统是设计和实施自动化磨削工艺的首要任务。

常见的自动化系统包括数控系统、机器视觉系统和自动加载系统等。

数控系统可以实现对磨削过程中各个参数的精确控制,提高加工精度和稳定性。

机器视觉系统可以实时监测工件表面的形貌和表面质量,并根据监测结果调整磨削参数,实现自动化调整和优化。

自动加载系统可以实现对工件的自动装卸,减少人工干预,提高生产效率。

在磨削参数的优化方面,可以通过实验设计和数值模拟等方法,找到最佳的磨削参数组合。

磨削参数包括磨削速度、磨削深度、进给速度等。

通过优化磨削参数,可以最大限度地提高加工效率和降低工件表面粗糙度。

此外,磨削工具的选择也是优化工艺的重要方面。

合适的磨削工具可以提高加工效率和工件表面的质量。

常见的磨削工具包括砂轮、砥石和磨料等。

针对不同的工件材料和加工要求,选择合适的磨削工具进行加工。

另外,刀具磨损的监控也是自动化磨削工艺设计和优化的重要环节。

刀具磨损会导致加工精度下降、工件表面质量变差。

因此,实时监测刀具磨损情况,并及时调整磨削参数,可以保持加工效率和质量的稳定。

常见的刀具磨损监控方法包括声学监测、力信号监测和机器视觉监测等。

通过这些监测方法,可以提前预知刀具磨损的情况,并采取相应的措施进行调整和替换。

三轴数控平面磨床几何精度分析与稳健设计

三轴数控平面磨床几何精度分析与稳健设计

三轴数控平面磨床几何精度分析与稳健设计作者:刘江南洪义海来源:《湖南大学学报·自然科学版》2016年第04期摘要:为了经济合理地分配三轴数控平面磨床零部件几何精度,提出了一种几何精度分析设计的方法。

针对磨床具体结构,基于多体系统理论和齐次坐标变换方法,建立了磨床几何误差传递模型,并通过试验验证了该模型具有理想的预测性能;根据误差传递模型,运用正交试验设计和参数试验的试验设计方法分析识别了影响磨床加工精度的11项关键几何误差因素;基于稳健设计理论,在成本分析和误差溯源基础上,建立了11项关键几何误差因素下的磨床成本质量模型,并运用该模型对关键几何误差因素的公差进行了稳健设计。

研究结果表明:上述方法能实现对磨床几何精度的经济合理的分配。

关键词:平面磨床;多体系统;几何误差;误差模型;稳健设计中图分类号:TH161 文献标识码:A影响机床加工精度的各类误差主要有机床零部件的几何误差、热误差、载荷误差和伺服误差等,其中几何误差所占比重达25%~35%,故对几何精度的分析与研究是精度设计的主要工作。

传统精度设计主要是经验设计,依靠经验的方法分配机床各零部件的公差等级。

由于各环节误差对机床整体加工精度的影响程度不同,而且其精度控制实现的难易程度也不一样,传统的经验设计方法已经难以满足日益提高的精度要求,因此,为满足机床加工精度的要求,建立机床的误差传递模型,分析影响机床加工精度的关键误差因素,并合理分配机床零部件的精度显得尤为重要。

建立准确有效的几何误差传递模型则是对几何精度进行分析和研究的首要条件。

目前,以多体系统理论结合齐次坐标变换为基础的误差建模与分析方法已被普遍采用。

基于该方法,国内外众多学者在误差建模、误差分析等方面取得了一系列的进展。

在分析及识别影响加工精度的关键几何误差因素方面,黄强等以滚齿机YK3610为对象,介绍基于多体系统理论和齐次坐标变换的机床误差建模方法,并依托该模型对机床敏感误差辨识方法、步骤和关键点进行阐述。

《微型精密铣床的研究和设计》范文

《微型精密铣床的研究和设计》范文

《微型精密铣床的研究和设计》篇一微型精密铣床的研究与设计一、引言随着现代制造业的快速发展,精密铣削技术已成为制造领域中不可或缺的一部分。

微型精密铣床作为精密铣削技术的重要工具,其设计和研究对于提高制造效率和产品质量具有重要意义。

本文旨在探讨微型精密铣床的研究背景、目的和意义,并详细介绍其设计思路、关键技术和实施方案。

二、研究背景与目的随着科技的不断进步,微型化、精密化已成为制造业的发展趋势。

微型精密铣床作为一种高精度、高效率的加工设备,广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而,当前市场上存在的微型精密铣床在性能、精度、稳定性等方面仍存在一定问题。

因此,本文的研究目的是设计一款高性能、高精度的微型精密铣床,以满足现代制造业的需求。

三、设计思路(一)总体设计微型精密铣床的设计应遵循结构紧凑、操作简便、性能稳定的原则。

总体设计包括机床主体、驱动系统、控制系统等部分。

机床主体采用优质铸件,以保证足够的刚性和稳定性。

驱动系统采用高性能伺服电机和精密丝杠,以确保加工过程中的精度和稳定性。

控制系统采用先进的数控系统,实现自动化加工。

(二)关键技术1. 精密传动技术:采用高精度齿轮和轴承,保证传动精度和稳定性。

2. 数控技术:采用先进的数控系统,实现自动化加工和精确控制。

3. 切削参数优化:通过优化切削参数,提高加工效率和表面质量。

四、关键技术设计与实施方案(一)精密传动系统设计精密传动系统是微型精密铣床的核心部分,其设计直接影响机床的加工精度和稳定性。

设计过程中,应选择高精度齿轮和轴承,以保证传动精度。

同时,采用先进的润滑系统,降低传动系统的摩擦和磨损,延长使用寿命。

(二)数控系统设计数控系统是微型精密铣床的“大脑”,负责自动化加工和精确控制。

设计过程中,应选择性能稳定、功能强大的数控系统,实现加工过程的自动化和智能化。

同时,应具备友好的人机界面,方便操作人员进行参数设置和操作。

(三)切削参数优化设计切削参数的优化对于提高加工效率和表面质量具有重要意义。

数控精密平面磨床进给系统的设计

数控精密平面磨床进给系统的设计

XXXXXXXX毕业设计说明书题目:数控精密平面磨床进给系统的设计专业:机械设计制作及其自动化学号:XXXXXXXX姓名:XXXXXXXX指导教师:完成日期:2012年5月17日目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景及目的 (1)1.2 国内外发展状况 (2)1.3 毕业设计任务与论文组成 (5)2 数控平面磨床总体设计 (7)2.1磨床简介 (7)2.2磨床技术规格 (7)2.3主要结构及说明 (9)2.4磨床总体传动设计 (10)2.5 磨床总体布局设计 (10)3 理论计算 (12)3.1功率计算 (12)3.2电动机选用 (14)3.3滚珠丝杆副选用与校核 (14)3.4锥齿轮尺寸计算 (18)4机构设计 (20)4.1传动部件设计 (20)4.2导轨设计 (23)4.3机构设计 (25)5 硬件电路设计 (26)6 机床设计方案的改进 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)精密数控平面磨床——工作台纵向进给、横向进给机构设计摘要本文对所设计的磨床作了详尽的论述,分别从精密数控平面磨床的总体布局、横向进给、纵向进给和硬件电路设计等几个方面进行了阐述。

绪论:介绍该课题研究背景和国内外发展状况,以及此次毕业设计的任务。

数控平面磨床总体设计:简单介绍了此次设计的数控平面磨床,给出该数控平面磨床的技术规格和主要结构及说明,并说明了磨床的总体传动设计和总体布局设计。

理论计算:包括机床功率的计算,电动机选用,滚珠丝杆副选用与校核以及锥齿轮尺寸计算。

方案设计:详细说明了精密数控平面磨床的传动部件设计和导轨设计的要点和要求,并提出纵向进给机构和横向进给机构的设计方案。

硬件电路设计:详细说明了硬件的选用和电路的连接。

最后,针对本设计中不够完美的地方的改进想法,以及对本次毕业设计的总结和对我国超精密发展方向进行了展望。

关键词:平面磨床,数控,纵向进给,横向进给Precise Numerical Control Plane Grinding MachineAuthor:MemgDanTutor:DengZhaohuiAbstractThis paper makes a thorough exposition of the designed grinding machine from the aspects of its overall design,horizontal and portrait give and hardware circuit design.The following is a brief introduction of the composition of this paper.INTRODUCTION: It introduces the background of this subject research ,the development in this field internal and international, and the assignment of this graduation project.THE OVERALL DESIGN OF THE NUMERICAL CONTROL PLANE GRINDING MACHINE: It gives a brief introduction to the design of the numerical control plane grinding machine, and provides its technical specification , main structure and explanation of the numerical control plane grinding machine , and show the design of the overall transmission of the grinding machine and the design of the overall arrangement.THE THEORETIC CALCULATION: It introduces the calculation of the power of lathe , the selection of the motor, the selection and check of the ball pole and the theoretic calculation of the size of the cone gear wheel.CONCEPTUAL DESIGN: It introduces the main points and requirements of the design of the drive parts, and puts forward the design of the horizontal and portrait give parts.THE DESIGN OF HARDWARE CIRCUIT: The election of the hardware and the connection of circuit are explained at length.In view of the flaws of the design, it puts forward some measures to make impovement. Besides, a conclusion of this graduation project and prospect of the development of precise machine are given in this part.Keyword: plane grinding machine , numerical control, portrait give, horizontal give第1章绪论1.1 课题研究背景及目的1.1.1 课题研究背景随着科学技术的迅速发展,国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造,促进了先进制造技术的发展。

用于磨削加工的微进给系统及其应用研究

用于磨削加工的微进给系统及其应用研究

硕士学位论文床,磨削玻璃获得的表面粗糙度为RaI.06rim,磨削石英表面获得面粗糙度达Ra6At2J。

图卜lPcoAce四面体结构超精密磨床”’日本SuperSilicon研究所和Disco公司【4】提出了“三角柱型五面体构造”的概念磨床,这种磨床结构的刚度更高,稳定性更好。

实验结果表明,在相同磨削深度条件下,加工效率是普通硅片磨床的4倍,磨削后硅片的平整度更好,表面损伤很小。

日本茨城大学的江田弘等人【4】开发了基于自旋转磨削原理的集成磨削系统,该系统具有两个自由度(砂轮主轴轴向进给、工件主轴径向进给),磨削采用空气静压导轨和空气主轴支承,砂轮主轴和工件主轴的径向跳动小于0.02ram,超精密定位机构和进给机构可实现0.5ram/rain的进给率,超磁致伸缩微驱动装置调整砂轮轴与工件轴的夹角控制硅片面型精度,可在一个工序中完成硅片的延性域磨削和类似抛光的磨削(polishing-likegrinding),加工直径300ram硅片可达到表面租糙度Ra<lm,TTV<0.2mm,能源消耗比传统工艺降低70%。

目前,国内在超精密)JoT领域与国际有一定的差距。

就磨床而言,上海某机床厂生产的普通外圆磨床使用伺服电机驱动滚珠丝杠进行横向进给,最小进给量为lpm,加工工件的表面粗糙度为Ra0.4pm;济南某机床厂生产的磨床采用直线电机驱动,横向进给精度为0.5pro,但由于导轨摩擦系数太小,刚度不足,导致加工过程不够稳定,所加工工件的表面粗糙度不高。

综上所述,普通机床与精密机床相比,可在以下方面进行改进:1)进给方式,国外精密机床普遍采用粗一精两级进给方式,由粗进给系统硬士学位论文轴长度的变化,因此在主轴的基座上装有另外一台电容式位移传感器(分辨率O.Olpm),用来测量夹持非球面镜的夹具表面位移。

除此之外,一台激光干涉仪探头(分辨率O.01pro)安装予主轴基座上,以检测x轴沿z轴运动的直线度。

三个在线测量仪器将被加工工件和金刚石刀具之间距离变化同时传递到伺服控制系统,经运算后,通过调节压电驱动器激励电压进行连续的闭环补偿。

(数控加工)精密数控磨床的总体设计

(数控加工)精密数控磨床的总体设计

(数控加工)精密数控磨床的总体设计摘要本课题是集机,电,液一体化的高科技项目,所要解决的关键问题是主轴箱上两个同轴轴承孔的超精密加工。

此磨床的加工方式采用切入式磨削方式,工件安装在回转工作台上,随工作台回转,同时砂轮回转,砂轮的径向进给靠回转工作台沿X方向位移实现,上面的轴承孔及上端面加工好后,用同一砂轮加工下面的轴承孔及下端面,工件一次安装,以保证精度。

总体布局为立式磨床,主要分为磨头部分、回转工作台、床身、垂直立柱、拖板以及测量机构。

总体传动方案为:由外置步进电机驱动齿轮,然后通过齿轮传动带动滚珠丝杠,整个磨头装置通过滚珠丝杠进行Z轴方向上的移动,磨头的旋转则通过另一个外置电机来驱动,回转工作台的驱动则通过外置电机驱动皮带轮,由皮带轮的传动来使回转工作台的旋转,拖板的驱动则由步进电机控制。

同时,磨床的设计中运用了数控技术,现代测试手段,微量进给软件补偿技术,从而使精密机械设计达到所要求的精度。

关键字:加工精度,设计方案,分配,参数General Design of Precise Numerical Control GrindingMachineAbstractThis topic is to gather the machine, electricity, the high-tech item that the liquid integral whole turn, the key problem for to solve is the principal axis box is previous two to process with the super nicety of the stalk bearings bore. This grinding machine processes the way adoption correspond type to whet to pare the way, the work piece install at turn round the work on the stage, turn round with the work pedestal, the emery wheel turns round at the same time, the path of the emery wheel to enter to depend turn round the work pedestal to follow the X direction moves the realization, top of bearings bore and top end face process good after, process with same emery wheel underneath of bearings bore and under carry the noodles, the work piece install once, with guarantee the accuracy. Total layout for the sign type grinding machine, mainly is divided in to whet the head cent and turn round the work set, bed body, perpendicularity to sign the pillar and drag along the plank and measure the organization. Total spread to move project is: From outside place to tread into theelectrical engineering to drive the wheel gear, then spread to move to arouse to roll the bead silk through a wheel gear, whole whet a device to pass to roll the bead silk to carry on the Z stalk the square heading up of ambulation, whet the head to revolve to then pass another outside place the electrical engineering to drive, turn round the work pedestal to drive then through an outside place the electrical engineering to drive the leather belt round, from the leather belt round spread to move to make the turn-over work pedestal revolve, drag along the knothole to drive then from tread into the electrical engineering to control. At the same time, made use of number to control the technique in the design of the grinding machine, modern test means, enter to compensate technique for software little by little, thus make precise machine the design attains the accuracy request.Key Words: Accuracy of Process,Project Design,Allotment,Parameter精密数控磨床的总体设计0 引言回顾即将过去的20世纪,人类取得的每一项重大科技成果,无不与制造技术,尤其与超精密加工技术密切相关。

毕业设计论文—M7130平面磨床电气控制设计

毕业设计论文—M7130平面磨床电气控制设计

目录第1章M7130平面磨床的原理结构 (1)1.1M7130平面磨床的主要结构 (1)1.2M7130平面磨床的原理 (2)1.3电力拖动特点及控制要求 (3)1.3.1电力拖动特点 (3)1.3.2控制要求 (4)1.4电源形式 (4)第2章电气设计 (5)2.1电气控制设计 (5)2.2主电路分析 (5)2.3控制电路分析 (5)2.3.1电动机的控制 (5)2.3.2电磁吸盘的控制 (6)2.3.3照明及指示灯的控制 (6)第3章电气元件的选择 (7)3.1电动机的选择 (7)3.1.1电动机容量的选择 (7)3.1.2电动机的转速和结构形式的选择 (8)3.2热继电器 (9)3.3交流接触器 (9)3.4熔断器 (10)3.5按钮 (11)3.6变压器 (11)3.7电气柜的设计 (13)3.8平面磨床一般故障处理方法 (14)3.9磨床的电气保养 (15)结束语 (17)参考文献 (18)第1章 M7130平面磨床的原理结构1.1 M7130平面磨床的主要结构M7130 是卧轴圆台平面磨床:适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。

卧轴矩台平面磨床,国家标为M71系列平面磨床,即带有卧式磨头主轴,矩形工作台的平面磨床。

主要功能是用砂轮的周边磨削工件的平面,也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面,磨削精度和光洁度都较高。

适宜于磨削各种精密零件和工模具,可供机械加工车间、机修车间和工具车间作精密加工使用。

中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原联引进并消化改进的M71系列,特点是磨床主轴侧挂,主轴采用轴瓦支承,适合粗加工重切削。

近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床,主轴采用精密精珠轴承支承,更适合于精密磨削。

M7130具有以下特点:(1)机床布局采用立柱右置,磨头、拖板与立柱的结构有新的突破,整机刚性更好。

(2)磨头采用国际通行的滚动轴承结构形式。

(3)机床的垂直、横向进给运动采用滚珠丝杠副,进给灵敏度高。

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摘要随着科学技术的发展和高新技术产业的需要,精密平面磨床已然在当代制造产业中占据了非常重要的地位。

本文在收集了大量资料和吸取了前辈们的经验的情况下,设计了一台以广州机械制造厂的MGB6120为原型、以微进给机构和微位移系统来提升加工精度的精密平面磨床工作。

在此基础上,完成了该磨床的总体设计计算,并进行了数据对比优化选择,取得以下研究成果:(1) 设计一台精密数控平面磨床,用砂轮周边磨削平面和台阶平面,用于机械制造业及工具模具制造业,且能加工各种难加工材料。

(2) 确定了该精密平面磨床工作台的各个部件及其功能分配,完成了该平面磨床的传动选择以及总体布局设计。

(3) 利用滚珠丝杆为主要器件,结合梯形螺纹丝杆压杆来检测其稳定性;通过压电、电致伸缩器件在微位移系统中的压电耦合效应和砂轮修整器特性提高了该工作台的加工精度。

(4) 将840D数控技术作用于平面磨床工作台并选择西门子IFK6交流伺服电机作为进给机构和微位移系统的电力源,完成了精密平面磨床微进给及微位移工作台的设计。

关键词:精密;微位移;微进给;砂轮器;数控AbstractWith the development of science and technology and the need of high-technique industry, precision surface grinder has played a very important role in modern manufacturing industry. Under the circumstance of collecting a great number of materials and absorbing predecessors' experience, this article designs a precision surface grindering machine which is the prototype of MGB6120 in Guangzhou machine tool. In addition, it improves precision by a micro feed mechanism and a micro displacement system. In that case, it finish the calculation of the overall design of the grinding machine. What's more, it makes the optimization of comparative data and obtains the following results:(1) It designs a precision NC grinding machine and grinds surface with grinding wheel. It is used in mechanical manufacturing industry and model manufacturing industry. It also processes various materials which are very difficult.(2) It confirms each component and function allocation of precision surface grinder worktable. It also finishes the transmission selection and overall layout.(3) It regards ball screw rod as main device and is combined with the trapezoidal thread screw rod to test its stability. Piezoelectric coupling effect and grinding wheel dressing device features, which improve the machining accuracy of the workbench through the piezoelectric and electrostrictive devices in the micro displacement system.(4) It uses 802D in NC plane grinder worktable and chooses Siemens IFK6 AC servo motor as the power source for the feeding mechanism and micro displacement system. It also completes the design of precision surface grinder micro-feed and micro displacement worktable.Key words: precision, micrometric displacement, micro-feeding, Grinding wheel. CNC (computerized numerical control)目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (V)1 绪论 (1)1.1本课题的研究背景和意义 (1)1.2国内外精密平面磨床的发展概况 (1)1.2.1 国外精密加工数控车床技术发展概况 (1)1.2.2 国内精密加工数控车床技术发展概况 (3)1.3本课题的设计任务说明 (5)1.3.1 毕业设计任务与论文组成 (5)1.3.2 本课题的研究方法 (5)2 精密平面磨床的总体设计 (6)2.1引言 (6)2.2磨床技术规格 (6)2.3磨床总体布局设计 (7)2.4磨床的传动设计 (7)2.5磨床主要组成部件及其功能 (8)2.6进给机构的分类及使用方法 (8)2.7本章小结 (9)3 砂轮的特性和修整 (10)3.1砂轮的特性 (10)3.2砂轮修整器 (11)3.2.1 砂轮修整器的设计 (11)3.2.2 修整器摆角的设计 (14)3.3砂轮修整的展望 (15)3.4本章小结 (15)4 微位移系统 (17)4.1引言 (17)4.2微位移技术的分类 (17)4.3微位移系统的广泛实用性 (19)4.3.1 微位移器件在磨床中所需要具备的条件 (20)4.3.2 微位移行程的提高 (20)4.4压电、电致伸缩器件在微位移系统结构中的优点 (20)4.4.1 压电与电致伸缩效应——机电偶合效应 (20)4.5微位移系统的结构设计 (21)4.5.1 微位移工作台的组成 (21)4.5.2 微位移工作台工作原理 (21)4.5.3 板弹簧的设计与用途 (22)4.5.4 预紧力与系统分辨率 (22)4.6本章小结 (23)5 微进给机构系统的设计 (24)5.1微进给机构的结构和特点 (24)5.2确定微进给机构设计方案 (25)5.2.1对微量自动进给机构的基本要求: (26)5.3滚珠丝杆副的优点 (26)5.3.1 滚珠丝杆的设计计算 (26)5.3.2 梯形螺纹丝杆压杆稳定性校核 (28)5.4垂直微进给电机的功率计算 (28)5.5本章小结 (29)6 数控硬件电路设计 (30)6.1引言 (30)6.2840D数控系统说明 (30)6.3840D数控系统组成 (30)6.4840D数控系统的连接 (30)6.5本章小结 (32)结论和展望 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 本课题的研究背景和意义二十一世纪,随着科学技术的飞速发展,现代制造工业正以全新的面貌展现在世人面前。

其中,精密加工技术的发展显而易见。

精密加工技术及磨床在机械制造业中占有极其重要的位置[]1。

根据先进技术的实用性和先进性而论,精密加工技术追求加工上的精度和表面质量极限;制造自动化包括了产品设计、制造和管理的自动化,它不仅是快速市场需求的快速响应,而且是提高生产效率,改善劳动条件的重要手段。

两者有着密切关系,许多精密加工需要自动化技术得以达到预期指标,而制造自动化基本赖于精密加工才能准确可靠的实现。

两者的全局性和决定性奠定了它们是先进制造技术的支柱。

众多国家都十分重视先进制造技术的水平和发展,精密加工技术显然已经是一个国家进行产品革新、扩大生产和提高国际经济竞争能力。

从先进制造技术的技术实质性而论,精密加工技术追求加工上的精度和表面质量极限;制造自动化包括了产品设计、制造和管理的自动化,它不仅是快速市场需求的快速响应,而且是提高生产效率,改善劳动条件的重要手段。

两者有着密切关系,许多精密加工需要自动化技术得以达到预期指标,而制造自动化基本赖于精密加工才能准确可靠的实现。

两者的全局性和决定性奠定了它们是先进制造技术的支柱。

微进给机构的研究与设计,便是精先进制造技术的集中体现之一。

微进给机构一般指行程范围为毫米级:位移分辨率及定位精度达到纳米级的位移机构。

微进给机构通常由微位移器和精密导轨两部分组成,其技术研究不仅关系到超精密磨床研制,更是精密机械、微电子、生物工程等多种学科赖以发展的基础。

因此开展微进给机构工作台的研究与设计是非常有必要且具有更广阔的应用前景。

1.2 国内外精密平面磨床的发展概况国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究,以获得亚微米级的尺寸精度。

1.2.1 国外精密加工数控车床技术发展概况发展精密加工磨床是发展精密加工技术的十分重要的内容,歌发达国家都发展了很多种精密机床。

精密加工磨床也向着高精度、多功能和高效专用方向发展。

美国是开展精密加工技术研究最早的国家,20实际30年代开始,在制造技术上处于世界领先地位,但在50年代以后,对制造技术没有给予足够的重视,在经济竞争上感受到巨大的威胁,经过认真总结,80年代后,在重要的、高速增长的技术市场上失利的一个重要原因就是没有把自己先进的技术应用到制造产业上。

如今,美国国家工程科学院的国家研究理事会经过反复研究,提出不能像前些年那样把制造归属于设计的地位上,而是要把注意力重新放在制造技术上。

美国利用自己已有的成熟单元技术,只用两周的时间便组装成了一台小型的超精密加工车床(BODTM 型),用刀尖半径为nm5的单晶金刚石10~刀具,实现切削厚度为nm1的加工。

尽管如此,最近美国政府还是继续把微米级和纳米级的加工技术作为国家的关键技术之一,这足以说明美国对这一技术的重视[]2。

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