长度尺寸测量装置毕业论文

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1、目录第1章绪论11.1数控机床的产生与发展过程…………………………………….11.1.1计算机促进了数控机床的发展11.1.2数控机床的产生与发展过程11.2数控机床的工作原理21.3数控机床的组成21.4经济数控机床的特点及主要功能3第2章开放式数控系统42.1开放式数控系统概述42.2开放式数控系统的特征42.3我国开放式数控系统的发展概括6第3章伺服系统设计133.1长度尺寸测量装置的伺服系统133.2确定伺服进给系统的数字模型133.3步进电机的选择143.3.1步进电机概述163.3.2步进电机的选择18第4章机械传动部分设计194.1纵向进给系统的设计计

2、算194.1.1切削力的计算194.1.2滚珠丝杠设计计算204.1.3确定齿轮传动比224.1.4电液脉冲液压马达的选择234.2横向进给系统的设计计算254.2.1切削力的计算254.2.2滚珠丝杠设计计算264.2.3确定齿轮传动比284.2.4电液脉冲液压马达的选择29第5章控制系统硬件设计325.1硬件控制电路硬件组成325.1.1硬件电路组成325.1.2电路图信号流程分析325.2主要芯片功能介绍335.2.1单片机简介335.2.2管脚功能及适用特征34第6章控制系统软件设计406.1软件整体结构406.1.1子程序结构406.1.2中断软件结构40

3、6.2控制系统软件插补原理416.2.1直线插补原理416.2.2圆弧插补原理43结论34致谢35参考文献36第1章绪论1．1数控机床的产生与发展过程1．1．1计算机促进了数控机床的发展20世纪最伟大的发明之一——计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。当科技人员首次把计算机作为一种控制装置移植到古老机床中时，一种新的产品——数控机床诞生了。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的变化。今天，数控机床综合应用了微电子技术、计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等技术的最新

4、成果而迅速发展，这种发展不仅表现为数量的迅速增长，而且在质量上与性能上也有显著提高。1．1．2数控机床的产生与发展过程第一台数控机床是为了适应航空工业制造复杂工件的需要产生的。1952年美国麻省理工学院和帕森斯公司合作研制成功了世界上第一台具有信息存储和处理功能的新型机床，既数控机床。之后，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床不断更新换代。第一代数控机床：从1952年至1959年，采用电子管元件。第二代数控机床：从1959年开始，采用晶体管元件。第三代数控机床：从1965年开始，采用集成电路。第四代数控机床：从1970年开始，采用大规模集成电路及小型通用计

5、算机。第五代数控机床：从1974年开始，采用微处理器或微型计算机。我国从1958年开始研制数控机床，1975年又研制出第一台加工中心。改革开放以来，由于引进国外的数控系统与伺服系统，使我国的数控机床在品种，数量和质量方面都得到迅速发展。从1986年开始，我国数控机床开始进入国际市场。目前我国有几十家机床厂能够生产数控机床和加工中心。我国经济型数控机床的研究、生产和推广工作取得了很大进展，对机床技术改造起到了积极推动作用。1．2数控机床的工作原理用数控机床加工工件时，首先应编制零件加工程序。这是数控机床的工作指令。将加工程序输入数控装置，在由数控装置控制机床主运动的变

6、速、启动、停止、进给运动的方向、速度和位移量，以及刀具选择交换，工件装夹和冷却润滑的开关动作，使刀具与被加工零件以及其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、运行轨迹和运行参数进行工作，从而达到加工出符合要求的零件的目的。数控程序数控系统机床本体伺服系统图1.1数控机床的组成1．3数控机床的组成根据数控机床的工作原理，数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体和测量装置等无部分组成。其组成框图如图1.2所示。控制介质机床伺服系统数控装置测量装置图1.2数控机床的组成（1）控制介质它是用于记载各种加工信息的载体，以控制机床的运动，实现零件的加工。（2）数控装置

7、数控装置是数控机床的核心。它由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经过数控装置的系统软件对代码进行处理后，输出相应的指令脉冲，驱动伺服系统，来控制机床的各个运动部件按规定的要求实现各个动作。（3）伺服系统伺服系统由伺服驱动电机和伺服驱动装置组成，它是数控系统的执行部分。其作用是把来自数控装置的各种指令，转换成机床移动部件的运动速度、运动方向和位移量。机床中每个运动的执行部件，都有各自的伺服系统。数控机床的伺服系统中，常用的伺服驱动系统有开环系统、闭环系统和半闭环系统之分。其驱动元件主要有功率步进电动机，电液脉冲马