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职业目标，在个人职业计划中，这是必须的、当为首要的内容。对于积极向上、可望务实的雇员来说，目标无疑是人生的指标。
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电动机在数控机床上的应用
论文编号:JX432& 论文书字数:25176.页数:42
摘要：当今，在制造行业是数控机床普及应用的时候，普通机床已经开始慢慢地被淘汰。根据这一形式我研究了数控机床对电动机的要求。&通过惯性分析，我知道数控机床上的电动机是从普通电动机演变过来的。而且，不同种类的电动机在某些方面有着类似的工作原理和特性。因此，我就从一般的直流电动机着手，分析它的工作原理，机械性能等一些性质，然后发展到步进电动机，这在数控机床起初阶段，也是有所应用的。接着是直流、交流伺服电动机，主要分析了宽调速永磁直流伺服电动机和永磁交流同步伺服电动机。最后，随着直线电动机的发展，我在数控机床的进给系统中简单的描述了一下。关键字：伺服电动机 数控机床 电动机控制 &Abstract: Nowadays, during the period of creating industry is that numerical control machine tool popularizes application, the average machine tool already begins to be sifted out slowly cover. &According to this one form, I have studied demand of numerical control machine tool to electric motor. By the fact that inertia analysing , I knowing numerical control machine tool, the upper electric motor is to develop from average electric motor over. And, the different kind electric motor has similar operating principle and characteristic property in the field of some. Therefore, I set about right away from the same direct current motivation , analyse its operating principle , mechanical performance after some character , develop and then to step.by.step electric motor, this is also to apply to some extent in numerical control machine tool entrance stage. Direct.current , permanent magnetism direct.current servo electric motor and permanent magnetism exchange synchronism servo electric motor having exchanged the servo electric motor , having analysed widerange speed cotrol mainly follow. Development of final , subsequently rectilinear electric motor, I have been described an once simplely in by system in numerical control machine tool moving forward. Key words: servo motors& NC machine tool& motor controlling&&目& 录&第一章 引言&1&第二章 电动机分类&2&2.1 直流电动机及其工作原理&2&2.2 直流电动机的结构&3&2.2.1 定子部分&3&2.2.2 转子部分&3&2.2.3 励磁方式&4&2.3 步进电动机&5&2.3.1 步进电动机的结构&5&2.3.2 步进电动机的工作过程&6&2.3.4 步进电动机的驱动控制&7&2.3.5 驱动器&9&2.3.6 步进电动机的应用&9&2.4 伺服电动机&11&2.4.1 直流伺服电动机&11&2.4.2 交流伺服电动机&14&2.4.3 交、直流伺服电动机的性能比较&17&2.5 直线电动机&17&第三章 电动机在数控机床上的应用&19&3.1 数控机床&19&3.1.1 数控机床中的伺服系统&19&3.1.2 伺服系统的结构及分类&20&3.2 进给运动&20&3.2.1 进给伺服系统的运动要求&20&3.2.2 伺服驱动系统的分类&21&3.3 主轴驱动&22&3.3.1 主轴驱动的应用&23&第四章 数控机床对电动机的控制&26&4.1 普通机床对电机的控制&26&4.2 现代数控机床对电动机的控制&26&4.2.1 晶闸管调压软起动器&26&4.2.2 变频器调速软起动器&27&第五章 电动机的选择&28&5.1 电动机容量的选择&28&5.1.1 连续工作制电动机容量的选择&29&5.1.2 长期恒定负载运行时电动机容量的选择&29&5.1.3 长期变动负载运行时电动机容量的选择&29&5.2 电动机电流种类的选择&30&5.3 电动机电压等级的选择&30&5.4 电动机额定转速的选择&31&第六章 总结&32&参考文献&33&附　录：&34&调研报告&&人类社会的生存和发展离不开能源。常见的能源形式有多样，如热能、光能、化学能、机械能、电能、原子能等。电能与其他能源相比具有明显的优点：它适宜大量生产、集中管理、远距离传输和自动控制。因此，在现代社会中，电能的应用已遍及各行各业。&金属切削机床，随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展，不断完善。今年来，数控机床以其加工精度高、生产效率高、柔性高、自动化程度高适应中小批量生产而日益受到重视。其中，电动机就在数控机床中扮演着重要的角色——提供能源。在数控领域常见的电动机有步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机等，根据机床生产的需要选择合适的电动机显得至关重要。&我国是拥有500万台机床的大国，&数控机床占有率不足10%,&&所以数控机床的发展空间非常广阔，经济型数控机床终端执行元件采用步进电动机，其特点是开环控制，容易实现，造价低，而现在的高档位数控机床采用的终端执行元件是交流伺服电动机，其特点是闭环控制，控制精度高，造价昂贵。目前我国随着经济型数控机床逐渐发展和扩大&&,&&&档位的数控机床也迅速发展&,&&所以步进电动机和交流伺服电动机在数控中各有特点，均具有广阔的发展空间&。&现代数控机床对电动机的启动控制又称现代软启动，主要通过变频调速及晶闸管调压软起动器两种软起动来控制电动机的转动。其中，变频器调速软起动价格昂贵，常用于控制要求起动转矩较大的中压电动机。晶闸管调压软起动器的价格略高于自耦变压器起动器和Y/Δ起动器，系统工作时对电网无过大冲击，可大大降低系统的配电容量，机械传动系统振动小，起动、停车平滑稳定，可提高电动机的使用寿命和经济效益。&在机械加工不断高精度的今天，电动机的性能以及控制精度，起到了主导作用。
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花键轴的数控加工工艺
摘要：在万能铣床上用专门的成形铣刀直接铣出齿间轮廓，用分度头分齿逐齿铣削,如不用成形铣刀，也可用两把盘铣刀同时铣削一个齿的两侧，逐齿铣床好后再用一把盘铣刀对底径稍修整。不过此法生产率和精度较低，主要用于单件小批生产中加工以外径定心的花键轴和粹硬前的粗加工。关键词：工艺的制定、加工的特点、程序设计。
数字控制机床（Numerically Controlled Machine Tool）简称数控(CNC)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控机床是采用计算机实现数字程序控制的技术，通过计算机按事存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。它的出现以及所带来的巨大效益，引起世界各国科技界的普遍重视。随着科学技术的迅猛发展，数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志。数控机床作为装备制造业的核心技术应用，是现代制造业的关键设备，对制造业提高加工质量和效率有着重要的意义。
一、零件的图纸分析 　　1.1零件图的工艺分析&&&& 1.2根据零件图确定其加工方案&
&&& 1.3确定装夹方案及定位基准的选择&
&&& 1.4加工工序卡……二、程序设计　　 …　　2.1编制方法的确定　& 2.2 车床程序　　2.3 铣床的程序
三、检验& 致谢…&
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数控铣床和加工中心实训的。内容1、零件加工精度的控制2、子程序指令及子程序调用3、数控铣床加工精度控制的方法4、数控铣床加工零件的流程5、工件坐标系设定及操作要求6.能编制由直线、圆弧组成的二维轮廓数控加工程序。掌握2D图形编程、程序登录、调试及对刀及其检验的方法。7.懂得铣削参数、铣刀的选择。8.懂得安全下刀点、进退刀引线的意义与作用。9.掌握刀具半径补偿指令及其使用规则。10.掌握子程序指令的编写及子程序调用方法。11.掌握数控铣床加工精度控制的方法。12.懂得在数控铣床上加工零件的流程。要2W的。。谢谢各位高手，请帮帮忙啊！
第一部分：数控机床应用调查一、品正数控深孔钻床外型及简介品正数控深孔钻床外型如图1-1图1-1品正数控深孔钻床简介：深孔钻:自1982年生产以来，一直占据生产的重要位置。现市场对模具生产交期需求迫切，深孔加工机快捷，便利，不需要铰孔，一步到位，成了不可或缺的工具。更兼投资回收成本快速，是抢占市场的利器。二、深孔钻在设计上的优点合运水道，热流道，顶针孔，油泵深孔，轧辊孔等深孔加工。敝司深孔钻在设计上有以下的优点:1.工作台，底座机身，立柱，升降台，全部FC30铸铁成型，加工时达至最佳的吸震效果。2.床身工作台底座一体成型，结构一致，筋骨强壮，没有立柱与工作台分开的设计。3.滑轨，工作台导轨，采用V型导轨，保证准确的导向性，无方轨之侧间隙。滑动时无蛇行现象，亦能维持滑动之顺畅。在强压下承载座与滑动座更紧密结合。两者接触而能平均受力。长时间运动能维持稳定之动静态精度，而能达到增长机件寿命及提高加工品质。4.滑轨经热处理研磨，更能保证耐用与刚性。5.采用良好的油压泵设计，控制流量与压力，确保使用寿命。6.另外更采用CNC换刀系统装置，只用轻轻按下控制键，气动锁刀系统。更换刀具方便。7.纸带与磁铁过滤装置，能将钢材加工中铁屑与切削油废弃的微量元素过滤，循环再用。三、品正深孔钻规格表深孔钻规格表型号MGD-813MGD-1015MGD-1520MGD-1525Table(单位mm)工作台尺寸400xx2800作业面积(z1)x400(z2)x0x1500T型槽18mmx63mmx522x34x522x34x722x34x7主轴主轴进给行程500主轴进给速度(mm/min)20-5000mm主轴直径Φ120主轴端至台面距离70mm电动机主轴(kw)7.5kw磁力分离器(W)25W纸带过滤器25W铁削排除机(W)0.375油压泵10HPx6P润滑油泵150Wx2加工能力加工深度500钻孔能力Φ3-25mm(32)油压系统切削油桶(L)1800LT高压泵压力(kg/cm2)0-120高压泵吐出量(L/min)5-70最大载重(kg)7000机械净重(kg)App.9000App.10500App.14500App.16500占地面积App.App.App.App.第二部分：数控加工工艺分析要求：能够根据图纸的几何特征和技术要求，运用数控加工工艺知识，选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数，划分加工工序和工步，安排加工路线，确定切削参数。在此基础上，能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制（至少两个零件的工艺分析）。一、加工平面凸轮零件上的槽与孔，外部轮廓已加工完，零件材料为HT200。图2.11、零件图工艺分析凸轮槽形内、外轮廓由直线和圆弧组成，几何元素之间关系描述清楚完整，凸轮槽侧面与、两个内孔表面粗糙度要求较高，为Ra1.6。凸轮槽内外轮廓面和孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT200，切削加工性能较好。根据上述分析，凸轮槽内、外轮廓及、两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行，以保证表面粗糙度要求。同时以底面A定位，提高装夹刚度以满足垂直度要求。2、确定装夹方案根据零件的结构特点，加工、两个孔时，以底面A定位（必要时可设工艺孔），采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时，采用“一面两孔”方式定位，既以底面A和、两个孔为定位基准。3、确定加工顺序及走刀路线加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用做定位基准的、两个孔，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。为保证加工精度，粗、精加工分开，其中、两个孔的加工采用钻孔—粗铰—精铰方案。走刀路线包括平面进给和深度进给两部分。平面进给时，外凸轮廓从切线方向切入，内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量，采用顺铣方式铣削。深度进给有两种方法：一种是在XOY平面（或YOX平面）来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。4、刀具选择根据零件特点选用8把刀具，如下表：序号刀具号刀具加工表面备注规格名称数量刀长/mm1T01?5中心钻1钻?5mm中心孔2T02?19.6钻头145?20孔粗加工3T03?11.6钻头130?12孔粗加工4T04?20铰刀145?20孔精加工5T05?12铰刀130?12孔精加工6T0690°倒角铣刀1?20孔倒角1.5×45°7T07?6高速钢立铣刀120粗加工凸轮槽内外轮廓底圆角R0.58T08?6硬质合金立铣刀120精加工凸轮槽内外轮廓5、切削用量选择凸轮槽内、外轮廓精加工时留0.1㎜铣削余量，精铰、两个孔时留0.1㎜铰削余量。主轴转数是1000r/min。二、轴类零件的加工工艺分析与实例一渗碳主轴（如图2-2），每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S0.9～C59。渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图（如图）。主轴加工工艺过程工序工种工步工序内容及要求机床设备（略）夹具刀具量具1车按工艺草图车全部至尺寸工艺要求：（1）一端钻中心孔φ2。（2）1：5锥度及莫氏3＃内锥涂色检验，接触面＞60%。（3）各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于0.1CA6140莫氏3号铰刀莫氏3号塞规1：5环规检查2淬热处理S0.9－C593车去碳。一端夹牢，一端搭中心架&1&车端面，保证φ36右端面台阶到轴端长度为40&2&修钻中心孔φ5B型&3&调头车端面，取总长340至尺寸，继续钻深至85，60°倒角检查4车一夹一顶CA6140&1&车M30×1.5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30&2&车φ25至φ25、长43&3&车φ35至φ35&4&车砂轮越程槽5车调头，一夹一顶&1&车M30×1.5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30&2&车φ40至φ40&3&车砂轮越程槽6铣铣19二平面至尺寸7热热处理HRC598研研磨二端中心孔9外磨二顶尖，（另一端用锥堵）M1430A&1&粗磨φ40外圆，留0.1～0.15余量&2&粗磨φ30js外圆至φ30t（二处）台阶磨出即可&3&粗磨1:5锥度，留磨余量10内磨用V型夹具（ф30js5二外圆处定位）M1432A磨莫氏3＃内锥（重配莫氏3＃锥堵）精磨余量0.2～0.2511热低温时效处理（烘），消除内应力12车一端夹住，一端搭中心架&1&钻φ10.5孔，用导向套定位，螺纹不攻Z–2027&2&调头，钻孔φ5攻M6–6H内螺纹&3&锪孔口60°中心孔&4&调头套钻套钻孔ф10.5×25（螺纹不改）&5&锪60°中心孔，表面精糙度0.860°锪钻检查13钳&1&锥孔内塞入攻丝套&2&攻M12–6H内螺纹至尺寸14研研中心孔Ra0.815外磨工件装夹于二顶尖间&1&精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸&2&磨M30×1.5M30×1.5左螺纹大径至30&3&半精磨ф30js5二处至ф30&4&精磨1:5锥度至尺寸,用涂色法检查按触面大于85%1:5环规16磨工件装夹二顶尖间，磨螺纹&1&磨M30×1.5–6g左螺纹至尺寸M33×1.5左环规&2&磨M30×1.5–6g螺纹至尺寸M33×1.5环规17研精研中心孔Ra0.418外磨精磨、工件装夹于二顶尖间M1432A精磨2-φ30至尺寸,注意形位公差19内磨工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔（卸堵，以2–ф30js5外圆定位），涂色检查接触面大于80%,注意技术要求“1”“2”MG1432A检查20普清洗涂防锈油，入库工件垂直吊挂该轴类零件加工过程中几点说明：1．采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。对锥堵要求：①锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。②锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。③锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×1.5－6g左、M30×1.5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留2.5－3mm去碳层。5.螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm去碳层。6.为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。7.为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。8.为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。9.要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。第三部分：编制数控加工程序要求：能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法，正确地编制中等复杂典型零件的加工程序，或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。（至少两个零件）。一、编制轴类零件（1）数控加工程序如图3.1所示的零件。毛坯为42㎜的棒料，从右端至左端轴向走刀切削;粗加工每次进给深度1.5㎜，进给量为0.15㎜/r;精加工余量X向0.5㎜，Z向0.1㎜，切断刀刃宽4㎜。工件程序原点如图图3.1所示。该零件结构较为简单，属典型轴类零件，轴向尺寸80㎜，采用三爪卡盘装夹即可，选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。1．选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用3包刀具：1号为外圆左边偏粗车刀，2号为外圆左偏精车刀，3号刀为外圆切断刀，换刀点与对刀点重合2．确定加工路线1）粗车外圆。从右至左切削外轮廓，采用粗车循环。2）精车外圆。左端倒角→20㎜外圆→倒角→30㎜外圆→倒角→40㎜外圆。（3）切断3选择切削用量选择切削用量参数见表3.1.表3.1选择切削用量参数转数指令进给速度（mm/r）刀具粗车外圆M430.151号精车外圆M440.12号切断M430.12号编写程序O0001M03T.15G00X43.Z0.G01X0.G00X42.Z0.G71U2.R0.3G71P1Q2U0.25W0.1F0.15N1G01X18.X20.Z-1.Z-20.X28.X30.Z-21.Z-50.X38.X40.Z-51.Z-82.N2X44.G00Z0M00M03M44T0202G70P1Q2G00Z5.M00M03M43T0303G00Z-44.G01X0.X44.G00Z5.M30二、编制轴类零件（2）数控加工程序加工如图3-2所示零件，材料45钢，坯料60×122。1、刀具：T1——硬质合金93°右偏刀；T2——宽3mm硬质合金割刀，D1——左刀尖。加工工序材料刀具车外圆硬质合金T1切槽硬质合金T2该零件结构较为简单，属典型轴类零件，轴向尺寸120㎜，采用三爪卡盘装夹即可，选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。2、选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用2包刀具：1号为外圆左边偏粗车刀，2号刀为外圆切断刀和切槽刀，换刀点与对刀点重合3、程序编写程序指令说明N10G56S300M3M7T1；选择刀具，设定工艺数据N20G96S50LIMS=；设定粗车恒线速度N30G0X65Z0；快速引刀接近工件，准备车端面N40G1X-2；车端面N50G0X65Z10；退刀N60CNAME=“LK2”；轮廓调用N70R105=1R106=0.2R108=4R109=0R110=2R111=0.3R112=0.15；毛坯循环参数设定N80LCYC95；调用LCYC95循环轮廓粗加工N90G96S80LIMS=；设定精车恒线速度N100R105=5；调整循环参数N110LCYC95；调用LCYC95循环轮廓精加工N120G0X100Z150；快速退刀，准备换割刀N125G97；取消恒线速度N130T2F.1S250；换T2割刀D1有效，调整工艺数据N140G0X42Z-33；快速引刀至槽Z向左侧N150LCEXP2P8；调用子程序8次割8槽N160G0X100Z150M9；快速退刀，关冷却N170M2；程序结束LK2N10G1X0Z0；N20G3X20Z-10CR=10；N30G1Z-20；N40G2X30Z-25CR=5；N50G1X39.98CHF=2.818；N60Z-100；N70X60Z-105；N80M17；LCEXP2N10G91G1X-14；N20G4S2；N30G1X14；N40G0Z-8；N50G90M17；第四部分：绘制CAD零件图参考文献：[1]《机械加工工艺学》范崇洛、谢黎明主编，东南大学出版社发行，02年4月第6次印刷[2]《数控编程加工技术》张思弟、贺曙新编著，化学工业出版社出版，05年6月北京第1次印刷[3]《基础数控技术》韩鸿鸾编著，机械工业出版社出版，00年第2次印刷[4]《数控机床与编程》刘书华主编，机械工程出版社出版，01年第3次印刷[5]《机械制造工艺基础》傅水根主编，清华大学出版社出版，03年第1次印刷
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