1、 - 1 - X X X X 大大 学学 超精密加工技术 学生姓名： 学 号： 班 级： 专 业： 系 别: 指导教师： - 2 - 目 录 前言 - 3 - 摘要 - 3 - 1绪论 - 6 - 第一章 设计方案的确定 . - 7 - 1.1 总体设计方案的确定 . - 7 - 1.2 机械部分的改造设计与计算 . - 7 - 1.2.1 纵向进给系统的设计选型 . - 7 - 1.3 横向进给系统的设计与计算 - 13 - 2.1 步进电动机的选择 . - 17 - 2.1.1 步进电动机选用原则 - 17 - 2.1.2 步进电机的选型 - 18 - （一） CA6140 纵向进给系流步
2、进电机的确定 - 18 - （二） C6140 横向进给系流步进电机的确定 . - 18 - （三） 110BF003 型直流步进电机主要技术参数 - 19 - （四） 110BF004 型直流步进电机主要技术参数 - 19 - 3.1 经济型数控系统选型 . - 20 - 4.1 电动刀架的选型 . - 21 - 5.1 编制零件工序及数控程序实例 . - 22 - 5.1.1 机床改造参数的选择 - 22 - （一）车床纵向运动由 Z 向步进电动机控制 . - 22 - （二）车床横向运动由 X 向步时电动机控制 . - 22 - 5.1.2 程序设计 - 22 - （一）数控机床参数及约
3、定 . - 22 - (二) 编程参数说明 . - 23 - 参考文献 - 26 - 体会 - 27 - 致谢 - 27 - - 3 - 前言前言 1947 年，Parsons 公司的 John Parsons 着手进行一项实验，他想用空间数据控制 机床加工飞机零件。1949 年，Parsons 公司与美国空军签定了制造第一台数控机床的合 同。1951 年， 美国麻省理工学院承担了这一项目。1952 年，麻省理工学院（MIT） 使用实验室制造的控制器和辛辛那提立式主轴展示三轴联动获得成功，这标志着数控时 代的到来。到了 1955 年，几经改进之后，数空技术开始应用于生产。 早期的 NC 机床能
4、运行穿孔卡和穿孔带，两者中以穿孔带更为通用。但是，鉴于更 换、编辑纸带费时费力，后来便采用计算机作为编程的辅助工具。计算机在数控中的应 用有两种形式：一是计算机辅助编程语言，二是实施直接数字控制（DNC） ，有了计算机 辅助编程语言，程序员可用一套通用“混杂英语”命令编写 NC 程序，然后由计算机将 其释译为机器码并制成穿孔带。直接数字控制是指用一台计算机对一台或多台数控机床 实施部分或整体控制。虽然有些公司运用 DNC 已获得成功，但是，扩大计算机容量、购 买软件、协调 DNC 系统等花费使这种系统并不适合所有公司，而只适用于一些大公司。 最近，一种叫做分布式数字控制的新型 DNC 系统已经
5、开发出来，它用计算机网络来 协调多台 DNC 机床的运行。这种方式最终有可能用来协调整个工厂的运转。这种分布式 数字控制方法解决了协调直接数字控制系统时遇到的一些难题。在此基础上，人们还开 发出另一种分布式数字控制系统，其整个 NC 程序可从主机直接传输到机床控制器。另 外，该系统也可在必要时将程序从主机传输到车间的个人电脑（PC） ，然后再传输到机 床控制器 工业机器人是在生产环境中用以提高生产效率的工具,它能做常规乏味的装配线工 作,或能做那些对于工人来说是危险的工作,例如,第一代工业机器人是用来在核电站中 更换核燃料棒,如果人去做这项工作,将会遭受有害放射线的辐射。工业机器人亦能工作 在
6、装配线上将小元件装配到一起，如将电子元件安放在电路印制板，这样，工人就能从 这项乏味的常规工作中解放出来。机器人也能按程序要求用来拆除炸弹，辅助残疾人， 在社会的很多应用场合下履行职能。 机器人可以认为是将手臂末端的工具、传感器和（或）手爪移到程序指定位置的一 种机器。当机器人到达位置后，它将执行某种任务。除了编程以及系统的开停之外，一 般来说这些工作可以在无人干预下完成。 - 4 - 1 1 摘要摘要 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。在某种意义上，超精密加工担负着支持最新科学发现和 发明的重要使命。超精密加工技术在航天运载工具、武器研制、卫星研制中有着极其重 要的作用。有人对海湾战争中美国及盟国武器系统与超
