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1、双回转数控工作台的设计机械工程及自动化 1摘 要在现有的三坐标联动数控机床的工作台上再增加一个具有两个旋转自由度的数控回转工作台，将其安装在原有的工作台上，与原有的工作台成为一个整体，成为一个多自由度的回转工作台，即双回转数控工作台。再通过对数控系统的升级（不属于此题范畴） ，使该机床成为五坐标联动的数控机床。这样的双回转数控工作台不仅可以沿 X、Y 、Z 方向作平行移动，在 A、B 两轴能同时运动，且能随时停止，在 A 轴上能够在一定角度内连续旋转，在 B 轴上可以做 360 度的连续旋转。不仅可以加工简单的直线、斜线、圆弧，还可适应更复杂的曲面和球形零件的加工。关键词：数控，回转工作台，五
2、坐标联动，双回转，机床全套，扣，扣 双回转数控工作台的设计机械工程及自动化 2ABSTRACTAt current three sit the mark connect the number that move the work on the stage controls the machine bed increases a number for having two revolve free degree controls the turn-over work set, will its gearing is in the original work on the stage, with
3、originally possessed of the work set becomes a the whole, becoming the turn-over work set of a many free degrees, namely the double turns round the number controls the work set. Pass again the grade creep( do not belong to this category) that logarithms control system, make the machines bed become f
4、ive sit the mark connect the dynamic number controls the machine bed. Such a turn-over number controls the work set can not only make the parallel ambulation along the X, Y, the direction of Z, continuing to revolve in A, B two stalks can at the same time exercise, and can at any time stop, on the A
5、 stalk can in the certain angle, canning the 360 degrees of revolving continuously on the B stalk. Can not only process the simple straight line, oblique line, arc, can but also adapt to the more complicated curved face to processes with the spheroid spare parts.Key words：The numeric controls, Turni
6、ng round the work set, 双回转数控工作台的设计机械工程及自动化 3Five sit the mark; Connect to move, The double turns round, Machine bed双回转数控工作台的设计机械工程及自动化 1目 录第 1 章 绪 论 .11.1 本课题的研究范围及应解决的主要问题 .11.2 本课题的研究目的和现实意义. .11.3 国内外现有数控发展状况 .21.4 当代数控发展的主要趋势 .31.4.1 基于 PC 的开放式数控系统已得到广泛认可，具有强大的生命力. 51.4.2 全数字化是未来数控系统发展的必然趋势. .61
7、.4.3 多通道软件体系结构是适应整合数控机床的不二选择. .61.4.4 网络化功能已从单一的数据传输向网络监控、维护与管理方向发展. .61.4.5 高速高精度控制是数控技术发展的永恒主题. .81.4.6 智能化控制是提高数控加工效率的有效手段. .101.4.7 CAD/CAM 与 CNC 的集成已成为扩展数控系统功能的重要途径.101.5 数控机床的升级（五轴联动） .11第 2 章 电动机的选择与控制 .122.1 步进电动机的特点与种类 .122.1.1 步进电动机的特点 .122.1.2 步进电动机的种类 .122.2 步进电动机的选择 .142.3 步进电动机的控制 .142
8、.3.1 步进电动机的速度控制 .142.3.2 步进电动机的点 位控制 .202.3.3 步进电动机的加减速控制 .22第 3 章 工作台方案的选定 .243.1 分度工作台 .243.2 数控回转工作台 .253.2.1 开环数控转台 .263.2.2 闭环数控回转工作台 .273.3 双螺距蜗杆传动 .27第 4 章 双回转数控工作台结构设计 .30双回转数控工作台的设计机械工程及自动化 2第 5 章 蜗轮蜗杆设计计算 .345.1 蜗杆传动输入参数 .345.2 接触疲劳强度计算 .345.3 确定蜗轮蜗杆主要尺寸 .365.4 蜗杆的传动效率 .375.5 蜗杆蜗轮的精度等级的选择
9、.375.6 蜗杆传动的热平衡计算 .38第 6 章 齿轮设计计算 .396.1 齿轮设计输入参数 .396.2 齿轮传动结构形式和布置形式 .396.3 材料及热处理 .396.4 齿轮基本参数 .406.5 齿面接触疲劳强度的校核 .436.6 齿根弯曲强度的校核 .44第 7 章 控制系统的设计 .467.1 单片机 .467.2 扩展数据存储器 .477.3 键盘及显示电路的设计 .487.4 越界报警电路设计 .487.5 环形分配器的选用 .497.6 驱动电路的设计 .497.7 电源电路设计 .507.8 程序设计 .52第 8 章 误差补偿分析 .598.1 成型运动误差补偿概述 .608.2 基本运动形式的软件补偿 .62821 直线运动的数控指令修正 .63822 圆弧运动的数控指令修正 .63第 9 章 进给系统精度分析 .659.1 直线轨迹 .689.2 圆弧轨迹 .
