測量與進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計

楊帥　羅天鑫

摘 要：隨著社會的不斷進(jìn)步，中國機(jī)械行業(yè)得到迅猛發(fā)展。其中，機(jī)械測量與進(jìn)給系統(tǒng)的發(fā)展尤其顯著。進(jìn)給系統(tǒng)是指連續(xù)操作（在木工機(jī)械或者金工機(jī)組）中使得工件移向刀具或刀具移向工件所需要設(shè)計的系統(tǒng)，一般用于機(jī)械上的機(jī)床運動，主要負(fù)責(zé)器械運作中的切削工作。機(jī)床測量與進(jìn)給系統(tǒng)主要依靠電動化與自動化來運行，人的手工操作所占的比例逐漸降低，數(shù)控技術(shù)深入融合，是測量與進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計最顯著的特點。

關(guān)鍵詞：測量與進(jìn)給 數(shù)控系統(tǒng) 機(jī)床進(jìn)給結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TH721 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0061-01

制造業(yè)是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的重要指標(biāo)，機(jī)械行業(yè)又是制造業(yè)中重要的組成部分。在當(dāng)前這個高速發(fā)展的社會當(dāng)中，生產(chǎn)與運作的現(xiàn)代化成為機(jī)械發(fā)展的主題，機(jī)械的測量與進(jìn)給在機(jī)械工作中扮演著越來越重要的角色。而它所包含的伺服系統(tǒng)以及滾珠絲杠等部件也是機(jī)械化中重要的組成部分。機(jī)械的現(xiàn)代化要求車床工作中具備先進(jìn)的操作管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對機(jī)械的生產(chǎn)運作的合理的規(guī)劃與系統(tǒng)的指導(dǎo)，保證車床的合理有效運作。只有這樣才能促進(jìn)中國的機(jī)械行業(yè)得到有效地發(fā)展。

1 測量與進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計特點

通過研究發(fā)現(xiàn)，測量與進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)的特點主要表現(xiàn)為以下幾點。

1.1 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，聯(lián)系緊密

加工中心進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)中最主要的一個特點就是各環(huán)節(jié)緊密相連，形成一個聯(lián)系緊密的整體。其主結(jié)構(gòu)是由伺服電機(jī)通過驅(qū)動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，使得絲杠上的絲母做橫向或縱向位移，工作臺與絲母連接在一起，通過位移傳感器對工作臺的位置隨時偵測，形成閉環(huán)的反饋，推動伺服電機(jī)有條不紊的運作。滾珠絲桿螺母副可以促使電機(jī)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成工作臺的直線運動，從而使得導(dǎo)軌保證了工作臺直線運動的精度和動作的靈敏度，保證了進(jìn)給系統(tǒng)的有規(guī)律、有效地工作。

1.2 人工控制減少，自動化加強(qiáng)

當(dāng)前測量與進(jìn)給系統(tǒng)的運作主要依靠數(shù)控技術(shù)。利用人工進(jìn)行操作的成分逐漸減少。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，如今已經(jīng)廣泛運用到測量與進(jìn)給系統(tǒng)之中。數(shù)控技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，形成了一種機(jī)電一體化技術(shù)。數(shù)控技術(shù)與進(jìn)給系統(tǒng)的廣泛結(jié)合形成了一種高精度、自動化的機(jī)床，它的多工位刀塔或動力刀塔，可以加工多種立體物件，如直線圓柱、斜線圓柱、圓弧、各種螺紋，等等。其中人工操作只有任務(wù)輸入，大部分是依靠數(shù)控自動化來完成。

1.3 國際化趨勢加強(qiáng)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全球化趨勢是時代的一個顯著的主題，而技術(shù)發(fā)展與國際接軌也是機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)發(fā)展的一個主流方向。由于中國發(fā)展較晚，世界發(fā)達(dá)資本主義國家的機(jī)械技術(shù)領(lǐng)先于中國，所以，中國進(jìn)給系統(tǒng)的更新與發(fā)展離不開借鑒和學(xué)習(xí)外國的先進(jìn)技術(shù)。隨著改革開放的日益深化，國際先進(jìn)人才與技術(shù)不斷引進(jìn)中國，機(jī)械生產(chǎn)的測量與進(jìn)給技術(shù)國際化日益加深，中國的測量與進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)與國際化逐漸接軌。

2 測量與進(jìn)給技術(shù)設(shè)計方法探析

2.1 數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)是各行各業(yè)應(yīng)用最廣泛的一項技術(shù)，它可以將數(shù)字化深入地融入進(jìn)行業(yè)發(fā)展之中。數(shù)控車床與車削中心，是一種高精度、高效率的自動化車床。傳統(tǒng)的機(jī)械加工都是依靠手工對車床進(jìn)行操控進(jìn)行作業(yè)，利用肉眼對卡尺進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測量從而完成工作。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)的融入，使得進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)得到了充分的自動化發(fā)展。數(shù)控技術(shù)主要依靠電子計算機(jī)對數(shù)據(jù)的測量，將機(jī)械運作的尺度精確到位，促進(jìn)車床工作的準(zhǔn)確無誤。所以對測量與進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計離不開長期持久的對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行融合應(yīng)用。

2.2 伺服電機(jī)的嚴(yán)謹(jǐn)篩選

步進(jìn)電機(jī)是一種離散運動裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)在本質(zhì)上有著直接的聯(lián)系。伺服電機(jī)作為一種補助馬達(dá)間接變速裝置，可以控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確。在數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)之中，對伺服電機(jī)的篩選工作是其前期工作中至關(guān)重要的一部分。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，可以將所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出，所以，伺服電機(jī)的選擇關(guān)乎著整個進(jìn)給系統(tǒng)的成敗，是測量與進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計中不可或缺的工作。

2.3 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計

在進(jìn)給系統(tǒng)中常用的導(dǎo)軌有滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌等幾種導(dǎo)軌，在進(jìn)給系統(tǒng)中對導(dǎo)軌的選擇也是進(jìn)給系統(tǒng)中關(guān)鍵性的工作?；瑒訉?dǎo)軌的產(chǎn)生的摩擦比滾動導(dǎo)軌產(chǎn)生的摩擦力要大得多，所以要保證對導(dǎo)軌的有效、合理的選擇。一般對直線滾動導(dǎo)軌的選擇比較多，它的突出特點是零間隙，可以由導(dǎo)軌體和滑塊對車床進(jìn)給進(jìn)行有效地協(xié)調(diào)和運作，對導(dǎo)軌長度與選型的選擇要根據(jù)實際需要合理選擇，合理地選擇可以保證機(jī)械測量與進(jìn)給工作的高效運轉(zhuǎn)，可以保證工作質(zhì)量，縮短時間，節(jié)約成本。

3 結(jié)語

隨著國際技術(shù)的迅猛發(fā)展，中國也逐漸加快了技術(shù)的更新?lián)Q代。作為制造業(yè)重要的組成部分，測量與進(jìn)給系統(tǒng)的現(xiàn)代化設(shè)計走在了現(xiàn)代更新設(shè)計的前沿，換句話說，機(jī)械測量與進(jìn)給系統(tǒng)是否可以得到有效地更新?lián)Q代，直接關(guān)系到了制造業(yè)的發(fā)展與否。數(shù)控技術(shù)的深入與精確的推算無疑是測量與進(jìn)給技術(shù)發(fā)展的趨勢。推動測量與進(jìn)給系統(tǒng)的升級與發(fā)展，深入實現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化是一項艱苦而又漫長的路，推動各方面綜合發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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