XK5040數(shù)控立式銑床主運動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計【三維SWcreo】【含CAD高清圖紙和文檔資料】

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MilfelnerFaculty of Mechanical Engineering, University of Maribor, Smetanova 17, 2000 Maribor, Slovenia摘要這篇文章討論了在高速端銑削時的切削力的模糊適應(yīng)的控制策略。這項研究是關(guān)于運用標(biāo)準計算機數(shù)字控制裝置來憂化金屬切削過程的整合自適應(yīng)性控制。它被設(shè)計成服務(wù)于允許在刀具上對長時間復(fù)雜成形加工很有益的切削力時適應(yīng)性地使切削速度最大化的控制.目的是產(chǎn)生一個可靠的，強有力的人工神經(jīng)控制器協(xié)助自適應(yīng)協(xié)調(diào)切削速度來防止過分的刀具磨損，即刀具的磨損量和保持高的排屑率。許多的仿真和實驗用來肯定這個體系的功效。關(guān)鍵詞：端銑；自適應(yīng)力控制；模糊1.諸論一個CNC系統(tǒng)遺留下來的缺點是加工參數(shù)，如進給速度，切削速度和深度，被離線編程。加工參數(shù)通常在加工前根據(jù)編程者的經(jīng)驗和加工手冊被選擇。為了防止損害和避免加工失敗。運行的條件通常被設(shè)置的很保守。結(jié)果是，有很多的CNC系統(tǒng)運行于遠遠低于憂化標(biāo)準運行條件下效率差。即使加工參數(shù)在離線時通過憂化計算法憂化了，在加工過程中它們也不能被協(xié)調(diào)起來。為了確保加工產(chǎn)品的質(zhì)量，為了降低加工成本和提高加工的效率，協(xié)調(diào)實時加工的參數(shù)來符合憂化的加工標(biāo)準是有必要的。由此，提供在線運行下協(xié)調(diào)的自適應(yīng)控制，被有興趣地研究起來。在我們的自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，不管是在切削條件下變化時，進給速度總是在線協(xié)調(diào)下來保持一個常數(shù)切削力。在這篇文章中，一個簡單的模糊控制策略被在智能系統(tǒng)和一些運用模糊控制策略的實驗性的仿真中發(fā)展起來。結(jié)果證明這個目標(biāo)系統(tǒng)有效地控制在一般端銑削條件下的峰值切削力。力的控制運算法則已經(jīng)被眾多的研究者開發(fā)和評估了。被固定的增加比例積分控制器，先前是為銑削現(xiàn)為了一個可協(xié)調(diào)的增加比例積分控制器，在那里控制器根據(jù)變化的切削條件被協(xié)調(diào)。完整的自適應(yīng)參考模擬，自適應(yīng)控制裝置方法最初是被Cusand Balic研究的。這些控制器被模擬和求解及實際上地被實現(xiàn)。兩項研究發(fā)現(xiàn)全布三參數(shù)自適應(yīng)控制器執(zhí)行得比已固定的遞增積分器要好。關(guān)于模糊控制系統(tǒng)，Huang and Lin提供了一個先驅(qū)活動的介紹性調(diào)查，另一個系統(tǒng)性觀念被提出。模糊系統(tǒng)對照比例積分微分控制和模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及管理模糊控制在3中反映.被提到。關(guān)于為銑削的自適應(yīng)切削力控制很多的工作已經(jīng)被做。然而，很多以前的工作把問題簡單化在一個自由度運動上。這次投稿中，我們將考慮到三個自由度上銑削的切削力。文章的組成如下。第二部分主要描述全面的力控制策略。第三部分包括了CNC加工模擬1.第五部分描述了仿真/實驗和目標(biāo)控制計劃執(zhí)行的方法。最后，第六和七部分展現(xiàn)實驗結(jié)果，結(jié)論和以后研究的建議。2.自適應(yīng)模糊控制器結(jié)構(gòu)一個新的在線控制計劃，這個計劃被稱作自適應(yīng)模糊控制，是通過使用模糊集合論開發(fā)的。這個方法的基本思想是合并人操作者在控制設(shè)計中的經(jīng)驗。這個控制策略是用公式表達成許多的規(guī)則，這些規(guī)則手工執(zhí)行很簡單但是對于用一般的數(shù)學(xué)運算法則來實現(xiàn)很困難。基于這個新的控制策略，很多復(fù)雜的過程能夠標(biāo)準方法似的更容易地和更精確地被控制。模糊控制的目標(biāo)是保持金屬切除率，能可能的高和保持切削力盡可能地接近一個給定的參照值。此外，計算任務(wù)和時間可能就像金典或者現(xiàn)代控制理論那樣被減少。示意性的控制規(guī)則通過使用真實的實驗數(shù)據(jù)被構(gòu)造出。模糊自適應(yīng)控制確保了連續(xù)地憂化進給速度的控制。這個控制是自動被協(xié)調(diào)到每一個特殊的切削情況。當(dāng)軸的負載低的時候，系統(tǒng)增加切削進給到或者超過預(yù)先編程的進給速度，直接導(dǎo)致循環(huán)周期和產(chǎn)品成本相當(dāng)大的減少。當(dāng)軸的負載高時，進給速度就被降低，以保護工作母機不損害和損壞。當(dāng)系統(tǒng)偵測到極端的切削力時，它會自動停機來保護切削工具。它減少了一定的操作者的監(jiān)督管理。在線銑削憂化的步驟次序如下：1.預(yù)編程進給速度被送到銑床CNC控制器。2.測量出的切削力被送到模糊控制器。3.模糊控制器使用輸入的規(guī)則來找到（協(xié)調(diào)）憂化的進給速度，將它送回到機器。4.第一步和第三步被重復(fù)直到加工結(jié)束。自適應(yīng)切削力控制器協(xié)調(diào)進給速度是基于一個測量出的峰值切削力通過布置一個進給速度超過CNC控制器在四軸上的百分比， 真實的切削速度是超過部分和已編程的進給速度。如果進給速度憂化模擬是完美的，憂化的進給速度也將總是等于參照的峰值力。在這種情況下，超出部分的正確率將是100%。為了控制器調(diào)整峰值力，力的信息必須在每個采樣時間對控制運算法則是有用的。一個探測軟件被用來提供這些信息。2.1一個模糊控制器的結(jié)構(gòu)在模糊過程控制中，專門技術(shù)被壓縮成一個根據(jù)關(guān)于人操作標(biāo)準和輸入輸出關(guān)系的系統(tǒng)。運算法則是基于操作者的知識但考慮到過程編輯通過改寫誤差，它也包括了控制理論。 從而，控制器有輸入切削力誤差F和第一次不同誤差2F，輸出變化的進給速度f。模糊控制變化和規(guī)則創(chuàng)基礎(chǔ)創(chuàng)建從專家操作者那帶走。切削力誤差和第一次誤差的差異被計算，在每一個采樣時間k，如_F(k) = Fref F(k)和_2F(k) =_F(k)_F(k1),這里F是測量的切削力，F(xiàn)ref是力的設(shè)定點。3.CNC加工模擬在進行實驗測試之前，一個CNC加工模擬模擬器被用來估算控制者的設(shè)計。過程模擬由人工神經(jīng)力模擬和進給驅(qū)動模擬。人工神經(jīng)力模擬基于切削條件和已描述的形狀切削估算切削力。進給驅(qū)動模擬模擬機器對已指定進給速度變化的反應(yīng)。進給驅(qū)動模擬通過檢查步的已指定速度的改變被決定。最好的模擬被發(fā)現(xiàn)是一個頻率為3Hz和節(jié)拍時間為0.4s的二級命令系統(tǒng)。對比實驗和仿真從7到22mm/s圖3顯示的速度步調(diào)改變結(jié)果。進給驅(qū)動和人工神經(jīng)力模擬被結(jié)合形成CNC加工模擬。模擬輸入是已指定的進給速度，輸出是X、Y合成的切削力。切削形狀在人工神經(jīng)力模擬中被定義。模擬器通過比較實驗和模擬仿真結(jié)果被修改。伴隨進給速度改變的各種切削被確定。從0.05到2mm/tooth每一步改變，實驗和仿真合力展現(xiàn)如圖4。實驗結(jié)果與在平均和峰值力方面模擬結(jié)果聯(lián)系的很好。明顯的差異可能是因為人工神經(jīng)模擬和沒有模擬的系統(tǒng)編輯器的錯誤。3.1切削力模擬為明白在線切削力模擬，基于流行的反饋原理，一個標(biāo)準BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NN）被提出在預(yù)備實驗期間，它被證明是很有可能直接從實驗加工數(shù)據(jù)提取力模擬。它被用來模擬切削過程。用來模擬的NN需要為進給速度f，切削速度vc 切削軸向深度AD 和切削徑向深度RD 4個輸入人工神經(jīng)元。NN的輸出是切削力的要素，因此需要兩個輸出神經(jīng)元。帶優(yōu)化參數(shù)使用的NN詳細的布局和神經(jīng)元的數(shù)學(xué)原理如圖5所示。最好的NN配置包含5，3和7在隱藏層隱藏的神經(jīng)元。3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的布局和其模擬問題的自適應(yīng)性布局的效果也通過考慮不同的情況而被研究。通過改變在隱藏層的人工神經(jīng)元的個數(shù)來改變布局。為估計個別與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能有關(guān)程序參數(shù)的效果，40個不同網(wǎng)絡(luò)被訓(xùn)練，測試和分析。網(wǎng)絡(luò)性能使用ETstMax, ETst, ETrn, and ETrnMax四個不同標(biāo)準和程序周期數(shù)來估計。在輸入輸出層的神經(jīng)元數(shù)通過輸入輸出參數(shù)的數(shù)量來決定。由結(jié)果得到的如下所述結(jié)論： 0.3比率給出可接受的預(yù)期誤差而掌握比率必須在0.01到0.2之間來最小化程序周期數(shù)。為了最小化判斷誤差，比率在0.001到0.005之間是好的。然而，如果程序周期數(shù)也是最小化，掌握比率應(yīng)該不超過0.004 最佳的隱蔽層節(jié)點數(shù)是3或6.節(jié)點數(shù)在2到12或不是3或6的網(wǎng)絡(luò)也表現(xiàn)的好但是導(dǎo)致更高的程序周期。用正弦函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)需要最低的程序周期數(shù)，緊跟的是正切函數(shù)而用雙曲線切線那些需要更高的程序周期。4.數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)和實驗設(shè)備用在這個獲取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備由測力計，固定模塊，硬件和軟件如圖1所示。切削力使用安在工件和工作臺壓電測力計測量。當(dāng)?shù)毒哒谇邢鞴ぜr，力將通過刀具施加到測力計。在測力計上的壓電石英產(chǎn)生形變，電荷將會產(chǎn)生。電荷然后通過連接電纜傳遞到多通道電荷放大器。電荷然后使用多通路放大器放大。在多通路電放大器中，不同參數(shù)能被調(diào)整以完成必需解決的。在放大器的輸出端，電壓將對應(yīng)于取決于設(shè)置在放大器中參數(shù)的力。接口硬件模塊由連接設(shè)計塊，模擬信號協(xié)調(diào)模塊和一個16通道A/D接口板(PC-MIO-16E-4)。在A/D板里，模擬信號將轉(zhuǎn)變成數(shù)了信號，以使LabVIEW軟件能讀和接收數(shù)據(jù)。用LabVIEW電壓將轉(zhuǎn)變成在X，Y和Z方向的力。用這個程序，三個軸向力要素能同時獲得，并能為分析力的變化而顯示在屏幕上。選R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀來加工。前角12度R216-1603 M-M型立銑刀被選。立銑刀的材料是P10-P20涂上TiC/TiN ，GC4040。冷卻液RENUS FFM用來冷卻。模糊控制被智能操縱器模塊（Labview），修正進給速度被遞到力控制軟件和NC機床之間CNC通信設(shè)備?？刂破髂芡ㄟ^存儲器共享。在頻率1KHz時，超出部分的進給速度，可變DNCFRO對分配力控制軟件有用。5.模擬和模糊控制銑實驗為檢查自適應(yīng)模糊控制策略的穩(wěn)定性和耐用度，通過用Simulink and Labview fuzzy Toolset模擬來檢查系統(tǒng)。然后，通過在一個CNC銑床的對Ck45和Ck45鋼工件改變切削深度的不同實驗來改變系統(tǒng)（如圖6）R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀被選來進行實驗。切削條件為：銑削寬度RD = 3 mm，銑削深度AD = 2mm和切削速度vc = 80m/min.模糊控制的參數(shù)相同于對傳統(tǒng)系統(tǒng)性能的實驗。用模糊控制結(jié)構(gòu)如圖1，憂化進給速度，想要的切削力是Fref = 280 N,預(yù)編程的進給是0.05mm/teech，允許調(diào)整率為0150%。當(dāng)切削深度改變時，圖7是切削力和進給速度的反映。它顯示出實驗結(jié)果，結(jié)果中進給速度在線調(diào)整來保持切削力在最大想要值。模擬控制器響應(yīng)在軸向深度一步改變，顯示如圖8.模擬代表了一個16mm，兩面銑刀，在2000rpm時,正遇到一步從軸向深度從3到4.2mm的改變。這步改變發(fā)生在2s，在0.5s內(nèi)控制器返回峰值成參考峰值力在這項研究中模糊控制器的穩(wěn)定性通過模擬被估算。用在過程增益中小和大步改變測試模擬是為確保系統(tǒng)穩(wěn)定在一定范圍條件內(nèi)。小的過程增益改變用一個在2000rpm轉(zhuǎn)速下從3到4.2mm軸向深度改度來模擬。大的增益改變用一個軸向深度在2000rpm時從3到6mm改變來模擬。伴隨很少的性能降低系統(tǒng)在全布模擬仿真中保持穩(wěn)定。6.結(jié)果和討論在用不變進給速度（常用切削，如圖7a）的第一次實驗中,MRR僅僅在最后一步時達到它的固有值。然而，在第二次測試中，使用模糊控制加工相同的工件，平均完成的MRR很接近固有的MRR值。對比圖7a和b，人工神經(jīng)控制銑削系的在切削力是保持在240N左右，自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進給速度接近于傳統(tǒng)CNC銑削系統(tǒng)從C點到D點。從A點到C點，自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進給速度高于正統(tǒng)CNC系統(tǒng)，因此 ，自適應(yīng)銑削系統(tǒng)銑削效率提高了。實驗結(jié)果顯示出MRR可能提高高到27%。相比于大多數(shù)的現(xiàn)有端銑削控制系統(tǒng)，目標(biāo)模糊控制系統(tǒng)有下列優(yōu)勢：1.多參數(shù)調(diào)整。2.對工件形狀、刀具形狀和工件材料的改變敏感；3.合算和容易實現(xiàn)；4.數(shù)學(xué)建模方便模擬仿真結(jié)果顯示使用設(shè)計的模糊控制器的銑削過程耐用度、穩(wěn)定性，比標(biāo)準的控制器有更高加工效率。實驗顯示模糊控制器比傳統(tǒng)控制器有重大的優(yōu)勢。主要的優(yōu)勢是一個控制器快速響應(yīng)復(fù)雜傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器上老的控制運算法則下運行速度受限制。當(dāng)前研究顯示模糊控制比傳統(tǒng)控制器有很大的優(yōu)勢。第一個優(yōu)勢是一個模糊控制器能有效率地利用在計劃和執(zhí)行一個控制動作方面比一個工人更巨大的感官信息。第二個優(yōu)勢是模糊控制器快速響應(yīng)復(fù)雜的傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器的傳統(tǒng)控制法則下的執(zhí)行速度受到嚴格的限制。7.結(jié)論這次投稿的目的是為介紹一輔助自適應(yīng)調(diào)整進給速度來防止過度刀具磨損，刀具破損和保持高的金屬去除率的可靠而耐用的模糊力控制器。帶自適應(yīng)控制策略的智能銑削實驗結(jié)果表明模糊控制器有高的耐用度和完全穩(wěn)定性。方法成功應(yīng)用于實驗Heller銑削加工中。目標(biāo)在線最佳切削條件決定系統(tǒng)在這篇文章中應(yīng)用于球端銑削，但顯然此系統(tǒng)也可延伸到其它的機床上來提高切削效率。端銑削自適應(yīng)切削力的模糊控制策略U. Zuperl , F. Cus, M. MilfelnerFaculty of Mechanical Engineering, University of Maribor, Smetanova 17, 2000 Maribor, Slovenia摘要這篇文章討論了在高速端銑削時的切削力的模糊適應(yīng)的控制策略。這項研究是關(guān)于運用標(biāo)準計算機數(shù)字控制裝置來憂化金屬切削過程的整合自適應(yīng)性控制。它被設(shè)計成服務(wù)于允許在刀具上對長時間復(fù)雜成形加工很有益的切削力時適應(yīng)性地使切削速度最大化的控制.目的是產(chǎn)生一個可靠的，強有力的人工神經(jīng)控制器協(xié)助自適應(yīng)協(xié)調(diào)切削速度來防止過分的刀具磨損，即刀具的磨損量和保持高的排屑率。許多的仿真和實驗用來肯定這個體系的功效。關(guān)鍵詞：端銑；自適應(yīng)力控制；模糊1.諸論一個CNC系統(tǒng)遺留下來的缺點是加工參數(shù)，如進給速度，切削速度和深度，被離線編程。加工參數(shù)通常在加工前根據(jù)編程者的經(jīng)驗和加工手冊被選擇。為了防止損害和避免加工失敗。運行的條件通常被設(shè)置的很保守。結(jié)果是，有很多的CNC系統(tǒng)運行于遠遠低于憂化標(biāo)準運行條件下效率差。即使加工參數(shù)在離線時通過憂化計算法憂化了，在加工過程中它們也不能被協(xié)調(diào)起來。為了確保加工產(chǎn)品的質(zhì)量，為了降低加工成本和提高加工的效率，協(xié)調(diào)實時加工的參數(shù)來符合憂化的加工標(biāo)準是有必要的。由此，提供在線運行下協(xié)調(diào)的自適應(yīng)控制，被有興趣地研究起來。在我們的自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，不管是在切削條件下變化時，進給速度總是在線協(xié)調(diào)下來保持一個常數(shù)切削力。在這篇文章中，一個簡單的模糊控制策略被在智能系統(tǒng)和一些運用模糊控制策略的實驗性的仿真中發(fā)展起來。結(jié)果證明這個目標(biāo)系統(tǒng)有效地控制在一般端銑削條件下的峰值切削力。力的控制運算法則已經(jīng)被眾多的研究者開發(fā)和評估了。被固定的增加比例積分控制器，先前是為銑削現(xiàn)為了一個可協(xié)調(diào)的增加比例積分控制器，在那里控制器根據(jù)變化的切削條件被協(xié)調(diào)。完整的自適應(yīng)參考模擬，自適應(yīng)控制裝置方法最初是被Cusand Balic研究的。這些控制器被模擬和求解及實際上地被實現(xiàn)。兩項研究發(fā)現(xiàn)全布三參數(shù)自適應(yīng)控制器執(zhí)行得比已固定的遞增積分器要好。關(guān)于模糊控制系統(tǒng)，Huang and Lin提供了一個先驅(qū)活動的介紹性調(diào)查，另一個系統(tǒng)性觀念被提出。模糊系統(tǒng)對照比例積分微分控制和模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及管理模糊控制在3中反映.被提到。關(guān)于為銑削的自適應(yīng)切削力控制很多的工作已經(jīng)被做。然而，很多以前的工作把問題簡單化在一個自由度運動上。這次投稿中，我們將考慮到三個自由度上銑削的切削力。文章的組成如下。第二部分主要描述全面的力控制策略。第三部分包括了CNC加工模擬1.第五部分描述了仿真/實驗和目標(biāo)控制計劃執(zhí)行的方法。最后，第六和七部分展現(xiàn)實驗結(jié)果，結(jié)論和以后研究的建議。2.自適應(yīng)模糊控制器結(jié)構(gòu)一個新的在線控制計劃，這個計劃被稱作自適應(yīng)模糊控制，是通過使用模糊集合論開發(fā)的。這個方法的基本思想是合并人操作者在控制設(shè)計中的經(jīng)驗。這個控制策略是用公式表達成許多的規(guī)則，這些規(guī)則手工執(zhí)行很簡單但是對于用一般的數(shù)學(xué)運算法則來實現(xiàn)很困難?；谶@個新的控制策略，很多復(fù)雜的過程能夠標(biāo)準方法似的更容易地和更精確地被控制。模糊控制的目標(biāo)是保持金屬切除率，能可能的高和保持切削力盡可能地接近一個給定的參照值。此外，計算任務(wù)和時間可能就像金典或者現(xiàn)代控制理論那樣被減少。示意性的控制規(guī)則通過使用真實的實驗數(shù)據(jù)被構(gòu)造出。模糊自適應(yīng)控制確保了連續(xù)地憂化進給速度的控制。這個控制是自動被協(xié)調(diào)到每一個特殊的切削情況。當(dāng)軸的負載低的時候，系統(tǒng)增加切削進給到或者超過預(yù)先編程的進給速度，直接導(dǎo)致循環(huán)周期和產(chǎn)品成本相當(dāng)大的減少。當(dāng)軸的負載高時，進給速度就被降低，以保護工作母機不損害和損壞。當(dāng)系統(tǒng)偵測到極端的切削力時，它會自動停機來保護切削工具。它減少了一定的操作者的監(jiān)督管理。在線銑削憂化的步驟次序如下：1.預(yù)編程進給速度被送到銑床CNC控制器。2.測量出的切削力被送到模糊控制器。3.模糊控制器使用輸入的規(guī)則來找到（協(xié)調(diào)）憂化的進給速度，將它送回到機器。4.第一步和第三步被重復(fù)直到加工結(jié)束。自適應(yīng)切削力控制器協(xié)調(diào)進給速度是基于一個測量出的峰值切削力通過布置一個進給速度超過CNC控制器在四軸上的百分比， 真實的切削速度是超過部分和已編程的進給速度。如果進給速度憂化模擬是完美的，憂化的進給速度也將總是等于參照的峰值力。在這種情況下，超出部分的正確率將是100%。為了控制器調(diào)整峰值力，力的信息必須在每個采樣時間對控制運算法則是有用的。一個探測軟件被用來提供這些信息。2.1一個模糊控制器的結(jié)構(gòu)在模糊過程控制中，專門技術(shù)被壓縮成一個根據(jù)關(guān)于人操作標(biāo)準和輸入輸出關(guān)系的系統(tǒng)。運算法則是基于操作者的知識但考慮到過程編輯通過改寫誤差，它也包括了控制理論。 從而，控制器有輸入切削力誤差F和第一次不同誤差2F，輸出變化的進給速度f。模糊控制變化和規(guī)則創(chuàng)基礎(chǔ)創(chuàng)建從專家操作者那帶走。切削力誤差和第一次誤差的差異被計算，在每一個采樣時間k，如_F(k) = Fref F(k)和_2F(k) =_F(k)_F(k1),這里F是測量的切削力，F(xiàn)ref是力的設(shè)定點。3.CNC加工模擬在進行實驗測試之前，一個CNC加工模擬模擬器被用來估算控制者的設(shè)計。過程模擬由人工神經(jīng)力模擬和進給驅(qū)動模擬。人工神經(jīng)力模擬基于切削條件和已描述的形狀切削估算切削力。進給驅(qū)動模擬模擬機器對已指定進給速度變化的反應(yīng)。進給驅(qū)動模擬通過檢查步的已指定速度的改變被決定。最好的模擬被發(fā)現(xiàn)是一個頻率為3Hz和節(jié)拍時間為0.4s的二級命令系統(tǒng)。對比實驗和仿真從7到22mm/s圖3顯示的速度步調(diào)改變結(jié)果。進給驅(qū)動和人工神經(jīng)力模擬被結(jié)合形成CNC加工模擬。模擬輸入是已指定的進給速度，輸出是X、Y合成的切削力。切削形狀在人工神經(jīng)力模擬中被定義。模擬器通過比較實驗和模擬仿真結(jié)果被修改。伴隨進給速度改變的各種切削被確定。從0.05到2mm/tooth每一步改變，實驗和仿真合力展現(xiàn)如圖4。實驗結(jié)果與在平均和峰值力方面模擬結(jié)果聯(lián)系的很好。明顯的差異可能是因為人工神經(jīng)模擬和沒有模擬的系統(tǒng)編輯器的錯誤。3.1切削力模擬為明白在線切削力模擬，基于流行的反饋原理，一個標(biāo)準BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（NN）被提出在預(yù)備實驗期間，它被證明是很有可能直接從實驗加工數(shù)據(jù)提取力模擬。它被用來模擬切削過程。用來模擬的NN需要為進給速度f，切削速度vc 切削軸向深度AD 和切削徑向深度RD 4個輸入人工神經(jīng)元。NN的輸出是切削力的要素，因此需要兩個輸出神經(jīng)元。帶優(yōu)化參數(shù)使用的NN詳細的布局和神經(jīng)元的數(shù)學(xué)原理如圖5所示。最好的NN配置包含5，3和7在隱藏層隱藏的神經(jīng)元。3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的布局和其模擬問題的自適應(yīng)性布局的效果也通過考慮不同的情況而被研究。通過改變在隱藏層的人工神經(jīng)元的個數(shù)來改變布局。為估計個別與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能有關(guān)程序參數(shù)的效果，40個不同網(wǎng)絡(luò)被訓(xùn)練，測試和分析。網(wǎng)絡(luò)性能使用ETstMax, ETst, ETrn, and ETrnMax四個不同標(biāo)準和程序周期數(shù)來估計。在輸入輸出層的神經(jīng)元數(shù)通過輸入輸出參數(shù)的數(shù)量來決定。由結(jié)果得到的如下所述結(jié)論： 0.3比率給出可接受的預(yù)期誤差而掌握比率必須在0.01到0.2之間來最小化程序周期數(shù)。為了最小化判斷誤差，比率在0.001到0.005之間是好的。然而，如果程序周期數(shù)也是最小化，掌握比率應(yīng)該不超過0.004 最佳的隱蔽層節(jié)點數(shù)是3或6.節(jié)點數(shù)在2到12或不是3或6的網(wǎng)絡(luò)也表現(xiàn)的好但是導(dǎo)致更高的程序周期。用正弦函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)需要最低的程序周期數(shù)，緊跟的是正切函數(shù)而用雙曲線切線那些需要更高的程序周期。4.數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng)和實驗設(shè)備用在這個獲取系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備由測力計，固定模塊，硬件和軟件如圖1所示。切削力使用安在工件和工作臺壓電測力計測量。當(dāng)?shù)毒哒谇邢鞴ぜr，力將通過刀具施加到測力計。在測力計上的壓電石英產(chǎn)生形變，電荷將會產(chǎn)生。電荷然后通過連接電纜傳遞到多通道電荷放大器。電荷然后使用多通路放大器放大。在多通路電放大器中，不同參數(shù)能被調(diào)整以完成必需解決的。在放大器的輸出端，電壓將對應(yīng)于取決于設(shè)置在放大器中參數(shù)的力。接口硬件模塊由連接設(shè)計塊，模擬信號協(xié)調(diào)模塊和一個16通道A/D接口板(PC-MIO-16E-4)。在A/D板里，模擬信號將轉(zhuǎn)變成數(shù)了信號，以使LabVIEW軟件能讀和接收數(shù)據(jù)。用LabVIEW電壓將轉(zhuǎn)變成在X，Y和Z方向的力。用這個程序，三個軸向力要素能同時獲得，并能為分析力的變化而顯示在屏幕上。選R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀來加工。前角12度R216-1603 M-M型立銑刀被選。立銑刀的材料是P10-P20涂上TiC/TiN ，GC4040。冷卻液RENUS FFM用來冷卻。模糊控制被智能操縱器模塊（Labview），修正進給速度被遞到力控制軟件和NC機床之間CNC通信設(shè)備?？刂破髂芡ㄟ^存儲器共享。在頻率1KHz時，超出部分的進給速度，可變DNCFRO對分配力控制軟件有用。5.模擬和模糊控制銑實驗為檢查自適應(yīng)模糊控制策略的穩(wěn)定性和耐用度，通過用Simulink and Labview fuzzy Toolset模擬來檢查系統(tǒng)。然后，通過在一個CNC銑床的對Ck45和Ck45鋼工件改變切削深度的不同實驗來改變系統(tǒng)（如圖6）R216-16B20-040型直徑16mm10度螺旋角帶雙刃可互換球狀端立銑刀被選來進行實驗。切削條件為：銑削寬度RD = 3 mm，銑削深度AD = 2mm和切削速度vc = 80m/min.模糊控制的參數(shù)相同于對傳統(tǒng)系統(tǒng)性能的實驗。用模糊控制結(jié)構(gòu)如圖1，憂化進給速度，想要的切削力是Fref = 280 N,預(yù)編程的進給是0.05mm/teech，允許調(diào)整率為0150%。當(dāng)切削深度改變時，圖7是切削力和進給速度的反映。它顯示出實驗結(jié)果，結(jié)果中進給速度在線調(diào)整來保持切削力在最大想要值。模擬控制器響應(yīng)在軸向深度一步改變，顯示如圖8.模擬代表了一個16mm，兩面銑刀，在2000rpm時,正遇到一步從軸向深度從3到4.2mm的改變。這步改變發(fā)生在2s，在0.5s內(nèi)控制器返回峰值成參考峰值力在這項研究中模糊控制器的穩(wěn)定性通過模擬被估算。用在過程增益中小和大步改變測試模擬是為確保系統(tǒng)穩(wěn)定在一定范圍條件內(nèi)。小的過程增益改變用一個在2000rpm轉(zhuǎn)速下從3到4.2mm軸向深度改度來模擬。大的增益改變用一個軸向深度在2000rpm時從3到6mm改變來模擬。伴隨很少的性能降低系統(tǒng)在全布模擬仿真中保持穩(wěn)定。6.結(jié)果和討論在用不變進給速度（常用切削，如圖7a）的第一次實驗中,MRR僅僅在最后一步時達到它的固有值。然而，在第二次測試中，使用模糊控制加工相同的工件，平均完成的MRR很接近固有的MRR值。對比圖7a和b，人工神經(jīng)控制銑削系的在切削力是保持在240N左右，自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進給速度接近于傳統(tǒng)CNC銑削系統(tǒng)從C點到D點。從A點到C點，自適應(yīng)銑削系統(tǒng)的進給速度高于正統(tǒng)CNC系統(tǒng)，因此 ，自適應(yīng)銑削系統(tǒng)銑削效率提高了。實驗結(jié)果顯示出MRR可能提高高到27%。相比于大多數(shù)的現(xiàn)有端銑削控制系統(tǒng)，目標(biāo)模糊控制系統(tǒng)有下列優(yōu)勢：1.多參數(shù)調(diào)整。2.對工件形狀、刀具形狀和工件材料的改變敏感；3.合算和容易實現(xiàn)；4.數(shù)學(xué)建模方便模擬仿真結(jié)果顯示使用設(shè)計的模糊控制器的銑削過程耐用度、穩(wěn)定性，比標(biāo)準的控制器有更高加工效率。實驗顯示模糊控制器比傳統(tǒng)控制器有重大的優(yōu)勢。主要的優(yōu)勢是一個控制器快速響應(yīng)復(fù)雜傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器上老的控制運算法則下運行速度受限制。當(dāng)前研究顯示模糊控制比傳統(tǒng)控制器有很大的優(yōu)勢。第一個優(yōu)勢是一個模糊控制器能有效率地利用在計劃和執(zhí)行一個控制動作方面比一個工人更巨大的感官信息。第二個優(yōu)勢是模糊控制器快速響應(yīng)復(fù)雜的傳感輸入而在傳統(tǒng)控制器的傳統(tǒng)控制法則下的執(zhí)行速度受到嚴格的限制。7.結(jié)論這次投稿的目的是為介紹一輔助自適應(yīng)調(diào)整進給速度來防止過度刀具磨損，刀具破損和保持高的金屬去除率的可靠而耐用的模糊力控制器。帶自適應(yīng)控制策略的智能銑削實驗結(jié)果表明模糊控制器有高的耐用度和完全穩(wěn)定性。方法成功應(yīng)用于實驗Heller銑削加工中。目標(biāo)在線最佳切削條件決定系統(tǒng)在這篇文章中應(yīng)用于球端銑削，但顯然此系統(tǒng)也可延伸到其它的機床上來提高切削效率。（2007屆）本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）資料學(xué) 院、系： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 最終評定成績： 二六年九月制目 錄第一部分 過程管理資料一、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書( 3 )二、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告( 6 )三、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）進展情況記錄(11)四、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告(13)五、畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表(14)六、畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表(15)七、畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及最終成績評定表(16)第二部分 設(shè)計說明書八、設(shè)計說明書- 17 -2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）資料第一部分 過程管理資料 2007屆畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書院(系)：機械工程系 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師學(xué)生姓名課題名稱XK5040數(shù)控立式銑床主運動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及任務(wù)（1）設(shè)計內(nèi)容：1、調(diào)查分析XK5040數(shù)控立式銑床的加工特點，確定設(shè)計數(shù)控立式銑床的主要技術(shù)參數(shù)。2、進行數(shù)控立式銑床總體方案和控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計。3、完成進給運動的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。4、完成控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。（2）任務(wù)和要求：1、根據(jù)總體設(shè)計方案，繪制XK5040數(shù)控立式銑床總體外觀圖一張（三維計算機圖）。2、進行主運動系統(tǒng)的設(shè)計,繪制主軸箱裝配圖和進給機構(gòu)的強度計算,繪制出工作臺縱向或垂直方向數(shù)控進給機構(gòu)裝配圖一張(A0計算機圖二張)。3、繪制出數(shù)控銑床主軸零件圖。(A1計算機圖1張)。4、根據(jù)控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案，繪制控制系統(tǒng)電路圖一張（A0計算機圖）。5、科技譯文（不少于2000漢字，原文可自選或由指導(dǎo)老師提供）。6、編寫畢業(yè)設(shè)計說明書一套（不少于二萬字，有英文摘要，全部用計算機打出）。擬達到的要求或技術(shù)指標(biāo)1、工作臺尺寸（長寬）： 1600400mm；2、工作臺最大承載 ： 200kg；3、定位精度ISO標(biāo)準 X 0.07mm ；Y 0.05mm ；Z 0.06mm ；4、工作臺進給量：縱向101500mm/min；橫向101500mm/min；垂直10600mm/min；5、主軸轉(zhuǎn)速范圍：301500r/min；進度安排起止日期工作內(nèi)容2006.12202007.01.06完成畢業(yè)設(shè)計的選題和開題報告2006.01.072007.02.26課題調(diào)研，收集資料，擬定總體方案，畫總體圖2007.02.272007.03.30進行有關(guān)運動計算,確定主運動主要參數(shù),繪出轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖，繪制主軸箱裝配圖2007.03.302007.04.20進行進給機構(gòu)的設(shè)計和計算，繪制進給機構(gòu)裝配圖一張2007.04.202007.05.10控制系統(tǒng)設(shè)計，畫控制系統(tǒng)圖一張2007.05.102007.05.15對整個設(shè)計進行檢查2007.05.212007.05.30整理設(shè)計說明書及修改圖子，翻譯科技外文，以及畢業(yè)答辯的準備。主要參考資料1、李福生主編，數(shù)控機床技術(shù)手冊M.北京：出版社，1996.12、曹金榜易錫麟，機床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo)M.北京：機械工業(yè)出版社，1987.53、王愛玲、白恩遠、趙學(xué)良、趙建國主編，現(xiàn)代數(shù)控機床M.北京：國防工業(yè)出版社，2003.44、機械設(shè)計手冊編輯組編，機床設(shè)計手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，1986.125、機械設(shè)計手冊聯(lián)合編寫組編，機械設(shè)計手冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1987.126、周明衡主編，離合器、制動器選用手冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.57、華東紡織工學(xué)院哈爾濱工業(yè)大學(xué)天津大學(xué)主編，機床設(shè)計圖冊M.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981.58李廣弟 朱月繡 王繡山主編，單片機基礎(chǔ)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.109黃鶴汀主編，金屬切削機床設(shè)計M.北京：機械工業(yè)出版社，1999.1210趙大興 李天寶主編，現(xiàn)代工程圖學(xué)M.武漢：武漢科學(xué)技術(shù)出版社，2002.811顧維邦主編，金屬切削機床概論M.北京：機械的工業(yè)出版社，1999.712張維紀編著，金屬切削原理及刀具M.杭州：浙江大學(xué)出版社，2003.713甘永立主編，幾何量公差與檢測M.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001.414張建鋼 胡大澤主編，數(shù)控技術(shù)M.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.815朱張校主編，工程材料M.北京：清華大學(xué)出版社，2003.616濮良貴 陳庚梅主編，機械設(shè)計教程M.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2003.217文懷興主編，數(shù)控銑床設(shè)計M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社2006.1教研室意見簽名：年 月 日院(系)主管領(lǐng)導(dǎo)意見簽名：年 月 日本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 （2007屆）學(xué) 院、系： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 2007年1月10日題目：課題研究背景數(shù)控機床的發(fā)展趨勢1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻資料，撰寫15002000字左右的文獻綜述。20世紀人類社會最偉大的科技成果是計算機的發(fā)明與應(yīng)用，計算機及控制技術(shù)在技術(shù)在機械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進步。自從1952年美國第臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了50個年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專用機床，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有1020萬臺，產(chǎn)值上百億美元。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力降到50，庫存超過4個月。從1995年“九五”以后國家從擴大內(nèi)需啟動機床市場，加強限制進口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。當(dāng)今世界工業(yè)國家數(shù)控機床的擁有量反映了這個國家的經(jīng)濟能力和國防實力。目前我國是全世界機床擁有量最多的國家（近30萬臺），但我們的機床數(shù)控化率僅達到1.9左右，這與西方工業(yè)國家一般能達到20的差距太大。日本不到80萬臺的機床卻有近10倍于我國的制造能力。數(shù)控化率低，已有數(shù)控機床利用率、開動率低，這是發(fā)展我國21世紀制造業(yè)必須首先解決的最主要問題。每年我們國產(chǎn)全功能數(shù)控機床30004000臺，日本1年產(chǎn)5萬多臺數(shù)控機床，每年我們花十幾億美元進口70009000臺數(shù)控機床，即使這樣我國制造業(yè)也很難把行業(yè)中數(shù)控化率大幅度提上去。國內(nèi)的數(shù)控生產(chǎn)廠家主要有華中數(shù)控、北京航天機床數(shù)控集團、北京凱恩帝、北京凱奇、沈陽藝天、廣州數(shù)控、南京新方達、成都廣泰等，國產(chǎn)數(shù)控生產(chǎn)廠家規(guī)模都較小，年產(chǎn)都還沒有超過300400套。從上面我們可以看出：我國的數(shù)控技術(shù)水平還有待提高，生產(chǎn)技術(shù)還相當(dāng)落后。 因此，我們有必要大力發(fā)展我國的數(shù)控技術(shù)，提高國產(chǎn)數(shù)控技術(shù)的總體水平，將我國的工業(yè)水平提高到一個新的檔次。近10年數(shù)控機床為適應(yīng)加工技術(shù)發(fā)展，在以下幾個技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進步。 (1) 高速化 由于高速加工技術(shù)普及，機床普遍提高各方面速度，車床主軸轉(zhuǎn)速由30004000r/min提高到80001000r/min，銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由40008000r/min提高到12000r/min、24000r/min、40000r/min以上,快速移動速度由過去的1020m/min提高到48m/min、60m/min、80m/min、120m/min在提高速度的同時要求提高運動部件起動的加速度，其已由過去一般機床的0.5G（重力加速度）提高到1.52G，最高可達15G，直線電機在機床上開始使用，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機。(2) 高精度化 數(shù)控機床的定位精度已由一般的0.010.02提高到0.008左右，亞微米級機床達到0.0005mm左右，納米級機床達到0.0050.01，最小分辨率為1nm的數(shù)控系統(tǒng)和機床已有產(chǎn)品。 數(shù)控中兩軸以上插補技術(shù)大大提高，納米級插補使兩軸聯(lián)動出的圓弧都可以達到的圓度，插補前多程序段預(yù)讀，大大提高插補質(zhì)量，并可進行自動拐角處理等。 (3) 復(fù)合加工、新結(jié)構(gòu)機床大量出現(xiàn) 如5軸5面體復(fù)合加工機床，5軸5聯(lián)動加工各類異形零件。也派生出各新穎的機床結(jié)構(gòu)，包括5軸虛擬軸機床，串并聯(lián)鉸鏈機床等。采用特殊機械結(jié)構(gòu)，數(shù)控的特殊運算方式，特殊編程要求。 (4) 使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機床“如虎添翼”。如內(nèi)冷鉆頭由于使高壓冷卻液直接冷卻鉆頭切削刃和排除切屑，在鉆深孔時大大提高效率。加工鋼件切削速度能達1000m/min，加工鋁件能達5000m/min。 (5) 數(shù)控機床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理數(shù)控機床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理已是使用數(shù)控機床的基本要求，它不僅是提高數(shù)控機床開動率、生產(chǎn)率的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最佳化利用這些制造手段的方法。因此，計算機集成制造、網(wǎng)絡(luò)制造、異地診斷、虛擬制造、異行工程等等各種新技術(shù)都在數(shù)控機床基礎(chǔ)上發(fā)展起來，這必然成為21世紀制造業(yè)發(fā)展的一個主要潮流。 參考文獻：文懷興主編，數(shù)控銑床設(shè)計M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社2006.1根據(jù)國內(nèi)外的數(shù)控機床發(fā)展?fàn)顩r及自己興趣，此次畢業(yè)設(shè)計我選擇了XK5040數(shù)控立式銑床設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計課題，以便使自己對數(shù)控銑床有更多的了解，進而增強自己在這方面的能力。2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。1、依據(jù)：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)率水平的提高，人們對產(chǎn)品精度和質(zhì)量的要求越來越來嚴格。因此，企業(yè)生產(chǎn)線的自動化程度要求越來越高，數(shù)控銑床得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于銑床使用旋轉(zhuǎn)的多齒刀具加工工件，同時有數(shù)個刀齒參加切削，所以生產(chǎn)效率高，但是，由于銑刀每個刀齒的切削過程是斷續(xù)的，且每一個的切削厚度又是變化的，這就使切削力相應(yīng)地發(fā)生變化，容易引起機床振動，因此，銑床在結(jié)構(gòu)上要求有較高的剛度和抗振性。2、研究的內(nèi)容：本次設(shè)計主要研究的是XK5040數(shù)控立式銑床進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計，機床主傳動及進給部件的設(shè)計過程和方法，包括參數(shù)擬定、傳動設(shè)計、零件計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計等，對主運動、進給系統(tǒng)各部件進行選擇,計算,校核；以及對XK5040立式銑床控制系統(tǒng)選用MCS-51系列單片機組成，縱向、橫向及垂直方向的控制電路設(shè)計。3、研究思路及技術(shù)方案：這次設(shè)計的任務(wù)是對XK5040數(shù)控立式銑床進行總體設(shè)計和進給系統(tǒng)設(shè)計，先明確目的如下:a掌握機床主傳動及進給部件的設(shè)計過程和方法，包括參數(shù)擬定、傳動設(shè)計、零件計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計等，培養(yǎng)機構(gòu)分析和設(shè)計的能力。b綜合應(yīng)用過去所學(xué)的理論知識，提高聯(lián)系實際和綜合分析的能力。c訓(xùn)練和提高設(shè)計的基本技能。如計算、制圖、應(yīng)用設(shè)計資料、標(biāo)準和規(guī)范、編寫技術(shù)文件（說明書）等。1、 主軸箱設(shè)計思路如下:先根據(jù)總體設(shè)計方案,進行有關(guān)運動計算,確定主運動主要參數(shù),繪出轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖；再進行動力計算,確定主電動機功率。接著進行強度計算,繪制主軸箱裝配圖一張2進給伺服系統(tǒng)機械部分的計算與選型內(nèi)容包括：確定脈沖當(dāng)量，計算切削力，滾珠絲桿螺母副的設(shè)計、計算與選型，齒輪傳動計算，步進電機的計算和選型等。3控制部分總體思路如下：根據(jù)總體方案及機械結(jié)構(gòu)的控制要求，控制系統(tǒng)的功能包括：a、X向、Y向、Z給伺服運動；b、鍵盤顯示；c、面板管理d、行程控制e、其他功能、例如光隔離電路、功率放大電路、紅綠燈顯示硬件電路主要由以下幾部分組成：a) 主控制器，即中央處理單元（CPU）;b) 總線，包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線；c) 存儲器，包括RAM和ROM；d) 接口，即I/O輸入輸出接口電路；e) 外部設(shè)備，如鍵盤，顯示器及光電輸入等。3.工作進度及具體安排。2006.12.202007.01.06 完成畢業(yè)設(shè)計的選題和開題報告2006.01.072007.02.26 課題調(diào)研，收集資料，擬定總體方案，畫總體圖2007.02.272007.03.30 進行有關(guān)運動計算,確定主運動主要參數(shù),繪出轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖，繪制主軸箱裝配圖2007.03.302007.04.20 進行進給機構(gòu)的設(shè)計和計算，繪制進給機構(gòu)裝配圖一張2007.04.202007.05.10 控制系統(tǒng)設(shè)計，畫控制系統(tǒng)圖一張2007.05.102007.05.15 對整個設(shè)計進行檢查2007.05.212007.05.30 整理設(shè)計說明書及修改圖子，翻譯科技外文，以及畢業(yè)答辯的準備4.指導(dǎo)教師意見。指導(dǎo)教師： 年 月 日說明：開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師審查后簽署意見生效。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）進展情況記錄畢業(yè)設(shè)計題目：XK5040數(shù)控立式銑床主運動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計 班級： 學(xué)號：學(xué)生：_ _指導(dǎo)教師： 時 間任務(wù)完成情況指導(dǎo)教師意見第 周至第 周指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日第 周至第 周指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日第 周至第 周指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 注：教師監(jiān)督學(xué)生如實記錄畢業(yè)設(shè)計（論文）過程中根據(jù)課題任務(wù)書擬定的進度與進展情況以及畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫過程中遇到的問題和困難，并簽署意見。第 周至第 周指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日第 周至第 周指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日第 周至第 周指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日注：教師監(jiān)督學(xué)生如實記錄畢業(yè)設(shè)計（論文）過程中根據(jù)課題任務(wù)書擬定的進度與進展情況以及畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫過程中遇到的問題和困難，并簽署意見。本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告 填表日期： 2007 年 4 月 10 日院（系）機械工程學(xué)院班級學(xué)生姓名課題名稱：XK5040數(shù)控立式銑床主運動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計課題主要任務(wù)：1、根據(jù)總體設(shè)計方案，繪制XK5040數(shù)控立式銑床總體外觀圖一張（三維計算機圖）。2、進行主進行主運動的運動,強度和動力計算,繪制主軸箱裝配圖和進給機構(gòu)的強度計算,繪制出工作臺縱向或垂直方向進給機構(gòu)裝配圖一張(A0計算機圖二張)。3、繪制出數(shù)控銑床主軸零件圖.(A1計算機圖1張)。4、根據(jù)控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案，繪制控制系統(tǒng)電路圖一張（A0計算機圖）。5、科技譯文（不少于2000漢字，原文可自選或由指導(dǎo)老師提供）。6、編寫畢業(yè)設(shè)計說明書一套（不少于二萬字，有英文摘要，全部用計算機打出）。1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果調(diào)研、收集資料，熟悉課題內(nèi)容。擬定了總體方案，畫總圖。主傳動及進給系統(tǒng)設(shè)計、計算主軸箱裝配圖2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排伺服部分設(shè)計、計算，控制系統(tǒng)設(shè)計整理設(shè)計說明書及翻譯科技外文3、存在的具體問題本次設(shè)計的研究重點是主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計、尺寸的確定、控制部分的設(shè)計，難點是尺寸的確定，滾珠絲桿螺母副的設(shè)計、計算與選型和控制部分的設(shè)計4、指導(dǎo)教師對該生前期研究工作的評價指導(dǎo)教師簽名：日 期： 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表院（系）：機械工程系 學(xué)生姓名學(xué) 號班 級專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師姓 名課題名稱XK5040數(shù)控立式銑床主運動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計評語：（包括以下方面，學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況；檢索和利用文獻能力、計算機應(yīng)用能力；學(xué)術(shù)水平或設(shè)計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯：是 否指導(dǎo)教師評定成績分值：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表院、系： 機械工程系 學(xué)生姓名 學(xué) 號班 級專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化課題名稱 XK5040數(shù)控立式銑床主運動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計評語：（對論文學(xué)術(shù)評語，包括選題意義；文獻利用能力；所用資料可靠性；創(chuàng)新成果及寫作規(guī)范化和邏輯性）針對課題內(nèi)容給設(shè)計者（作者）提出3個問題，作為答辯時參考。1. 2.3.評 分：是否同意參加答辯是 否評閱人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及最終成績評定表院、系（公章）： 學(xué)生姓名學(xué)號班級答辯日期課題名稱XK5040數(shù)控立式銑床主運動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)教師成 績 評 定分值評 定教師1教師2教師3教師4教師5小計課題介紹思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴謹，設(shè)計（論文）有應(yīng)用價值。30答辯表現(xiàn)思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。70合 計100答 辯 評 分分值：答辯小組長簽名：答辯成績a： 指導(dǎo)教師評分分值：指導(dǎo)教師評定成績b： 評閱教師評分分值：評閱教師評定成績c： 最終評定成績： 分數(shù)： 等級：答辯委員會主任簽名： 年 月 日說明：最終評定成績a+b+c，三個成績的百分比由各院、系自己確定。2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）資料第二部分 設(shè)計說明書