数控车床毕业论文参考文献
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本论文以铸造镁合金AZ31为材料,进行了搅拌摩擦焊接试验。通过大量试焊确定了最佳工艺参数(S=1500r/min,F=50mm/min,Z=)。在最佳参数下,通过热电偶测温试验(包括焊缝中心的布点)、拉伸试验(包括横向及分层切片)、显微硬度试验及金相显微试验从试板三维几何方向(横向,纵向,板厚方向)系统地研究了搅拌摩擦焊接温度场变化规律,宏观及微观组织,接头的力学性能。研究结果表明:FSW接头实际上具有“三维不对称梯度特征”,即在接头的三维几何方向,其温度场、塑性流变和形变,以及接头的形貌和组织性能都表现为不对称的梯度结构。从纵向上看,焊接起始阶段的峰值温度较低,且存在温度平台,稳定阶段峰值温度较高,结束阶段峰值温度最高;在试板厚度方向,试板上表面峰值温度最高而下表面的最低;前进侧的温度高于后退侧。在焊缝中心,温度沿着轴肩径向线性增加。整个试板最高温度出现在结束阶段的前进侧的轴肩边缘,为446℃。接头组织在横向及板厚方向差异显著,横向上看,焊核区呈现细小的动态再结晶组织;两侧的热机械影响区由弯曲而拉长的晶粒组成。前进侧界限明显,而后退侧界限模糊,部分材料由后退侧向前进侧流动;热影响区组织与母材相似,只是略有长大。从板厚方向上看,最上表面分布着极细小的晶粒,晶粒度为级,其下面晶粒呈层状分布,再下面是细小均匀的等轴晶,最下端组织紊乱,晶粒大小极不均匀。前进侧的热机械影响区为接头最薄弱的区域,断裂方式为韧脆混合型断裂。从纵向看,接头中间端的强度最高,起始端和结束端较低;从板厚方向看,抗拉强度从上到下呈减小的趋势。总体上看,显微硬度曲线呈“W”形。前进侧焊核区硬度最高,热影响区和热机械影响区硬度值最低;前进侧和后退侧沿焊缝中心不对称;从试板上表面到底面硬度呈减小的趋势;起始端硬度较高,中间端较低,结束端最低。
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数控机床旋转进给系统的状态空间模型及性能分析摘要：高性能多坐标数控机床的摆头、转台等旋转进给系统多采用永磁同步伺服电机进行直接驱动，其控制问题较常规进给系统更为复杂。因此建立更为科学的适用于直接驱动的永磁同步电机的数学模型对提高旋转进给系统的控制水平具有重要意义。本文提出在矢量控制的基础上建立直接驱动用永磁同步电机的状态空间模型的方法，并运用现代控制理论对系统的能控性、可观测性及稳定性等进行分析和计算以及对系统进行极点配置，并用Simulink进行了系统仿真，为数控机床旋转进给伺服系统的设计和分析提供了理论基础和分析方法。关键词：旋转进给；直接驱动；永磁同步电机；中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as pendulum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0 前言高性能数控机床的旋转进给伺服系统，特别是直接驱动伺服系统（即取消了从电动机到执行机构或负载之间的一切机械中间传动环节，把传动链的长度缩短为零。）广泛使用永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作为控制对象。其优点是结构简单，运行可靠，通过在结构上采取措施，如采用高剩磁感应、高矫顽力和稀土类磁铁等，可比直流电动机的外形尺寸约减少1/2，重量轻60%，转子惯量可减小到直流电动机的1/5 。[2]还应该看到，传统驱动系统由于传动环节的存在，控制环节的受力较小，系统对扰动的敏感度相对较低，而直接驱动伺服系统，负载与控制环节之间几乎是直接相联，没有传动链的缓冲，因此控制环节受力较大，对扰动比较敏感，这可能会对系统的动态性能造成影响；同时，摆头与转台的特点是要承受低速大负载，因此其大负载条件下的低速平稳性也是系统设计中的一个重要问题。因此，对于此类数控机床转台、摆头等旋转进给直接驱动系统而言，其控制问题较常规进给系统更为复杂。在工程实际中多采用基于矢量变换控制的经典3 环控制方法进行系统控制，其建立控制模型的基础是经典控制理论，即对系统使用传递函数加以描述，将某个单变量（如转速等）作为输出，直接和输入（如电压等）联系起来。但实际上系统除了输出量外还包含其它相互独立的变量，而微分方程或传递函数对这些内部的中间变量是不便描述的，因而不能包含系统的所有信息，不能完全揭示系统的全部运动状态。而若应用现代控制理论的状态空间法分析系统，其动态特性是由状态变量构成的一阶微分方程组来描述的，它能反映系统全部独立变量的变化，确定系统全部内部运动状态，方便地处理初始条件。因此可以更为全面的表征系统以及系统内部变量的关系，尤其适合应用于非线性、多输入－多输出系统。[5]综上所述，旋转进给直接驱动伺服系统是一个强耦合、非线性的复杂系统，因此用状态空间法来进行建模是更为科学和有效的。本文在矢量控制的基础上通过状态空间法建立永磁同步电机状态空间模型，并应用现代控制理论的各种方法对模型进行全面的分析，为进一步应用先进的控制方法对系统进行控制打下坚实的基础。1 PMSM 的数学模型我们考虑的是正弦型永磁同步电动机系统。该电动机具有正弦形的反电动势波形，其定子电压、电流也为正弦波形。假设电动机是线性的，参数不随温度等变化，忽略磁滞、涡流损耗，转子无阻尼绕组。基于电动机统一理论的结论可以得到，转子坐标系（d－q轴系）中永磁同步电动机定子磁链方程为：（1）其中：——转子磁钢在定子上的耦合磁链；Ld、Lq——永磁同步电动机的直、交轴主电感；、 ——定子电流矢量的直、交轴分量。PMSM 定子电压方程为： （2）其中， 、——定子电压矢量us的d、q轴分量；w——转子电角频率。PMSM 的转矩方程为： （3）电动机转矩系数Kt 为：Kt ＝ pmyr此外，电动机系统还要满足基本运动方程：（ 4）其中，n ——电动机转速；wr ——转子机械角速度，w=pmwr ；Td、TL ——电动机的电磁转矩和负载转矩。采用现代控制理论的状态方程对永磁同步电机进行数学建模。若采取矢量控制，一般要求id=0，但是状态方程中不出现md和id是不合理的。因为在id=0的控制模式中，只是要求id的取值等于0，但id的实际值并不一定总是等于0（特别是在动态过程中）。同时，ud的实际数值也不会等于0。因此，必须将ia也作为状态变量，将md 也作为控制变量，由控制器根据所有状态变量（包括id）的取值进行控制。因此取状态变量 ，q 为转子位置角。将（1）式带入（2）式的第2 式，由（3）式和（4）式可得，则永磁同步电机的状态方程为( ) ：(5)由此可见，该系统是一个非线性时变系统，且在系数矩阵中含有wr，id，iq状态变量的交叉相乘项，因此需要进行系统解耦，令因此采取id=0的矢量控制方法，uq'=uq，TL'=TL，系统可化为线性系统。取ud，uq 为控制量，负载转矩TL 作为扰动处理，因此单独提出，则系统化为=AX+BU+B0TL 的形式，则原系统化为：(6)2 PMSM 系统的分析PMSM 的参数如下：则系统状态空间方程为： 多项式模型将状态空间模型转换为多项式模型，系统的传递矩阵为： 能控性与可观测性分析状态完全能控的充分必要条件是系统的能控矩阵的秩为n。状态完全能观测的充分必要条件是能观测矩阵的秩为n。计算可得，系统的能控矩阵秩为4，满秩，则系统状态是完全能控的。系统的能观测矩阵的秩为4，满秩，则系统状态是完全可观测的。 控制系统的稳定性分析对于由状态空间模型表示的系统，其系统稳定的充分必要条件是：系统矩阵A 的特征值全部具有负实部。eig(a)'= *[0 - + ]由于系统矩阵a 的特征值中有一个是零，因此该系统是临界稳定的。由于能控矩阵的秩为4，满秩，因此可以通过状态反馈配置极点使得系统稳定。 多输入控制系统的极点配置对于多输入系统的极点配置的基本思路是：首先求一状态反馈，使得其闭环系统对某一输入（例如第一个输入）是能控的，再按单输入系统配置极点的方法进行极点配置[5]。图1 极点配置的闭环系统框图期望极点为： *[ + ]（1）构造Q、S 矩阵。，由系统可得，n=4,m=2，u1+u2=4，a 为Q-1 的最后一行向量。（2）先按能控标准型进行极点配置。对 单输入系统进行极点配置。的特征多项式为，所期望的特征多项式为，则增益阵为:（3）求化为能控标准型的变换矩阵T，即则增益阵返回原坐标系为（4）使原系统（A，B）实现极点配置的状态反馈为: 系统仿真系统位置状态向量对阶跃信号的响应：图2 极点配置前位置状态向量的阶跃响应图3 极点配置后位置状态向量的阶跃响应系统位置状态向量对速度信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）：图4 极点配置前的速度信号跟踪曲线系统位置状态向量对正弦信号的响应（虚线为输入位置信号，实线为输出位置信号）图5 极点配置后的速度信号跟踪曲线图6 极点配置前的正弦信号跟踪曲线图7 极点配置后的正弦信号跟踪曲线由此可见，通过极点配置使系统稳定，且对各种输入信号的响应有很大改善，具有很好的跟踪性能，这对于随动系统来说是十分重要的。3 总结使用状态空间方程表征系统，可以把系统的状态与系统的输入和输出联系起来，并在系统的内部变量与外部输入和测量输出之间建立联系，保存系统内部特性的信息，因此模型更为精确和科学。本文即在矢量控制的基础上提出了一种建立完整的永磁同步电机状态空间模型的方法。根据此模型，运用现代控制理论的各种方法对系统性能进行了分析和计算，分析表明该系统具有完全能控性、完全可观测性以及临界稳定性，通过状态反馈配置极点的方法使得系统稳定，使状态变量对输入信号有很好的跟踪性能。为进一步分析和设计控制系统提供了有效的方法和思路。参考文献：[1] 欧阳黎明.MATLAB控制系统设计[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 张崇巍,李汉强.运动控制系统[M].武汉:武汉理工大学出版社,2002.[3] 李三东,薛花.基于Matlab永磁同步电机控制系统的仿真建模[J].江南大学学报,2004,(2):115-120.[4] 杨平,马瑞卿,张云安.基于Matlab永磁同步电机控制系统的建模仿真方法 [J].沈阳工业大学学报,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇启春,张建军,杜京义.现代控制理论基础[M].北京大学出版社,2006.[6] 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2006国物流管理逐渐走向社会化和供应链化的形势下，必须接合具体企业的物流运作管理实际，根据精益物流的基本原则和企业信息化状况，通过理论与应用的研究，在精益供应链物流管理原型系统的基础上不断修改和完善，不断地进行研究和实践，以此来推动我国制造企业精益供应链物流管理信息系统的发展。参考文献：[1] 乌跃.论精益物流系统[J].中国流通经济,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麦克, (英)丹尼尔·T. 琼斯, 沈希瑾,张文杰,李京生.精益思想:消灭浪费,创造财富[M].北京:商务印书馆,1999．[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004．[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技术,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4): 在机床数控改造中的典型应用邵晓嵬, 任有志, 王燕丽(河北科技大学机械电子工程学院, 石家庄050054)摘要: 讨论了利用可编程控制器对机床进行数控改造的具体方案和一般步骤,并以锯片切割机的改造为例介绍了利用西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器进行改造的具体过程,阐述了机床数控改造后的应用效果及其未来的社会和经济效益。关键词: 可编程控制器; 机床; 数控改造中图分类号: TG51 文献标志码: A 文章编号:100320794 (2007) 1120147202Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - zhi , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introduced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0 前言在我国现有的机床中有一部分仍采用传统的继电器- 接触器控制方式,这些机床触点多、线路复杂,使用多年后,故障多、维修量大、维护不便、可靠性差,严重影响了正常的生产。还有一些旧机床虽然还能正常工作,但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。对这些机床进行改造势在必行,改造既是企业资源的再利用,走持续化发展的需要,也是满足企业新生产工艺,提高经济效益的需要。1 解决方案利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种行之有效的手段。采用PLC 进行控制后,机床控制电路的接线量大大减少,故障率大大降低,提高了设备运行的稳定性和使用率,增强了可靠性,减小了维修,维护工作强度。当机床加工程序发生变化时,只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工,更改较方便,有助于提升机床的应用。由于具有通信功能,采用可编程控制器进行机床改造后,可以与其他智能设备联网通信,在今后的进一步技术改造升级中,可根据需要联入工厂自动化网络中。2 改造过程、步骤及应用实例(1) 深入了解原有机床的工作过程,分析整理其控制的基本方式、完成的动作时序和条件关系,以及相关的保护和联锁控制,尽可能地与实际操作人员充分交流,了解是否需要对现有机床的控制操作加以改进,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在后续的设计中予以实现。(2) 根据分析整理的结果,确定所需要的用户输入P输出设备。由于是对旧机床的改造,在保证完成工艺要求的前提下,最大限度地使用原有机床的输入P输出设备,如: 按钮、行程开关、接触器、电磁阀等,以降低改造成本。(3) PLC 机型选择。根据输入P输出设备的数量与类型,确定所需的IPO 点数。确定IPO 点数时,应留有20 %左右的裕量,以适应今后的生产工艺变化,为系统改造留有余地。由IPO 点数,利用一条经验公式:总内存字数= (开关量输入点数+ 开关量输出点数) ×10 + 模拟量点数×150来估算内存容量。在估算出内存字数后,再留25 %的裕量。据此,选择合适的机型。(4) 设计并编制IPO 分配表,绘制IPO 接线图。应注意到:同类型的输入点或输出点应尽量集中在一起,连续分配。(5) 进行程序设计。可借鉴机床原有继电器控制电路图,加以修改和完善。完成程序设计后,应进行模拟调试。(6) 模拟调试后,进行现场系统调试。调试中出现的问题逐一排除,直至调试成功。最后还应进行技术资料整理、归档。图1 IPO 接线图下面是对某锯片切割机的数控改造过程,机床的各控制过程如下:(1) 主轴电机的控制。起动,停止;(2) 进给电机控制。工作台纵向进给到与锯片相切的位置,之后工作台横向快速进给锯片,完成后工作台慢速移动后退,其间锯片主工作台变速旋转一个锯齿的角度,两运动同时进行插补出一个锯齿圆弧;(3) 冷却泵电机的起动控制以及相关的保护、联锁控制,工作台的各运动方向的超程保护,各运动方向的联锁控制等。确定所需的用户输入P输出设备。根据设备的硬件条件分析出,面板上有6 个按钮需占6 个数字输入口,一个BCD 拨码开关占用4 个输入口,一条直线光栅尺占用3 个输入口,一个三位状态旋钮占2 个输入口,执行元件为3 个步进电机和2 个异步电机,其中3 个步进电机共需8 个数字输出口,砂轮主电机和冷却泵各需1 个输出口,报警指示灯和上电指示灯各需1 个输出口。为保证安全起见,热继电器不接入输入端,而直接接在PLC 的输出端;合计输入点数15 点,输出点数12 点。考虑到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 点数要在30 个点以上。因此,选用西门子公司S7 - 200 系列226 型号的PLC ,其输入点数24 点,输出点数16 点, IPO 总点数40 点;编制IPO 分配表(见表1) ,绘制IPO 接线图(见图1) ;借助机床原有的继电器控制电路图,进行程序设计,编写STL 结构化程序语言;模拟调试及现场系统调试,完成技术资料的归档。表1 IPO 分配表输入输出I0. 0 BCD 拨码开关1 位Q0. 0 W轴CP 端I0. 1 BCD 拨码开关2 位Q0. 1 X轴PY轴CP 端I0. 2 BCD 拨码开关3 位Q0. 2 W轴DIR 端I0. 3 BCD 拨码开关4 位Q0. 3 W轴FREE 端I0. 4 启动Q0. 4 X轴DIR 端I0. 5 暂停Q0. 5 X轴FREE 端I0. 6 光栅尺A 相输入Q0. 6 Y轴DIR 端I0. 7 光栅尺B 相输入Q0. 7 Y轴FREE 端I1. 0 光栅尺Z相复位Q1. 0 主电机继电器I1. 1 锯片直径输入确定Q1. 1 冷却泵继电器I1. 2 砂轮直径输入确定Q1. 2 报警指示灯I1. 3 三位状态旋钮输入1 Q1. 3 上电指示灯I1. 4 三位状态旋钮输入2I1. 5 冷却泵启动I1. 6 急停3 改造后效果可实现加工的柔性自动化,效率比传统锯片机提高5～6 倍。加工的锯齿精度高,尺寸分散度小,提高了锯齿的强度。拥有自动报警、自动监控、补偿等多种自我调节功能,可实现长时间无人看管加工。由于锯片采用的是某新型合金钢,齿磨损后修补的成本很高,采用该锯片机以后,为工厂节省了可观的维修成本,真正提高了工厂的效益。4 结语利用PLC 对传统机床进行数控化改造,能够有效地解决复杂、精密和小批多变的零件加工问题,满足高质量、高效益和多品种、小批量的柔性生产方式的要求,适应各种机械产品迅速更新换代的需要,同时为企业节省了大量的设备改造成本,提高了企业的经济效益和社会效益,提升了企业的产品竞争力,使企业更容易在竞争激烈的市场环境里生存与发展。参考文献:[1 ]陈立定. 电气控制与可编程控制器[M] . 广州:华南理工大学出版社,2001.[2 ]张新义. 经济型数控机床系统设计[M] . 北京:机械工业出版社,1994.作者简介: 邵晓嵬(1981 - ) ,河北邯郸人,河北科技大学研究生,研究方向为机电一体化,电话:0310 - 5368092.基于网络的数控机床远程管理汪惠芬, 刘婷婷, 张友良(南京理工大学机械工程学院, 江苏南京210094)摘要: 网络化制造是21世纪的主要生产模式, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 详细介绍该系统的结构和功能, 并给出了应用实例。关键词: 网络化制造; 数控机床; 远程管理中图分类号: TG659 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 3881 (2007) 10 - 070 - 4RemoteManagemen t of NC Mach ine Tool Ba sed on NetworkWANG Huifen, L IU Tingting, ZHANG Youliang( School ofMechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)Abstract: Networked manufacturing ismain manufacturing paradigm in 21 st century, so that it is necessary trend to manage NCmachine tool based on network. Based on the analysis of requirements for networking and remote management of NC machine tools,TCP / IP2based networking scheme and remote management system that can be integrated with other information management systems inenterp rise forNC machine toolswas put forward. Then architecture and main functions of this system was discussed. An examp le ofapp lication was : Networked manufacturing; NC machine tool; Remote management0 引言网络化制造是21 世纪制造业的主要生产模式,网络化设计制造系统是一种由多种、异构、分布式的制造资源, 以一定互联方式, 利用计算机网络组成的、开放式的、多平台的、相互协作的、能及时灵活地响应市场需求变化的系统。其特点是在组织上的动态联盟, 其目标是将现有的各种在地理位置上或逻辑上分布的制造系统连接到计算机网络中, 以提高各单位间的信息交流与合作能力, 进而实现各种资源的共享, 快速地设计和制造产品, 响应市场的需要。它是21世纪制造企业缩短产品开发周期、改善产品质量、降低产品成本, 增强企业的竞争能力的主要技术措施[ 1 - 3 ]。数控机床与计算机通信是实现制造设备集成控制和管理的基础和必要条件, 也是实现网络化制造的关键之一。随着数控技术使用的不断深入, 计算机技术、网络技术的不断发展, 企业数控机床的数量越来越多, 而传统的单机管理模式因技术手段落后、生产效率低、管理与维护费用高昂等弊端已不能适应企业发展的需要, 采用网络技术来管理数控机床也就成为必然[ 4 ]。数控机床网络DNC技术在我国经过二十多年的发展, 也经历了从纸带到单机, 再到简单网络,最后发展成为高级网络的艰难历程。纸带方式已经基本完全抛弃; 在机床数量较少时, 有些用户还在使用单机通讯模式; 当机床数量发展到一定数量时, 机床用户一般都采用了网络DNC的方式[ 5 ]。我国数控机床的网络DNC目前主要存在着两种结构: 一种是采用单台计算机对应单台机床的方式, 这些计算机再通过局域网联结; 另一种是采用单台计算机对应多台机床的方式, 其中大部分是基于RS2232串口通讯或基于国外的通讯软件产品[ 6 - 10 ] , 也有部分基于TCP / IP的国产软件[ 11 - 13 ]。但是, 随着市场经济和企业信息化的发展, 企业使用了多种信息管理系统, 如ERP、PDM、MES、CAD /CAPP /CAM 等, 各种系统之间还必须考虑信息共享, 以避免信息化孤岛, 因此, 使用集成式DNC技术对数控设备群进行管理势在必行。本文在分析数控机床联网及远程管理的需求基础上, 提出一种基于TCP / IP的、能够与企业其它信息管理系统实现无缝集成的数控机床联网及远程管理系统方案, 并详细介绍了该系统的实现技术及应用实例。1 数控机床远程管理系统结构111 系统需求分析目前, 在实施网络化制造的进程中, 越来越多的企业逐步实施了企业信息化工程, 单机作业的数控机床成为制约企业快速响应市场的瓶颈, 为了更好地满足生产发展的需求, 迫切需要将企业的数控机床进行联网改造, 实现信息系统对数控机床的远程管理以及车间生产任务的实时调度。数控机床远程管理系统的设计需要满足以下要求:(1) 开放性。随着新技术的发展, 系统应具有可扩展性和可裁剪性, 易于增加和更新系统的功能,系统的配置应具有良好的通用性、兼容性、可移植性和互操作性。(2) 灵活性。系统支持多操作系统(Windows98 /NT 410 /2000) , 应适应控制器类型、设备数量、任务
摘要:介绍了普通车床的数控改造条件,同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造 的过程。改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。同时介绍了该车床机电联动调试的经验。 关键词:普通车床;数控改造 中图分类号: TG659 文献标识码: B 文章编号: 1001-3881 (2006) 4-208-2 企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学,对CA6140车床进行了数控化改造。 1 机床数控化改造的条件 1·1 机床基础件有足够的刚性 数控机床属于高精度机床,工件移动或刀具移动的位置精度要求很高,必须在0·001~0·01mm之间,高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好,机床基础件刚性满足要求。 1·2 机床数控改装的总费用合适,经济性好 机床数控改装分两部分进行:一是维修机械部分。更换或修理磨损零件,调试大型基础零件,增加新的功能装置,提高机床的精度和性能,另一方面是舍弃原有的一部分进给系统,用新的数控系统和相应的装置来替代。改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时,该机床数控改造在经济上适宜。经过考查,若购买同样配置的车床约需10万元,而我校机床数控改造的总费用为5·1万元,仅占51%,因此该机床数控改造在经济上是合适的。 2 系统配置及主要技术规格 该系统由SIEMENS 802S系统、接口电路、驱动线路及步进电机等组成,另外还配有自动转塔刀架、主轴变频调速器及主轴编码器等,系统属开环控制系统。其主要技术性能和参数如下: (1)系统控制部分。采用SIEMENS 802S系统,键盘和显示部分装在面板上。 (2)系统软件具有若干指令。其中加工指令有 直线、斜线、螺纹、锥螺纹和圆弧等5条指令。可实现车削外圆、端面、台阶、割槽、锥度、倒角、螺纹、顺圆弧和逆圆弧等操作。控制指令有结束循环、暂停、延时、延时换刀、编码换刀、通讯等,与加工指令配合,可加工出各种较复杂的零件。 (3)系统环境工作条件。温度-10~+40℃;湿度为40% ~80%。 (4)输入电网电压。交流(220±22)V;频率为50Hz;电流为1·5A。 (5)步进电机。BYG550C-2型电机两台,驱动电压为110V;相电流为2·5A;步距角为0·36°/步;静力距为12N·m。 3 主传动的数控化改造 机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴,使工件以不同的速度运动,主传动性能的好坏,直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性,可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时,电机的转速也会随之波动,直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度,实现主轴自动无级变速,在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统,从而不需进行机械换档。针对机床要求具有螺蚊切削功能,在主轴部位安装主轴脉冲发生器,如图1所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转,即主轴转一周,主轴脉冲发生器也 图1 主轴脉冲发生器安装示意图转一周,主轴脉冲发生器的安装方式很重要。改装时,主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮(实现1∶1)传递到原有CA6140车床的挂轮轴X,拆除挂轮留出空间,安装脉冲发生器,并用法兰盘固定。 4 进给传动的数控化改造 进给传动的作用是接受数控系统的指令,驱动刀具作精确定位或按规定的轨迹作相对运动,加工出符合要求的零件,对进给传动的要求是高精度、高速度。改造中我们采用步进电机驱动系统实现开环控 图2 进给传动系统制,这样结构简单,安装调试和维修都非常方便。 4·1 进给传动链 图2为普通车床改造后的进给传动链,刀具纵向(Z轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动纵向移动的丝杆而实现。刀具的径向(X轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动横向移动丝杆而实现,该传动链与原机床的传动链相比,摆脱了结构复杂的进给箱和拖板箱。 4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比 该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式 主动轮齿数 从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/6 4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比 该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式 主动轮齿数 从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/6 4·3 传动滚珠丝杠副 数控机床要求进给部分移动元件灵敏度高、精度高、反应快、无爬行,采用滚珠丝杠副可以满足上述要求。在结构中,用普通滚珠丝杠副实现将旋转运动变换为直线运动。滚珠丝杠螺母副安装时需预紧,通过预紧可消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙,提高传动刚度。预紧的方法是采用双螺母齿差调隙式结构(图3)。通过改变两个螺母的轴向相对位置,使每个螺母中滚珠分别接触丝杠滚道的左右两侧来实现的。 图3 双螺母齿差调隙式结构 一般需要几次调整才能保证机床在最大轴向载荷下,既消除间隙,又能灵活运转。 4·4 刀架 根据需要,拆除原方刀架,安装620型四方刀架(图4)。该刀架由120W的三相交流异步电机正转驱动,使刀架正转选刀,到预定刀位时,电机则反转,使刀架夹紧。换刀方式有手控和机控两种。机控时当零件在加工过程中需要换刀时,数控系统发出预先编制好的换刀控制指令,控制器接到换刀指令时,立即驱动刀架回转。手控时,按动面板上的按钮,刀架能转一个刀位(90°),也可连续按动按钮,直至任一刀位。 5 机电联动调试 5·1 机械调试 丝杠上,侧母线和横、纵导轨的平行度误差控制在0·01mm/全长之内;转动丝杠,丝杠轴向窜动在0·01mm之内;丝杠螺母同轴度误差控制在0·01mm之内。 5·2 机电联动调试 (1)单坐标点动,主要调试其有无动作,运动方向是否符合要求,机械传动是否正常,有无不正常响声等。 1·上刀体 2·活动销 3·反靠盘 4·定轴 5·蜗轮 6·下刀体 7·螺杆 8·离合器盘 9·霍尔元件 10·磁钢 图4 四方刀架结构图 (2)点动合格后,做连续运动。反复多次,若出现故障或异常,排除后方可继续进行。 (3)先试Z坐标方向,后试X坐标方向,这是因为Z坐标方向调试方便。 (4)测量两坐标重复定位精度。在Z向坐标做连续移动时,若发现与丝杠相联的齿 额定转速: 2000r/min 额定输出功率: 2kW 编码器:绝对位置检测方式,分辨率1000000p/r 轴端形式:锥轴伺服放大器采用与电机配套的SJV2系列20型,其驱动能力为2kW。对于2kW电机,也可采用SJV2系列的10型放大器,但此时的输出扭矩要比20型减少1/3,不利于大功率切削。I/O设备选用型号为HR341的基本I/O单元,主要用于机床操作面板及与机床间的输入输出控制。另外附加一个远程I/ODX110,主要用于教学功能的“故障模拟设置”的输入输出。伺服及I/O单元连接原理图如图2所示。 图2 电气连接原理图 2·2·2 主轴控制 主轴电机采用交流变频控制电机,由变频器进行控制,转速范围60~6000r/min。模拟量由基本I/O单元的A0端口输出0~10V的直流电压,变频器根据输入的电压变化而输出相应的转速。由于模拟主轴电机没有编码器,因此在发出转速命令后,系统无法检测到主轴的是否运行。为解决这一问题,我们利用变频器上的功能端子,将其通过参数设置成“到达指令频率闭合”状态,并通过PLC检测此信号,从而实现对电机的运转进行监控。 2·3 教学功能的附加 本机改造后除保证加工功能和精度外,还要满足一定的教学功能。所谓的教学功能主要是针对学习数 控系统调试及维修人员而设立的附加功能。该功能通过参数设置及调整PLC程序人为地设置故障,让学生通过故障现象先判断故障种类,再分析故障产生的原因,直至排除故障。通过这种实训,学生可全面学习工业现场可能出现的故障现象,掌握故障排除方法,提高学生解决现场问题的综合能力。 3 结束语 我国现有机床中,近几年急需技术改造的约占25%,这将蕴藏着无限商机。机床改造主要是采用数控和计算机控制技术,我国数控机床发展和机床数控化改造应紧跟世界潮流,发展多轴联动数控系统,开发高速、高精度、高效加工中心等关键技术,向智能化方向发展
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随着国民经济的飞速发展,我国的现代化的科学技术不断的深入和完善,电气工程方面有了越来越大的影响力,电气工程自动化越来越受到人们的重视。下文是我为大家搜集整理的关于电气工程类毕业论文范文的内容，欢迎大家阅读参考! 电气工程类毕业论文范文篇1 试论电气工程施工管理 摘要：指出电气安装工程的质量控制是决定住宅工程质量的重要因素，从现场施工等过程的质量控制手段，力图实现对住宅电气工程的质量控制。 关键词：住宅;电气安装工程;质量控制 随着人们生活水平的不断提高，对住宅的要求也从原来的温饱转向了小康，其中住宅的工程质量是决定住宅安全、舒适性的重要因素。电气工程是住宅工程的重要组成部分，强电系统相当于人体的血液系统，提供住宅所需要的基本动力，照亮住宅的每一角落，也给其他设备系统的正常工作提供相应的能源;弱电系统相当于人体的神经系统，是一栋住宅与外界交流的重要端口。因此电气安装质量的好坏直接影响了整体住宅工程的质量，关系住户的安全和生活的舒适。 1 电气工程质量存在问题与防治措施 开关、插座盒和面板的安装、接线不符合要求 预防措施：准确牢靠预埋、固定线盒;做好面板的清洁保护;确保开关、插座中的相线、零线、P保护线不能串接;剥线时固定尺寸，保证线头整齐统一，安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线，单芯线在插入线孔时应拗成双股，用螺丝项紧、拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量，一般以100～150mm为宜。 室外进户管预理不符合要求 预防措施：进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的PVC管，加强与土建和其他相关专业的协调和配合，明确室外地坪标高，确保预埋管埋深不少于;加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育，监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定，堵住漏洞;预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲，不允许焊接和烧焊弯曲;做好防水处理，请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。 导线的接线、连接质量和色标不符合要求 预防措施：加强施工人员的技能培训;多股导线的连接，应用镀锌铜接头压接，尽量不要做“羊眼圈”状，如做，则应均匀搪锡;在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根，如需接两根，中间需加平垫片;不允许3根以上的连接;导线编排要横平竖直，剥线头时应保持各线头长度一致，导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线。 2 施工中的质量管理 施工前期的管理 针对可能影响电气安装工程施工质量的诸口素，必须在施工过程中各个施工环节采取有效的管理措施，严格控制，以保证整个工程的质量。针对施工项目的大小难易程度，要编制施工组织设计、施工方案，提出科学的施工方法和工艺，选用适当的施工机械、工具，从技术上保证施上质量管理目标的实现。施工组织设计、施上方案要集思广议组织有关人员讨论并经有关的技术、质量负责人审签。 施工中的管理 电气安装上程施工中，质量管理的重点是按图纸，施工及验收规范、施工方案施工，要严格执行质量标准，严格执行质量管理制度，严格按质量标准检查、监督。施工用的电工仪表及试验上器具要定期校验，保证其精确性。凡应校校、检验、试验、调试的电气装置均经过电气试验，并提交试验报告。试验不合格者不得女装。对施工中其它影响质量的因素应及时控制。 电气装置的采购及现场管理 电气装置的采购应派专业人员认真采购，要有合格证，签订采购合同时，合同中必须有保证质量，约束厂商的条款。电气装置到现场前必须经施工管理及施工人员验收。不合格的电气装置要严格按“三包”处理。进人现场后要有专人保管。 3施工后的质量控制 验收阶段是检验施工形成的产品的质量合格与否，这个阶段可以做的是为质量不完善的部位进行补修，亡羊补牢为时晚了点，但是一个工程由于各种原因总会存在这样或者那样的问题，重要的是可以把每次工程中遇到的问题进行总结，而不是简单的只是发现问题，还必须去发掘问题的原因，找出是设计的问题、材料设备的品质问题还是现场施工的质量问题，并且将问题再细分，这样的问题在下一个工程时就要重视，不让其再犯，没有完美的工程，但是应该有追求完美的信心。 4 结束语 随着人们生活水平的提高，电气安装工程的要求也越来越高，它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需要，而更注重其美观、适用、方便的使用效果。这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求，把电气安装工程放在和土建工程同等重要的位置上，抓好电气安装工程的质量管理工作，使电气安装工程朝着一个具有适用性、可靠性、 经济性、外观优美与使用方便的方向 发展。 参考 文献： [1]刘银洁.住宅电气安装工程施工阶段的质量控制[J].工程质量，2001(2)：41-42. 电气工程类毕业论文范文篇2 浅析提高建筑电气工程的施工质量的策略 1. 存在问题的原因分析及预防措施 防雷接地。 现象：引下线、均压环、避雷带搭接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉、焊缝不饱满等缺陷;焊渣不敲掉、避雷带上的焊接处不刷防锈漆;用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。 原因分析：操作人员焊接技术不熟练;现场施工管理员对GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范执行力度不够。 预防措施： (1)加强对焊工的技能培训，特别是对立焊、仰焊等高难度焊接进行培训。 (2)避雷引下线的连接为搭接焊接，搭接长度为圆钢直径的6倍，因此，不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外，作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊，应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。 室外进户管预埋。 现象：采用薄壁钢管代替厚壁钢管;预埋深度不够，位置偏差较大;转弯处用电焊烧弯，上墙管与水平进户管网电焊驳接成90°角;进户管与地下室外墙的防水处理不好。 原因分析：材料采购员采购时不熟悉国家规范，有的施工单位故意混淆以降低成本，施工管理员不严格或对承包者的故意违规行为不敢持反对意见，监理人员对材料进场的管理出现漏洞。 预防措施： (1)进户预埋管必须使用厚壁钢管。 (2)加强与土建和其他专业的协调配合，明确室外地坪标高。 (3)预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲或购买专用的9倍弯头，不允许焊接和烧焊弯曲。钢管在弯制后，不应有裂缝和显著的凹痕现象，弯曲程度不宜大于管子外径的10%，弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。 (4)做好防水处理。 电线管(钢管、PVC管)敷设。 (1)现象：电线管多层重叠;电线管埋墙深度太浅，甚至埋在墙体外的腻子层中。管子出现死弯、压折、凹痕现象;电线管进入配电箱，管口在箱内不平顺，露出太长;管口不平整、长短不一;管口不用保护胶圈;预埋PVC电线管时不是用堵头堵塞管，而是用钳夹扁扭弯管口。 (2)原因分析：建筑设计和电气专业配合不够，造成多条线管通过同一狭窄的平面。 (3)预防措施：当塔楼的住宅每层有6套以上时，土建最好采用公共走廊天花吊顶的装饰方式，电气专业的大部分进户线可以通过在吊顶之上敷设的线槽直接进入住户，也可采用加厚公共走道楼板的方式，使众多电线管得以隐蔽;电线管不能并排紧贴。电线管埋入砖墙内，离表面不应小于15mm，管道敷设要“横平竖直”;a电线管的弯曲半径(暗埋)不应小于管子外径的10倍，管子弯曲要用弯管机或弹簧使弯曲处平整光滑;b电线管进入配电箱要平整，露出长度为3mm～5mm，管口要用护套并锁紧箱壳。进人落地式配电箱的电线管，管口宜高出配电箱基础面50mm～80mm;预埋PVC电线管时，禁用钳将管口夹扁、扭弯，应用符合管径的PVC塞头封盖管口，并用胶布绑扎牢固。 导线的接线、连接质量和色标。 现象：多股导线不采用铜接头，直接做成“羊眼圈”状;与开关、插座、配电箱的接线端连接时，一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐，没有捆绑包扎;导线的三相、零线(N线)、接地保护线(PE线)色标不一致，或者混淆。 原因分析：施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术。材料采购员没有按照要求备足所需的各种导线颜色及数量，或施工管理人员为了节省材料而混用。 预防措施： (1)多股导线的连接，应用镀锌铜接头压接。在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根，如需接2根，中间需加平垫片。 (2)导线编排要横平竖直，剥线头时应保持各线头长度一致，导线插人接线端子后不应有导体裸露。铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎。 (3)采购人员要按现场需要配足各种颜色的导线。施工人员应分清相线、零线(N线)、接地保护线(PE线)的作用与色标。 配电箱的安装、配线。 现象：箱体与墙体有缝隙，箱体不平直;箱体内的杂物未清理干净;箱壳的开孔不符合要求，特别是用电焊或气焊开孔，严重破坏箱体的油漆保护层和箱体的美观;落地的动力箱接地不明显，重复接地导线截面不够;箱体内线头裸露，布线不整齐，导线不留余量。 原因分析：安装箱体时与土建配合不够，土建补缝不饱满，箱体安装时没有用水准仪校水平。 预防措施： (1)认真将箱内的砂浆杂物清理干净。 (2)订货时严格标定尺寸，按尺寸生产，使箱体的“敲落孔”开孔与进线管相匹配。如不匹配，必须用机械开孔或送回厂家重新加工。 (3)动力箱的箱体接地点和导线必须明确显露出来，不能在箱底下焊接或接线。箱体内的线头要统一，不能裸露，布线要整齐美观，绑扎固定，导线要留有一定的余量，一般在箱体内要有10cm～15cm的余量。 开关、插座的盒和面板的安装、接线。 现象：线盒预埋太深，标高不一;面板与墙体间有缝隙，面板有胶、漆污染，不平直;线盒留有砂浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象，开关、插座的导线线头裸露，固定螺栓松动，盒内导线余量不足。 原因分析：预埋线盒时没有牢靠固定，模板胀模，安装时坐标不准确。 预防措施： (1)与土建专业密切配合，准确牢靠固定线盒。当预埋的线盒过深时，应加装一个线盒。安装面板时要横平竖直，应用水平仪调校水平，保证安装高度的统一。 (2)加强管理监督，确保开关、插座中的相线、零线、PE保护线不能串接，先清理干净盒内的砂浆。 (3)剥线时固定尺寸，保证线头整齐统一，安装后线头不裸露。为了牢固压紧导线，单芯线在插入线孔时应拗成双股，用螺丝拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量，一般最少预留100mm～150mm。 2. 结语 建筑电气工程是依赖于建筑物而存在和使用的，与人们的日常生产和生活等关系密切，其质量好坏直接影响建筑工程的安全性能和使用性能。有关部门的调查数据显示，每年我国发生的电气火灾居各类火灾之首，人身触电事故、电气设备损坏事故也时有发生。因此对建筑电气工程中的一些问题必须妥善地进行处理，防止在今后使用过程中各类事故的发生。 猜你喜欢： 1. 电气工程自动化毕业论文范文 2. 电气论文范文 3. 电气自动化专业毕业论文范文 4. 电气工程及其自动化分析毕业论文 5. 浅谈电气自动化毕业论文范文
施工临时用电的存在问题及解决方法论文
[摘要]针对建设工程施工现场临时用电具有明显的特点,为保障施工现场人的生命及设备财产安全,本文对施工现场临时用电存在的具体问题及按有关规范标准解决方法进行了阐述,希望能为大家提供参考借鉴。
[关键词]施工现场 临时用电 存在问题 解决方法
一、用电管理
1.存在问题。(1)工地无配备专业电工,而是让略懂些用电知识的人员去从事电工作业。(2)电工不按规范设置用电线路和保护措施。(3)临时用电工程无编制专项施工组织设计,没采取必要的安全防护措施。(4)编制的用电施工组织设计没有负荷计算,无线路图,有的和施工现场实际脱节,根本起不到指导施工用电的作用。
2.解决方法。(1)安装、巡检、维修或拆除临时用电工程必须由电工完成。(2)电工工作属于特种作业,特种作业由于对操作者本人及他人和周围设施的安全有重大危害因素,因此需经过国家规定的有关部门组织的特种作业人员安全培训,在取得操作证后方准其作业。(3)电工作业时应正确穿戴相应的劳动保护用品。(4)施工现场用电设备在5台以上或设备总容量在50KW及以上者,应编制用电施工组织设计。
二、三级配电系统
1.存在问题。(1)配电系统没按“总配电箱(或配电柜)—分配电箱—开关箱”方式设置形成三级配电。(2)各级配电箱没按要求实行分级保护,扩大了事故停电范围。
2.解决方法。(1)总配电箱设在靠近电源的区域,分配电箱的距离不得超过30m,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。(2)施工现场应按“一机一箱一闸一漏”设置。(3)总配电箱(或配电柜)、分配电箱、开关箱保护参数(延迟时间、动作电流)应按过载保护的延迟时间总配电箱比分配电箱长,分配电箱比开关箱长;过载保护的额定动作电流总配电箱比分配电箱大,分配电箱比开关箱大原则选择。达到分级保护的目的。
三、二级漏电保护系统
1.存在问题。(1)用电系统漏电保护的设置少于二级。(2)漏电保护器安装于靠近电源一侧。(3)漏电保护器参数不匹配或动作失灵。
2.解决方法。(1)二级漏电保护系统是指用电系统至少应设置总配电箱漏电保护和开关箱漏电保护二级保护,总配电箱和开关箱中二级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应合理配合,形成分级分段保护。(2)漏电保护器应安装在总配电箱和开关箱靠近负荷的一侧,即用电线路先经过闸刀电源开关再到漏电保护器,不能反装;漏电动作电流≤30mA额定漏电动作时间≤,使用于潮湿场所的漏电保护器额定漏电动作电流≤15mA,额定漏电动作时间≤。(3)总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA,额定漏电动作时间应大于,但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于。(4)漏电保护器应动作灵敏,不得出现不动作或错误动作的现象,应按产品说明书安装使用,应逐月检验其特性。
四、保护接零
1.存在问题。(1)保护零线引出不符合规范,重复接地点不足。(2)保护零线没随所有线路自始至终敷设,没与用电设备外壳相连,起不到保护作用。930没采用专门色标的电线作保护零线,线径过小。
2.解决方法。(1)施工现场专用的电源中性点直接接地的电力线路必须采用TN-S接零保护系统,保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出,单独敷设,不作他用。(2)在TN接零保护系统中,通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之间不得再做电气连接。(3)TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地,每一处重复接地电阻应不大于10Ω。(4)保护零线应采用绿黄双色线,任何情况下均不得用绿黄双色线作负荷线。(5)三相四线制架空线路的保护零线截面不小于相线截面的50%,单相线路的保护零线截面与相线截面相同,用电线路中的保护零线最小截面为5mm2,配电装置和电动机械相连接的`保护零梯级开发应为截面不小于 mm2的绝缘多股铜线.保护零线应从线路始端开始设置,随线路至末端,与电气设备(包括电箱)不带电的外露可导电部分相连。
五、电箱设置
1.存在问题。(1)电箱内无隔离开关或设置不规范。使用木制电箱,电箱无标记。(2)电线从电箱箱体侧面、上顶面、后面或箱门进出。电器安装于木板上。(3)电箱安装位置不合理。
2.解决方法。(1)配电箱、开关箱应采用冷轧钢板或阻燃绝缘材料制作,钢板厚度应为,其中开关箱箱体钢板厚度不得小于,配电箱箱体钢板厚度不得小于,箱体表面应做防腐处理。配电箱、开关箱外形结构应能防雨、防尘。配电箱和开关箱应进行编号,并标圾其名称、用途,配电箱内多路配电应作出标记。(2)总配电应高干地电源进线端,即为电线进入电箱后的第一个电器。隔离开关应采用分断时具有可见分断点,能同时断开电源所有极的隔离电器,不能用空气开关或者漏电保护器作隔离开关,不得使用石板开关。(3)电线应从电箱箱体的下底面进出,电箱进出线口处应作套管保护。 (4)电箱的安装应符合以下要求:一是配电箱、开关箱应装设端正、牢固,固定式电箱的中心点与地面的垂直距离为,移动式电箱中心点与地面的垂直距离宜为。二是配电箱、开关箱前方不得堆放妨碍影响操作、维修的物料,周围有足够2人同时工作的空间和通道,电箱安装位置应为干燥、通风及常温场所,不受振动、撞击。
六、线路敷设
1.存在问题。(1)用电架空线路架设在脚手架上,或穿越脚手架引入在建工程。(2)采用木杆或者钢管作为电线杆。(3)架空线路和灯具架设高度过低。(4)电线外皮老化、破损,绝缘性差。
2.解决方法。(1)施工现场用电线路的敷设应架空或埋地敷设。(2)室外架空电线最大弧垂与施工现场地面最小距离4m,与机动车道最小距离6m,与建筑物(含外脚手架)最小距离1m。(3)室内配线距地面高度不得小于。电缆沿墙壁敷设时最大弧垂距地不得小于2m。(4)电杆不得采用竹竿,宜采用钢筋混凝土杆或木杆。木杆梢径不应小于140mm。(5)电缆线路严禁穿越脚手架引入在建工程必须采用电缆埋地引入。(6)(TN—S)接零保护系统的电缆线路必须采用五芯电缆。
参考文献:
[1]施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005.
[2]建设工程施工现场安全手册.经济科学出版社.
[3]建筑施工安全检查标准JGJ59-99.
配电管理存在问题论文
1目前低压配电管理中存在的问题
技术方面存在的问题
这些问题主要体现为以下几点：
①低压线损较高；
②设备落后，老化；
③电表难以防窃电功能不强；
④三相负荷不均衡。
管理方面存在的问题
在管理方面主要存在以下问题：
①线损工作不达标；
②线路和设备维护和保养不够；
③对违章用电和窃电现象管理不力。
随着我国经济日益快速发展，城乡用电量日益增大，这对我们的低压配电管理工作提出了更高的要求。笔者根据在工作中多年的实践经验提出一套低压配电管理思路，下面分别从三个方面来对此问题展开论述。
2低压配电管理措施
进行科学管理
要达到科学管理的目的，需要从以下几个方面着手：
建立科学合理的管理制度。建立合理的低压配电管理体系，可以对电网中涉及的各所各站进行统一管理。同时还要明确划分管理人员职责，将职责落实到位，确保低压配电管理有章可循，有法可依。
建立定期抄表制度，实行动态抄表管理，定期和不定期地按线路同步查抄计量总表和分表。
严防窃电行为，加强用电监督。作为基层电网的工作人员，要遵守用电制度，并以制度为依据，加强宣传，倡导广大用户文明用电，依法用电。
保护供电设备的正常运行，对用电量要详细检测，详细记录，严防窃电和违规用电行为的发生，对已经发生的，要严厉制裁。
加强需求侧管理，正确指导客户用电设备的运行维护管理，确保经济运行。重视低压配电变压器的经济运行，对于季节性或临时性的配电变压器，在投运前应根据配电变压器的容量接入相应数量的负荷，以此保证变压器的负载率最合理，效率最高，能耗最小。
城镇“标准化”改造
当前，我们市正在进行县城电网改造工程，这为我们降低线损工作提供了一个难得的机遇，低压改造同时也是电网改造效益的最直接体现。通过电网改造需要达到以下几个目的:一是掌握本所所辖电网中的电能损失规律；二是查找技术线损与管理线损的组成比例，为日后的实际工作和策划管理提供理论依据和数据支持；三是检测电力网络的漏洞，确定工作今后电网改造的重点；四是找出电力网运行存在的问题，制定最佳运行方案，使得降损措施具有针对性；五是查找出线损升、降的原因，制订出大致的工作方向。
规范抄表管理，更换新型电表
要淘汰旧式电能表，转而采用误差小、超载能力强、抗倾斜、防窃电、可实现抄表自动化管理的新型电能表。推广应用集中抄表系统，实现大用户和居民用户远程抄表。
3低压配电网建设
技术要点
低压配电网宜采用安放有低压配电柜的低压配电室为中心的放射状结构。在各个变压器之间可以设置漏电保护装置、熔断器、低压断路器等，这些设备可以保护低压配电线路在出现故障后依然可以向用户正常供电。
配电设备建议采用低压配电室或户外配电箱的形式来进行，并将各用户的计量表计、计量表进线侧开关及漏电保护器等集中装设其中。
对进、下户线方式进行标准的统一，如下户线采用特制电力线，与用户进户线相区别，下户线与分支线采用压接方式，下户线集中进低压分线盒或直接进配电室和配电箱中的分线盒。
对于低压补偿配置，需要采用固定与分散补偿相结合的方式，对损失的低压电容进行补偿。
综合分析
集中接线的好处显而易见，由于支线减少，接头集中，便于电力维修和管理人员进行维护，大大增强了用电的安全性。同时这种形式也可以使得各个支线均匀的负担电荷，对负荷分配进行调整比较便利，可根据负荷情况进行调整，使三相负荷尽量平衡，避免了有些线路负荷过大，而有些线路负荷不够，造成资源浪费甚至是安全事故。
使用低压配电柜或者是户外配电柜，目的都是为了对计量装置进行统一管理，对基层的电力管理人员来说，可以方便的抄表和维护，节省了时间，提高了效率。同时还可以有机会推广应用集中抄表系统，实现大用户和居民用户远程抄表。
4配电管理系统(DMS)
概述
配电管理系统是一个涉及供电企业运行管理、设备管理、用户服务等各个方面的计算机网络系统。以配电自动化实时环境、地理信息系统、综合性数据库系统等为基础，组成多个相对独立的应用功能子系统，包括配网自动化（DA）、配电工作管理（DWM）、故障投诉管理（TCM）、自动作图(AM)和设备管理(FM)、负荷管理（LM）、配网分析系统（DAS）等。以实现配电网的管理自动化，优化配网运行、提高供电可靠性、为用户提供优质服务。
在一些工业发达国家,(DMS)受到了广泛的重视，它被定义为一种可使配电企业在运行时以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。我国的配电自动化也已大大发展，主要标志有：
①主机系统已由八位机发展到十六位机；
②系统的功能已由配电网实时数据采集与监控(SCADA)系统向开发实用功能递进；
③一次和二次设备的精确度和可靠性提高实现了变电站无人值班；
④组织管理体制更适于电力市场。
配电管理系统的功能
配电管理系统（DMS）具有相当强大的功能，以下我们分别这些功能作一个简单的介绍
①配电自动化DA。实现配网的运行、监控、故障诊断、故障隔离与网络重构决策。
②负荷管理LM。提供大用户负荷采集、控制功能。
③故障投诉管理TCM。投诉电话处理、故障定位与恢复供电。
④配网分析系统DAS。网络建模与网络拓朴、状态估计、配网潮流、网损与压降分析、短路电流、电压/无功控制、负荷预测等
⑤配电工作管理DWM。配网运行工作、统计报表管理；配电设计、施工、检修管理。
⑥图纸管理AM/FM/GIS配电图纸管理系统是基于地理信息系统(GIS)的自动作图(AM)和设备管理(FM)系统。它把标明有各种电力设备和线路的街道地理位置作为配电网管理和维修电力设备以及寻找和排除设备故障的`有力工具。
转大体上，DMS的高级应用软件主要分为三个层次来开发：
①基本应用软件(网络拓扑、状态估计、潮流计算等)；
②派生应用软件(如变电站负荷分配、馈线负荷分配、按相平衡负荷)；
③专门应用软件(如小区负荷预报、投诉电话热线处理、变压器设备管理等)。
总之，DMS是一个蓬勃发展的新领域，是电力系统综合自动化不可缺少的组成部分。它对于电力系统安全、稳定、经济运行具有极其重要的作用，是电力系统的一个重要发展方向。在实施配电管理系统的过程中，应注意下列问题：
①做好配电网络一次系统的规划和配电系统的规划，按照因地制宜的原则选择实施方案；
②从信息化的角度统一考虑等，尽量采用计算机网络技术，做到信息资源共享；
③加强配电自动化的通信技术，设备的开发及规约的规范化；
④注重配网应用软件自身的特点和要求。
5结束语
低压配电管理涉及到多方面的问题，我们需要根据实际情况，采用先进的计算机技术和管理理念并结合实际经验，来不断的完善管理，提高低压配电管理的水平，为国家，为社会，为电力，为人民创造更多的社会价值。
电气工程施工常见问题及处理对策论文
摘要： 主要介绍了电气工程施工中较为常见的问题以及相应的解决措施，以供参考。
关键词 ：电气工程；施工常见问题；处理对策
随着我国社会经济的快速发展，电气工程建设也越来越多，而电气工程是建筑工程中不可缺少的重要部分，在施工过程中有着一定的复杂性。而为了更好的提高工程的施工质量，就需要在施工过程中注意其中存在的问题，并且通过科学合理的措施来减少可能存在的问题。因此，目前对于电气工程施工中存在的常见问题分析和处理也有着非常重要的意义。
1电气工程中防雷接地问题以及具体防范措施
防雷接地中存在的问题分析。在电气工程中，如果防雷接地施工达不到要求，那么整个电气工程的质量也会受到很大影响，同时也很容易出现雷击破坏问题。因此做好电气工程的防雷接地工作也有着非常重要的意义。目前防雷接地问题主要可以表现为以下几方面内容：首先，防雷接地材料的应用没有达到规范的要求，如果使用材料达不到防雷的规范标准，那么防雷的效果也会大打折扣。其次，防雷接地体的安装预埋深度没有达到规范要求，并且在进行焊接的过程中，也很容易出现问题。最后，在对避雷网进行测试时，如果测试点设置较少，那么测试的结果也不能够符合防雷的要求。
具体处理对策。为了更好的保证电气工程防雷措施的有效性，我们还需要在施工中加强方法措施，并且按照规范的要求来进行施工。首先，电气工程施工中所有的安装材料都需要按照规范的要求来加以选择，并且每一施工材料在投入使用前都需要保证质量，如果施工材料达不到规范的使用要求，那么就不能够加以应用。其次，在针对电气工程的防雷接地工作施工我们也需要根据实际情况来做好避雷网测试点的设计，这样就可以更好的保证避雷网每个测试点都能够发挥其实际的作用，而电力电气工程中防雷措施的有效性也是通过避雷网以及避雷接地来加以实现的。如果测试过程中出现不达标的现象，那么还需要将其挖出，而后在通过设计来进行二次埋设，在保证了预埋深度能够达到电气工程施工的基本要求后，才可以进行下一项的施工。最后，在焊接的过程中，我们也需要选择资质较高的焊接工，这样也才能够更好的提高焊接的质量，同时也是电力工程整体质量的重要保证。
2二次接线中存在的问题以及改进措施分析
问题表现形式。电力工程施工中二次接线也是一项非常重要的工作，对于整个电气工程的整体质量也有着很大的影响，如果出现问题，那么也将会带来非常严重的后果。其中较为常见的问题主要表现在以下几方面内容：首先，二次接线施工工艺如果达不到要求，那么二次接线的质量也会有所降低。其次，二次接线是一项较为复杂的工作，对于检修也有着较高的要求，很容易出现回路接地以及短路的问题。最后，二次电缆接地的方式是不稳定的，施工人员也必须要加以注意。
具体处理对策。在出现二次电缆接线的问题时，我们通常可以采取以下措施来加以防范：首先，二次接线的过程中要注意电缆的编排是否出现问题，并且编排的标志也要注明。在电缆的接线头处，我们还需要通过绑缚来保证松紧始终，相同类型的电缆的间距以及曲线弧度也要保持一直。其次，为了更好的提高二次电缆接线的检修和更换，我们还要在端子处预留一定的长度并将其设置成S形，这样所标号的线路也能够更加清楚，在进行检修时也可以按照标号来进行查找。同时，电缆的芯线还要进行单独的捆绑，并且注明标号，这样通过查找就可以找出所需要的电缆，而备用的芯线也要放在配电箱相应的位置，避免出现查找困难的问题。最后，在架线的过程中，我们还要保证每一根电缆都能够符合电阻的基本要求，电缆的芯线安装不仅要保证稳定，同时也要科学规范的来对其进行整理，其中出现软芯线缆时，还可以用端子来对其进行处理，如果出现的回路不同，那么每个接线的端子上就只能压接两根相同孔径的芯线。而二次电缆的屏蔽层还需要按照要求来进行接地设置，这样的情况下为了避免出现信号干扰的情况，我们也需要对计算机监控系统进行信号模拟测试，在出现电磁干扰较大的情况下，我们还要进行相应的处理，而如果出现无法处理的情况，也可以采用两点接地的方法来进行调整。
3线管铺设问题及其处理对策
问题表现形式。虽然线路管的铺设问题属于铺设问题，但是管道也包含在内，这样在进行电力电气工程施工的过程中，我们就需要对不同的问题采取相应的措施来进行处理，特别是管线的铺设如果初夏年问题时，通常可以表现为以下几种形式：首先，穿线管在孔径过小时，那么管线的电弧也会相应有所增加，到一定程度时，就会影响到正常使用。其次，在预制板上存在交叉较多的`情况时，我们还需要通过对其调整来避免出现影响正常安装的情况。最后，箱子盒子里的管线如果长度达不到规范的要求，那么整个电气工程的质量也都会受到影响，这也是我们必须要重点考虑的内容。
具体处理对策。对于上文当中所描述的此类电气工程施工中的线管问题，要想对其予以解决，应做好以下几方面工作。首先要做好对管线铺设的科学设计，最大限度避免在同一点上出现管道重复铺设或交叉的情况出现。其次要在铺设电线管道时，做好对各电线之间的距离控制，切忌不可并排紧贴设置，如果在安装时难以有效固定间距，可用“小水泥块”将其隔开。再次在电线管道进入到配电箱时，要保证其平整性，并在管口处利用护套对其进行保护。
4配电箱安装问题及其处理对策
问题表现形式。配电箱是电力电气工程当中非常重要的基础设备，其在施工过程中较常出现的问题有以下几点：1）安装时箱体与墙体之间存在缝隙；2）靠墙角安装配电箱时，出现难以全部开启箱门的问题；3）在对箱体进行开孔时，出现开口位置不准确，并且破坏了箱体油漆保护层；
具体处理对策。对于配电箱安装施工的问题处理，必须要做到全面、细致、科学，才能够在保证其功能性的基础上，提升配电箱工作的安全性。首先，要根据设计对配电箱的安装位置进行核对，实现对开关容量偏差、回路数不够现象的纠正。其次要保证配电箱上下级之间的容量配合，保证配电箱的各县线安装都能够符合电气设备安装技术要求，确保配电箱系统的合理运行。再次对于配电箱位置的问题，需要对工程设计图纸予以确认，若存在问题需及时解决，避免对配电箱的功能性造成影响。最后，对于配电箱的动力接地问题，施工人员要保证动力箱的接地导体能够明显显露出来，切不可在箱底位置进行接线。综上所述，电气工程施工建设过程中所存在的施工问题，不仅会影响电气工程的施工质量，其还会对电气工程日后运行的安全性与稳定性产生影响。因此在进行电气工程施工建设过程中，施工人员必须要做好对各方面工作的科学处理，保证电气工程的各项施工内容都能够科学、正确的完成安装与建设，做好对电气工程质量的基础保证，确保其功能性能够得以发挥，为我国电力电气工程的发展提供基础保障。
参考文献:
[1]李卫红.变电站电力电气施工质量监理探讨[J].黑龙江科技信息，2014（36）：235.
[2]薛延.基于全寿命周期的变电站工程项目质量管理研究[D].华北电力大学，2012.
迅速。国外智能家居发展现状自1985年以来，发达国家观察到智能家居行业所充满的巨大商业价值和市场的未来趋势，已在智能家居系统的研发中投入了物质和人力资源。
1、智能收纳系统：升降自如在衣柜中增加升降吊柜，让拿取更加方便快捷。升降梳妆台的隔间可以自动降下来，用手一碰就能停靠在任意位置。一方面更好地保存化妆品，另一方面防止小孩随意玩弄。2、智能环境优化系统：自动除湿恒温智能衣柜就像一个空调房，始终给衣物提供一个最佳储存的湿度、温度环境。通过调节柜体内的湿度和温度，来保持衣物的光洁如新，防止霉变虫蛀。3、自动开启感应系统用手轻轻一按，衣柜门就能灵敏的打开。同时，衣柜门滑动设置成了轻盈噪音低的模式。4、智能照明系统感应挂衣杆灯，置于挂衣杆上，内置发光体，并有感应开关控制，在光线不足的情况下便于选取衣物。同时也可起到很好的装饰作用。并只需四个普通电池就放置里面就可使用。
机电毕业设计目录 001CA6140车床主轴箱的设计 002DTⅡ型固定式带式输送机的设计 003FXS80双出风口笼形转子选粉机 004MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 005PLC在高楼供水系统中的应用 006Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 007车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 008乘客电梯的PLC控制 009出租车计价器系统设计 010电动自行车调速系统的设计 011多用途气动机器人结构设计 012机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 013基于AT89C51的锁相频率合成器的设计 014基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 015减速器的整体设计 016金属粉末成型液压机的PLC设计 017可调速钢筋弯曲机的设计' 018螺杆空气压缩机 019膜片式离合器的设计 020全自动洗衣机控制系统的设计 021生产线上运输升降机的自动化设计 022双铰接剪叉式液压升降台的设计 023四层楼电梯自动控制系统的设计 024万能外圆磨床液压传动系统设计 025卧式钢筋切断机的设计 026锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 027新KS型单级单吸离心泵的设计 028压燃式发动机油管残留测量装置设计 029用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 030知识竞赛抢答器设计 031自动洗衣机行星齿轮减速器的设
毕业论文 (设计)文档规范格式毕业论文（设计）的整理、装订要求统一采用A4纸打印、左面竖装；毕业论文（设计）的书写格式规范1.毕业论文正文由毕业论文（设计）题目、作者、中文摘要、中文关键词、英文摘要、英文关键词、正文、参考文献9部分组成。(1) 论文题目：一般不超过25个字，要简练准确，可分两行书写；(2) 作者：处于论文题目正下方，须写明系、专业、年级、姓名； (3) 摘要：中文摘要字数应在200字以内，英文摘要实词数应在200个实词以内；(4) 关键词：中、英文均限制在3—5个词语内，各词间用“；”间隔；(5) 正文：论文正文包括引言(或者绪论、概述等)、论文主体、结语等，正文要标题清晰，图表和公式要编号，公式应另起一行书写。字数要求：正文字数要求4000－6000字(6)参考文献：参考文献是撰写论文时围绕论题参考的著作、论文、期刊、网上资料、图片音像资料等。参考文献总数不得少于8篇，鼓励结合学科特点查阅外文参考文献。参考文献在文中出现的地方用上标予以标明，序号用加方括号的阿拉伯数字表示（如[1][2][3]），列于正文文末。毕业论文（设计）的排版格式规范1.版面尺寸：A4(210×297毫米)。2.装订位置：装订线1cm，左面竖装，页边距上下左右均为。3.页码：采用页脚方式设定，采用小4号宋体、用第×页和随后的括号内注明共×页的格式，例如“第1页（共10页）”，处于页面下方、居中、距下边界的位置。4.正文文本：宋体小4号、标准字间距、行间距为固定值26磅、所有标点符号采用宋体全角要求排版。5.论文标题：小2号黑体，居中。6.中文摘要和中文关键词：抬头用5号黑体加粗，内容用5号宋体、两端对齐方式排列，行间距固定值26磅。7.英文摘要和英文关键词：抬头用5号Times New Roman体加粗，内容用5号Times New Roman体、两端对齐方式排列，行间距固定值26磅。8. 正文内标题：见附后格式。（分文理科版本）9.文中图表：所涉及到的全部图、表，不论计算机绘制还是手工绘制，都应规范化，符号、代号标准统一，字体大小与正文协调，手工绘制的要用绘图笔，图表名称和编号准确无误。10.参考文献：位于正文结尾后下空2行，行间距单倍行距，排版见附后格式。文秘杂烩网
常用数控铣床可分为线轨数控铣床 、硬轨数控铣床等。 数控铣床(线轨)具有精度高、刚性好、噪音小，操作简单、维修方便等优点。工件一次装夹可以完成平面、槽、斜面及各种复杂三维曲面的铣削，及钻孔，扩孔、铰孔和镗孔等。是复杂型腔、模具、箱体类零件加工的理想设备。数控铣床(硬轨) 具有精度高、刚性好、噪音小，操作简单、维修方便等优点。工件一次装夹可以完成平面、槽、斜面及各种复杂三维曲面的铣削，及钻孔，扩孔、铰孔和镗孔等。是复杂型腔、模具、箱体类零件加工的理想设备。表1-1第二章 方案设计 本次设计的数控铣床主轴箱是串联在交流调频主轴电机后的无级变速箱，属于机械无级变速装置。它是利用摩擦力来传递转矩，通过连续改变摩擦传动副工作半径来实现无级变速。由于它的变速范围小，是恒转矩传动，适合铣床的传动。 第三章 主传动设计 驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin是调节电枢电压的方法来调速的，属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。 根据主轴要求的最高转速4500r/min，最大切削功率,选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500 r/min。 转速图的拟定根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围 Rdp=nmax/nd=4500/1500=3 （3-1）而主轴要求的恒功率转速范围Rnp= nmax/nd=4500/150=30 ,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率转速范围，所以必须串联变速机构的方法来扩大其恒功率转速范围。设计变速箱时，考虑到机床结构的复杂程度，运转的平稳性等因素，取变速箱的公比Фf等于交流主轴电动机的恒功率调速范围Rdp，即Фf=Rdp=3，功率特性图是连续的，无缺口和无重合的。变速箱的变速级数Z=lg Rnp/lg Rdp=lg30/ lg 3= (3-2)取 Z=3 确定各齿轮副的齿数： 取S=114由u=2 得Z1=38 Z1′=76由u= 得Z2=68 Z2′=46由u= 得Z3=94 Z3′=20如取总效率η=，则电动机功率P=。可选用北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，连续额定输出功率为。由此拟定主传动系统图、转速图以及主轴功率特性图分别如图3-1、图3-2、图3-3。传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大的变形。因此疲劳强度一般不是主要矛盾。除了载荷比较大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求轴在载荷下（弯曲，轴向，扭转）不致产生过大的变形（弯曲，失稳，转角）。如果刚度不够，轴上的零件如齿轮，轴承等由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热，过早磨损而失效。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。通常，先按扭转刚度轴的直径，画出草图后，再根据受力情况，结构布置和有关尺寸，验算弯曲刚度。计算转速nj是传动件传递全部功率时的最低转速，各个传动轴上的计算转速可以从转速图上直接得出如表2-1所示。表3-1 各轴的计算转速轴 Ⅰ Ⅱ III计算转速（r/min） 1500 750 173各轴功率和扭矩计算： 已知一级齿轮传动效率为（包括轴承），则：Ⅰ轴：P1=Pd×× KW Ⅱ轴：P2=P1×× KW III轴：P3=P2×× KW Ⅰ轴扭矩：T1=9550P1/n1 =9550× Ⅱ轴扭矩：T2=9550P2/n2 =9550×轴扭矩：T3=9550P3/n3 =9550×[φ]是每米长度上允许的扭转角（deg/m），可根据传动轴的要求选取，其选取的原则如表2-2所示。表3-2 许用扭转角选取原则轴 主轴 一般传动轴 较低的轴[φ]（deg/m） 根据表2-2确定各轴所允许的扭转角如表2-3所示。表3-3 许用扭转角的确定轴 Ⅰ Ⅱ III[φ]（deg/m） 1 1 1把以上确定的各轴的输入功率N=、计算转速nj（如表2-1）、允许扭转角[φ]（如表2-3）代入扭转刚度的估算公式 (3-3)可得各个传动轴的估算直径：Ⅰ轴： d1= 取d1=30mm Ⅱ轴： d2= 取d1=35mm主轴轴径尺寸的确定：已知铣床最大加工直径为Dmax=400mm, 则：主轴前轴颈直径 D1=±15=85～115mm 取D1=95mm主轴后轴颈直径 D2=(～)D1=67～81mm 取D2=75mm主轴内孔直径 d=±10=35～55mm 取d=齿轮模数的估算按接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算齿轮模数比较复杂，而且有些系数只有在齿轮的各参数都已知方可确定，故只有在装配草图画完后校验用。在画草图时用经验公式估算，根据估算的结果然后选用标准齿轮的模数。齿轮模数的估算有两种方法，第一种是按齿轮的弯曲疲劳进行估算，第二种是按齿轮的齿面点蚀进行估算，而这两种方法的前提条件是各个齿轮的齿数必须已知，所以必须先给出各个齿轮的齿数。根据齿轮不产生根切的基本条件：齿轮的齿数不小于17，在该设计中，即最小齿轮的齿数不小于17。而由于Z3,Z3’这对齿轮有最大的传动比，各个传动齿轮中最小齿数的齿轮必然是Z3’。取Z3’=20,S=114，则Z3=94。从转速图上直接看出直接可以看出Z3的计算转速是750r/min。根据齿轮弯曲疲劳估算公式mω = (3-4)根据齿轮接触疲劳强度估算公式计算得: m=由于受传动轴轴径尺寸大小限制，选取齿轮模数为m =3mm，对比上述结果，可知这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，而且考虑到两传动轴的间距，故取同一变速组中的所有齿轮的模数都为m=3mm。现将各齿轮齿数和模数列表如下：表3-4 齿轮的估算齿数和模数列表齿轮 Z0 Z0’ Z1 Z1’ Z2 Z2’ Z3 Z3’齿数 35 70 38 76 68 46 94 20模数（mm） 3 3 3 3 3 3 3 3传动零件，轴，轴承是主轴部件的主要零件，其它零件的结构和尺寸是根据主要零件的位置和结构而定。所以设计时先画主要零件，后画其它零件，先画传动零件的中心线和轮廓线，后画结构细节。1）传动轴的估算这一步在前面已经做了计算。2）齿轮相关尺寸的计算为了确定轴的轴向距离，齿轮齿宽的确定是必须的。 而容易引起振动和噪声，一般取齿宽系数Φm =(6-10)m。这里取齿宽系数Φm=10, 则齿宽B=Φm×m=10×3=30mm.现将各个齿轮的齿厚确定如表3-1所示。表4-1 各齿轮的齿厚齿轮 Z1 Z1′ Z2 Z2′ Z3 Z3′齿厚（mm） 30 30 30 30 30 30齿轮的直径决定了各个轴之间的尺寸，所以在画展开图草图前，各个齿轮的尺寸必须算出。现将主轴部件中各个齿轮的尺寸计算如表3-2所示。表4-2 各齿轮的直径齿轮 Z1 Z1′ Z2 Z2′ Z3 Z3′分度圆直径（mm） 114 228 204 138 282 60 齿顶圆直径（mm） 120 234 210 144 288 66 齿根圆直径（mm） Z0 Z0’105 210111 由表3-2可以计算出各轴之间的距离，现将它们列出如表4-3所示。表4-3 各轴的中心距轴 ⅠⅡ ⅡⅢ距离（mm） 160 1753）确定齿轮的轴向布置为避免同一滑移齿轮变速组内的两对齿轮同时啮合，两个固定齿轮的间距，应大于滑移齿轮的宽度，一般留有间隙1-2mm，所以首先设计滑移齿轮。Ⅱ轴上的滑移齿轮的两个齿轮轮之间必须留有用于齿轮加工的间隙，插齿时，当模数在1-2mm范围内时，间隙必须不小于5mm,当模数在范围内时，间隙必须不小于6mm，且应留有足够空间滑移，据此选取该滑移齿轮三片齿轮之间的间隙分别为d1= 45mm,d2=8mm。由滑移齿轮的厚度以及滑移齿轮上的间隙可以得出主轴上的齿轮的间隙。现取齿轮之间的间距为82mm和45mm。 图4-1 齿轮的轴向间距4）轴承的选择及其配置主轴组件的滚动轴承既要有承受径向载荷的径向轴承，又要有承受两个方向轴向载荷的推力轴承。轴承类型及型号选用主要应根据主轴的刚度，承载能力，转速，抗振性及结构要求合理的进行选定。同样尺寸的轴承，线接触的滚子轴承比电接触的球轴承的刚度要高，但极限转速要低；多个轴承的承载能力比单个轴承的承载能力要大；不同轴承承受载荷类型及大小不同；还应考虑结构要求，如中心距特别小的组合机床主轴，可采用滚针轴承。为了提高主轴组件的刚度，通常采用轻型或特轻型系列轴承，因为当轴承外径一定时，其孔径（即主轴轴颈）较大。通常情况下，中速重载采用双列圆柱滚子轴承配双向推力角接触球轴承（如配推力轴承，则极限转速低），或者成对圆锥滚子轴承，其结构简单，但是极限转速较低，如配空心圆锥滚子轴承，其极限转速显著提高，但成本也相应的提高了。高速轻载采用成组角接触球轴承，根据轴向载荷的大小分别选用25°或 15°的接触角。轴向载荷为主且精度要求不高时，选用推力轴承配深沟球轴承，精度要求较高时，选用向心推力轴承。该设计的主轴不仅有刚度高的要求，而且有转速高的要求，所以在选择主轴轴承时，刚度和速度这两方面都要考虑。主轴前轴承采用3182119型轴承一个，后支承采用30215型和8215型轴承各一个。 各轴结构的设计I轴的一端与电动机相连，将其结构草图绘制如下图4—2所示 图4—2II轴安装滑移齿轮，其结构如草图3—2所示 图4-3III轴其结构完全按标准确定，根据轴向的尺寸将结构简图绘制如下图4—4所示III轴其结构完全按标准确定，根据轴向的尺寸将结构简图绘制如下图4—4所示 图 主轴组件的刚度和刚度损失的计算：最佳跨距的确定：取弹性模量E= ，D=（95+75）/2=85；主轴截面惯距 截面面积：A= 主轴最大输出转矩： 床身上最大回转直径约为最大加工直径的60%，即240mm。故半径为 Fy=故总切削力为： F= =估算时，暂取L0/a=3,即取3x120=360mm.前支承支反力 后支承支反力 取 则 则 因在上式计算中，忽略了ys的影响，故L0应稍大一点，取L0=300mm计算刚度损失：取L=385mm,χ=因在上式计算中，忽略了ys的影响，故L0应稍大一点，取L0=300mm计算刚度损失：取L=385mm,χ=表4-4 由 公式 弹 性 主 轴 y1 弹性支承k 总 柔 度 总刚度 弯曲变形 yb 剪切变形ys 前支承 后支承 悬伸段 跨距段 悬伸段 跨距段 L=385 ×10-7 ×10-6 ×10-7 ×10-7 ×10-7 ×10-7 ×10-7 ×105 ％ ％ ％ ％ ％ ％ 100％ L0=300 ×10-7 ×10-6 ×10-7 ×10-7 ×10-7 ×10-7 ×10-7 ×105 ％ ％ ％ ％ ％ ％ 100％ 由L≠L0引起的刚度损失约为％,可知，主轴刚度损失较小，选用的轴承型号及支承形式都能满足刚度要求。第五章 零件的校核齿轮强度校核校核II轴齿轮 校核齿数为20的即可，确定各项参数P=, n=750r/minⅡ轴扭矩: T2=9550P2/n2 =9550 （5-1）确定动载系数： =齿轮精度为7级，由《机械设计》查得使用系数 非对称 查《机械设计》得确定齿间载荷分配系数: = （5-2） = = 100N/m由《机械设计》查得 =确定动载系数: =1 查表 10-5 计算弯曲疲劳许用应力，由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 540MPa 图10-18查得 = （5-3） 故满足要求。传动轴挠度的验算：II轴的校核：通过受力分析，在一轴的三对啮合齿轮副中，中间的两对齿轮对II轴中点处的挠度影响最大，所以，选择中间齿轮啮合来进行校核已知d=60mm， E= ，b=30mm ，x=180mm （5-4） 。第六章 心得体会在将近两周的不懈努力下，课程设计终于完成了。从开始直到设计基本完成，我有许多感想。这是我们比较独立的在自己的努力下做一个与课程相关的设计。在这次设计中暴露出我的许多薄弱环节，很多学过的知识不能学以致用，直到做了这次作业后才能渐渐掌握，以前学过的东西自己并不是都掌握了，很多知识只是照搬书本，并非自己所理解，经过这次设计又加深了理解。而且，在一些计算过程中我和我的同学进行了计算方面的讨论，这又加强了我的合作能力。做课设的期间不仅手工制图得到了巩固，而且AutoCAD画图软件也在不断练习中进一步加深，学会了如何去应用工程手册，如何合理的选用相关参数，以及一些设计经验。总的说来，我感觉这次课程设计让我的许多方面都得到了锻炼，这不仅仅是知识方面的，还有能力方面东西。总之我学到了我想学的东西，这次课程设计使我受益匪浅。