智能床铺装置毕业论文

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随着人们生活水平和装修品味的提高，以及对自身健康的关注，越来越多的人开始提出“重装饰、轻装修”的口号。在空间的营造过程中人们往往更注重空间的艺术性、可变性、参与性与互动性，注重家居氛围的营造、紧跟时尚潮流的设计等方面。“软装饰环境”设计越来越受到人们的青睐，在室内设计中发挥了重要的作用。 1、何谓“软装饰” 软装饰是相对于建筑本身的硬结构空间提出来的概念，是建筑视觉空间的延伸和发展。软装饰一般是指室内装潢中可以移动的、易于更换的饰物如窗帘、沙发、书画、工艺品、床上用品、家具等，对居室进行二度陈设和布置。软装饰作为可移动的装修，打破了传统装修行业的界定。 2、软装饰在室内设计中的作用 软装饰在居室的衬托作用 无论是作为室内家具的摆放、工艺陈设，还是在室内活动的人，都需要有相应的背景作为衬托。比如说在客厅里用羊毛毯、化纤毯等，都可以烘托家具。在小的空间，可适当在茶几下局部铺设，更能体现出客厅的主题，利用沙发的靠垫或装饰布来增加温馨的气氛，也是改变家具颜色的最方便的方法。 软装饰在居室的装饰作用 现代室内设计是包括软装饰在内的综合室内环境设计，它包括视觉环境和工程技术方面的问题，也包括声、光、热等物理环境以及氛围、意境等心理环境和文化内涵等内容。因此设计要遵循艺术规律，才能达到装饰美的目的。在发挥各种不同软装饰的作用而形成美感的同时，也要注意色泽、机理、图案等给人以视觉和触觉的对比和协调。如窗帘在室内的装饰作用更是值得称道的。随着人们对时尚生活的追求，窗帘已不再是单纯的调节温度、光线，遮光、防尘的功能，它在现代家居环境的美化及环境营造中它正发挥着越来越大的作用。优质纱帘薄如蝉翼，可增加室内的轻柔、飘逸气氛。 软装饰在居室的调整作用 由于软装饰的随意性大，便于更换，且能体现不同的装饰风格和品味，因此可以利用这一优势对室内许多不理想的方面进行调整。 如果房间不够明亮，可以用布质组织较为稀松、布纹具有几何图形的印花布做窗帘，同时，窗帘上的图案尽量和墙饰统一，这样能够让人的视野更开阔。如果房间显得太空洞，那么可以选择布纹较柔软、蓬松的材料，具有吸光质地的材料来装饰地板、墙壁，而窗户则大量选用有对比效果的材料，或在醒目的地方，采用颜色鲜亮的窗帘布幔、床罩。使其与地板和墙壁形成鲜明对比，改变房间空阔、单调的感觉：如果房间显得太矮，可使用色彩对比强烈的竖式条纹和图案来装饰墙壁和窗户：显得太窄的则可用横式条纹和图案装饰墙壁和窗帘，在狭窄的两端使用醒目的图案，可以利用材料的反差、对比。 软装饰在居室的分隔性 现代室内设计的趋势是争取流动的具有可变性、参与性的空间，而软装饰的利用，则是达到这种目的的重要手段。用帘帐、织物屏风划分室内空间，是我国传统室内设计中常用的手法，具有很大的灵活性和可控性，提高了空间的利用率和使用质量。软装饰在居室的系列性 系列变化是渐变、渐次、退晕、层次、统一、和谐、整体等形式法则的主要表现。各种软装饰都有它自身的系列性，如地毯有地毯系列：靠垫有靠垫系列；床罩有床罩系列；窗帘有窗帘系列。此外，窗帘和壁纸可以构成系列，窗帘和挂画也可以构成系列；靠垫和沙发可以构成系列，窗帘、床罩、枕垫也可以构成系列，甚至软装饰和室内的其他物件如家具、灯具、器皿、大件陈设物等，都可以构成系列变化形成统一风格。 软装饰在居室的整体性 软装饰由于要涉及到多种物品、多种材质，各种物品、材质之间的色彩、形状，多少的搭配与呼应就成为让许多人头痛。一些房子刚装修完以后很好看，但是业主一住进去，家具一摆，就面目全非了，或者随着季节、心情的改变，对已有的设计效果常常感到不满意；而有些房子的装修很一般，但是摆放完家居陈设品后，效果却出人意料地好。为什么会有两种相反的结果呢?这就与居室的“软装饰”有关。现代的装修观念已由重装修过渡到注重装饰、陈设，卧室软装饰逐渐成为人们日益关心的话题。其实这个相当专业化的难题完全可以简化处理，只要注意大色块的谐调和主导风格的统一，那么即使有一些小的局部不太理想，也无碍大局。 3、软装饰的分类及运用 室内纺织品 室内纺织品亦可统称为“布艺”，其在成功的室内环境设计中起着至关重要的作用。布艺是软装饰中用的最多的一种元素，从窗帘、纱、幔、床上用品、布艺沙发到地毯、壁挂和各房间的家具蒙面，布艺已不是单纯的功能上的配合，更多的是调和室内装修中生硬的、冰冷的和呆板的墙面、家具和地板，通过布艺柔和、弱化、重组室内空间中的棱角，使之有机的成为一个整体。不同的材质、不同图案和颜色的布艺带来不同的视觉享受，起到的效果也不尽相同。 字画 字画是室内软装饰的灵魂，它是主人思维深处的精灵，是跳动的音符，同时更是视觉的焦点。既然是视觉中心，那么只有个性鲜明的字画，才能吸引人的注意力。因此我们要在室内软装饰中尽可能用最少的视觉语言，表达最丰富的信息含量，从而使字画从正负形面积中跳跃出来，成为视觉捕捉的焦点。同时，字画的台理选择也是体现居室主人性情和文化修养的一个重要的方面。 室内绿化 在日益喧嚣的都市，现代人越来越崇尚自然元素。自然元素是指绿色植物、水、鲜花、自然光等。自然元素移植到室内，不仅可以净化室内空气，还使室内环境变得生机勃勃、趣味盎然。室内植物的选择一般是双向的，一是选择什么样的植物适合室内温度和湿度生长：二是室内空间对绿色植物的制约，选择不同的植物，在某种意义上，是寄托一种情思，一种期望，通过人与自然的对话，达到情境交融的意境。 光与影 灯是室内装饰中最重要的元素之一。在科技发达的今天，灯有了双重作用，一是用于居室空间的照明；二是用灯的造型装饰周围的环境。用光和影为主题，既可营造一面墙的磅礴气势也可营造一份温馨浪漫，还可以通过点光源成为视觉的中心，并利用其处理装修中的死角暗角，从而得到别有韵味的情趣。光源带来的光晕效果也诠释了现代人多元化的生活方式和宽松的生活状态。 工艺陈设品 每一件工艺品，都表现某种内在的东西，既然表现了就要传递某些信息。许多工艺品传递着“无目的性的、不可预测的和无法确定的抒情价值“并”能够引起种种诗意的反应。 因此这些工艺品的陈设突显个性，展现风格，使我们生活的环境更富有人性的魅力。在这里，家呈现的是一种风格，在随意摆放中，在有序无序问，或内敛，或释放，轻而无声地滑入主题空间，获取和追求某种内在的均衡与节奏，不经意地流露出一种生活态度，一种生活与心灵的契合。 结束语 软装饰因其轻便、舒适的独特质感和相对便宜的价格，带给生活许多便利和美感，它的作用是不容忽视的。在当今的室内环境设计和装修过程中，它的地位也在不断地得到提高。我们要充分发挥软装饰的作用，让其体现出更大的功效，让家居生活变得更加美好!

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