摘要：为解决难加工材料上小孔的内螺纹加工这个难题，随着科技的发展与生产力需要，振动攻丝这一概念被逐渐引进，并且具有很广阔的研究价值。采用振动攻丝能够克服很多传统攻丝方式的缺陷，并且能够使得生产效率有所提高。本文主要介绍了一种新型振动攻丝机，并结合数控机床技术，设计了一种采用PLC控制的新型数控振动攻丝机，并且具有故障的在线监测功能。所谓新型振动攻丝机，其主要研究贡献有以下几点：

1.采用振动与攻丝合一的方式，即利用一台步进电机，实现攻丝过程的所需的振动与扭转；

2.控制系统采用PLC控制，能够做到程序简单、结构小、定位准确、抗干扰能力强等优点；

3.增加故障的监测系统，利用扭矩传感器对攻丝过程的扭矩进行实时监控，确保攻丝过程平稳。

本次设计对传统振动攻丝研究有一定的补充与完善，具有一定的学术价值，其对以往振动攻丝有一定的借鉴，并且提出了一些改进措施，其中有一些不足之处，也希望能被指出并完善。

关键词：振动攻丝；螺纹加工；PLC；故障检测

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-4

1.1 引言-4

1.2国内外振动攻丝研究的现状-5

1.2.1国外振动攻丝研究的现状-5

1.2.2国内振动攻丝研究现状-6

1.3 研究中的关键技术-7

1.4 本章小结-8

第二章 实现振动攻丝的方案拟定-9

2.1 振动攻丝介绍-9

2.1.1振动攻丝原理-9

2.1.2振动攻丝的特点-9

2.2 丝锥工件相对运动方案设计-10

2.2.1 四种运动方案-10

2.2.2 方案分析-10

2.3 振源产生的方案拟定-11

2.3.1 两种方案-11

2.3.3 方案确定-12

2.4 本章小结-13

第三章 振动攻丝机床的机械部分设计-14

3.1 振动攻丝机床总体设计-14

3.2振动攻丝机床系统的传动单元-15

3.2.1技术参数的拟定-15

3.2.2 主运动电机的选择-16

3.2.3  X、Y工作台移动的滚珠丝杠选择-16

3.2.4 Z向主轴箱移动滚珠丝杠的选择-22

3.2.4 滚珠丝杠副预紧方式的选择-25

3.2.5滚动直线导轨的设计-26

3.2.6振动攻丝机联轴器的选择-30

3.2.7 轴承的选择与计算-33

3.3本章小结-35

第四章 振动攻丝机床系统的动力单元-36

4.1步进电机的选择-36

4.1.1 几种步进电机介绍-36

4.1.2 X、Y向工作台移动所需步进电机的选择与计算-37

4.2.3 Z向主轴箱移动所需步进电机的选择与计算-39

4.3 步进电机控制系统-41

4.3.1 驱动器的选择-41

4.3.2 可编程控制器选择-44

4.4 本章小结-47

结论-48

致谢-49

参考文献-50