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6163车床数控改造设计毕业论文.doc

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6163车床数控改造设计毕业论文.doc

题目C6163型车床的经济型数控改造设计学校太原理工大学学生姓名指导教师专业机械设计制造及其自动化(机电一体化)班级完成时间摘要应用数控技术对C6163普通车床进行自动化和精密化改造,改造技术主要为在车床上附加数控装置和执行元件,选择合适的机床伺服系统和计算机系统等。结果表明经改造后的机床完全能实现加工外圆、锥度、螺纹、端面等的自动控制,提高了原机床的生产效率,降低了劳动强度。采用数控技术对企业原有机床进行改造,即发展经济型的数控机床是当前工矿企业机床技术改造的有效途径。关键词C6163车床数控改造经济型AbstractAfteranalyzingandstudyingtheoverallstructureofordinaryC6163lathe,weusenumericalcontroltechnologytoreequipordinaryC6163latheforautomationandprecision.Weattachthenumericalcontroldeviceandexecutionelementstothelatheandchooseanappropriatemachineryservosystemandcomputersystem.Theresultshowsthataftertheinnovation,themachinecansufficientlyexecuteautomaticcontrolonoutsidediameter,taper,screw,ends,etc..Itimprovestheproductionrateofthemachineanddecreasesthelaborstressfromtheoperator.Usingnumericalcontroltechnologytoimproveexistingmachineryforenterprises.iedevelopingeconomicallytypednumerialcontrolcontrolmachinayisaneffectivewaytotheengineeringinnovationforfactories,worksandmine.KeyWordsC6163latheinnovationofthenumericalcontroleconomical目录1概论1.1数控系统发展简史......................................21.2国内数控机床状况分析..................................21.3数控系统的发展趋势....................................21.4机床数控化改造的必要性................................32普通车床数控改造的可行性论证2.1车床的数控改造........................................42.2可行性论证............................................73设计方案3.1总体设计方案的确定....................................83.2横向进给伺服系统机械部分的计算与校核.................103.2.1选择脉冲当量........................................113.2.2计算切削............................................113.2.3滚珠丝杆螺母副的计算与选型..........................123.2.4齿轮传动比的计算....................................163.2.5步进电机的计算,校核与选型...........................174数控系统硬件电路设计4.1数控系统基本硬件组成..................................224.2单片机控制系统的设计..................................244.2.1硬件电路的组成......................................244.2.2机械控制系统原理及电路设计总结......................264.3数控车床数控系统软件的设计............................29参考文献....................................................341.1数控系统发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。从此,传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段和六代的发展。1.2国内数控机床状况分析1.2.1国内数控机床现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升,在大中企业已有较多的使用,在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中,除少量机床以FMS模式集成使用外,大都处于单机运行状态,并且相当部分处于使用效率不高,管理方式落后的状态。2001年,我国机床工业产值已进入世界第5名,机床消费额在世界排名上升到第3位,达47.39亿美元,仅次于美国的53.67亿美元,消费额比上一年增长25。但由于国产数控机床不能满足市场的需求,使我国机床的进口额呈逐年上升态势,2001年进口机床跃升至世界第2位,达24.06亿美元,比上年增长27.3。近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等,普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。出口的数控机床品种以中低档为主。1.2.2国内数控机床的特点1新产品开发有了很大突破,技术含量高的产品占据主导地位。2数控机床产量大幅度增长,数控化率显著提高。2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台,比上年增长28.5。金切机床行业产值数控化率从2000年的17.4提高到2001年的22.7。3数控机床发展的关键配套产品有了突破。1.3数控系统的发展趋势1.3.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点,更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机,来处理人机界面、编程、联网通信等问题,由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面,将普及到所有的数控系统。远程通讯,远程诊断和维修将更加普遍。1.3.2向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。1.3.3向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展,数控系统的智能化程度将不断提高。1应用自适应控制技术数控系统能检测过程中一些重要信息,并自动调整系统的有关参数,达到改进系统运行状态的目的。2引入专家系统指导加工将熟练工人和专家的经验,加工的一般规律和特殊规律存入系统中,以工艺参数数据库为支撑,建立具有人工智能的专家系统。3引入故障诊断专家系统

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