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C6163车床的数控化改造开题报告.doc

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C6163车床的数控化改造开题报告.doc

南京理工大学泰州科技学院毕业设计论文开题报告学生姓名学号专业机械工程及其自动化设计论文题目C6163车床的数控化改造指导教师2014年1月19日毕业设计(论文)开题报告1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述1.课题研究背景及现状1.1.1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。半个世纪以来,以计算机为主导和核心的信息技术,通过电视、现代通信等提高了人类生活的质量,还促使生产力飞速向前发展,开创了人类文明史、生产史的新纪元。信息技术的飞速发展直接导致了知识经济的到来。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。1.1.2我国的数控发展情况我国随着电子信息技术的发展,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一.数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础.它为国民经济各个部门提供装备和手段,具有无限放大的经济与社会效应.十五期间,我国数控机床行业实现了超高速发展.十一五期间,我国数控机床产业步入快速发展期,我国数控机床行业面临千载难逢的大好发展机遇.在十一五期间,我国数控机床行业突破了大量技术难关,取得了许多具有自主知识产权的重大科研成果.但我们仍应清楚地看到,我国数控机床行业与国际先进水平还存在着不小的差距.长期以来,国产数控机床始终处于低档迅速膨胀,中档进展缓慢,高档依靠进口的局面,特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口,技术受制于人.究其原因,国内本土数控机床企业大多处于粗放型阶段,在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5~10年在高、精、尖技术方面的差距则达到了10~15年.同时中国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低,相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后,国产的数控机床还没有形成品牌效应.同时,我国的数控机床产业目前还缺少完善的技术培训、服务网络等支撑体系,市场营销能力和经营管理水平也不高.更重要原因是缺乏自主创新能力,完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少,制约了数控机床产业的发展.国外公司在我国数控系统销量中的80以上是普及型数控系统.如果我们能在普及型数控系统产品快速产业化上取得突破,我国数控系统产业就有望从根本上实现战略反击.同时,还要建立起比较完备的高档数控系统的自主创新体系,提高我国的自主设计、开发和成套生产能力,创建国产自主品牌产品,提高我国高档数控系统总体技术水平.1.1.3数控机床其发展趋势1.1.3.1高精度当代工业产品对精度的要求越来越高,特别是在航空航天等行业体现尤为突出.在计算机技术发展的推动下,各种加工精度补偿技术得以发展和应用机床主轴转速的提高,大大提升了加工表面质量同时,各种高性能新型材料在机床结构制造中的使用,使得数控机床的各项精度显著提高.1.1.3.2高柔性随着对产品多样化和个性化需求的体现,无形中提高了机床的柔性加工要求.例如,将各种加工功能集成在同一台机床上,这样就实现了在一台机床上只需一次装夹就能完成对零件的不同加工,不但有利于提高加工精度,而且提高了加工效率,充分展示了机床加工的柔性化发展趋势.1.1.3.3高自动传统的自动化仅限用于使用组合机床的大批量生产,而现在已逐步实现仅通过数控机床和加工中心,在大批量、小批量以及多品种产品加工中的自动化生产.1.1.3.4高速度提高生产效率是机床技术发展的永恒主题.随着数控设备高柔性化及高自动化的发展操作过程中,减少了人的介入,同时缩短了工件装夹时间、换刀时间和托盘交换时间等非切削时间,大幅提高了数控机床的加工效率.1.1.3.5高人性化对数控机床的改造,除完善其各项加工性能外,对外观、显示及操作人性化的设计同样不容忽视.从按键操作到菜单选择甚至对话框操作,从LED显示到TFT液晶显示,相关辅助设备的革新,使得机床操作越来越简单,显示信息越来越清晰、丰富.相信在不远的将来,随着数控技术及机床改造技术的发展,以数控机床为核心的柔性制造系统,甚至无人工厂必将逐步取代现有的生产模式,成为机械加工行业的主导力量.1.1.4单片机的发展单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。(1)SCM即单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。创新模式获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。(2)MCU即微控制器(MicroControllerUnit)阶段,主要的技术发展方向是不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。(3)单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决因此,专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。1.1.5研究意义机床数控化改造,顾名思义就是在机床上增加微机控制装置,使其具有一定的自动化能力,以实现预定的加工工艺目标,它是根据生产实际需要提出,并随着机床行业以及技术的不断进步而发展起来的,它的内容是应用成熟数控技术和经验,以适应生产的具体要求为目的,对现有机床的局部结构进行改造,并安装上新部件、新装置、新附件,用计算机控制机床的工作,提高机床的技术性能指标,使之全部或局部达到新数控机床的水平。参考文献1高钟毓.机电一体化系统设计M.北京机械工业出版社,19972张建刚,胡大泽.数控技术M.武汉华中科技大学出版社,20003张新义.经济型数控机床系统设计M.北京机械工业出版社,19944余英良.机床数控改造设计与实例M.北京机械工业出版社,1998.45张建民.机电一体化系统设计M.北京北京理工大学出版社,1996.86马云富,张青.数控机床增效实施途径J.兵工自动化,2008,2720103.毕业设计(论文)开题报告2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径)1要研究解决的问题1)机械系统设计2)控制系统设计3)软件设计2拟采用的手段1)机械部分设计主轴改为变频控制,步进电机做驱动元件,滚珠丝杠做传动系统。2)控制部分设计采用单片机控制系统。由于任务的要求,采用8位微机,因为MCS51系列单片机集成度高、控制功能强、速度快、可靠性好等优点,所以选用MCS51系列单片机毕业设计(论文)开题报告指导教师意见1.对文献综述的评语(小4号宋体,1.5倍行距)。2.对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测(小4号宋体,1.5倍行距)。指导教师年月日所在专业审查意见负责人年月日

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