经济型数控车床横向进给系统设计开题报告.doc

毕业设计开题报告课题：经济型数控机床横向进给系统设计专业机械设计制造及自动化学生姓名李浩班级材机002学号B0012218指导教师沙爱民完成日期2004-4-251课题名称：经济型数控车床横向进给系统设计课题类型：工程设计型工程技术研究型软件开发理论研究（请在对应类型前面打）一、课题简介（课题含义、课题来源、需要解决的问题、已知条件）：本课题是中档数控车床进行纵向进给系统以及润滑系统设计。纵向进给要求用伺服电机通过柔性联接带动滚珠丝杠螺母副实现，设计精度须达原始数据，丝杠要有安全防护罩。课题来源于市场的需要，随着社会发展，生产力的提高，原始的车床已无法满足市场的需要。故产生了本课题。课题要求：横向进给系统设计时电机与丝杠采用柔性结构，电动机选伺服电机对电机的大小选择进行验证。对滚珠丝杠直径及支承形式选择，进行强度校核已知条件：1.床身上最大回转直径400mm2.快移速度X轴4/min；3.定位精度X轴0.035mm；4.重复定位精度X轴0.0075mm，刀架0.010mm。2二、本课题国内外发展概况：数控技术从二十世纪五十年代开始发展至今，数控装置从最初的电子管元件、晶体管元件、集成电路到目前使用比较普遍的小型计算机和微处理器共经历了五代的发展。目前，国内生产的经济型数控系统有多种类型。经济型数控系统主要包括数控装置、坐标轴驱动(或伺服)系统、主轴驱动系统、刀架及辅助功能的强电控制与驱动系统、接口等。经济型数控装置有步进电机驱动的开环数控装置、直流电机驱动的半闭环数控装置和点位式经济型数控装置三种。对于数控车床改造一般选用步电机驱动开环数控装置。选择时主要考虑以下性能：CPU类型、用户容量、控制轴或联动轴数、设定单位、插补类型、编程尺寸及编程标准，G、M、S、T、F功能、刀补功能、间隙补偿功能及循环功能、显示方式及显示信息的形式。绝对编程、增量编程、程序输入方式以及报警、诊断等。根据需要选择相应的性能。步进电机驱动单元的性能参数：步进电机性能参数及安装尺寸，控制箱与电机的接线型式。系统的快速度给速度、空载起动频率，静态转矩，系统升频降频时间，起动矩频特性、起动惯频特性、运行矩频特性。驱动电路的型式：高低压驱动电路、斩波驱动电路、调频调压驱动电路、细分驱动电路、电流检测型功率放大电路等。不同的电路型式、其工作性能不同，根据加工需要合理选择。刀架控制与驱动系统主要考虑刀架型式，如四位或八位电动刀架，或转塔六位刀架。定位精度及重复定位精度，换刀时间、刀具选择时刀架的转向、夹紧力。刀杆尺寸及装夹刀具结构型式等性能参数。强电接口及弱电接口、主要根据工作需要选择。如工件自动夹紧。加工螺纹时，主轴的脉冲编码器与数控装置的接线。程序输入接口等。国内生产的经济型数控系统的类型有：BCK2001，BKC2005，GWK1A/,JWK20T，BKC28A，GSK928，23851T等系列产品。广泛应在数控改装及老产品改型车床中。在选择时，除性能参数外，还要考虑其外型，安装形式等因素。结合设计计算选择合适的经济型数控系统。，如北京机床研究所开发研制的JCS-FMC=1，JCS=FMC-2柔性加工单元，XH715型立式加工中心，民明机床古物THK4680型全闭环精密加工中心，沈阳中捷友谊厂的TK66100卧式铣削加工中心，青海第一机床厂的XH754卧式加工中心等。这一切都说明，我国的机床数控技术进入新的发展时期，预计在不远的将来一定会赶上甚至超过世界先进水平。3三、完成本课题的总体设计思路（本课题的技术路线简介、总体方案论证、对本课题完成情况的预计）设计思路：1、进行方案论证：a、横向进给选用滚珠丝杠副结构b、进给系统采用伺服电机2、根据滚珠丝杠副所受的力计算确定丝杠副的型号3、伺服电机的型号进行选择