ca6140普通车床的数控化改造(机械部分)[开题报告]2012-01-12

毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 普通车床的数控化改造 学 院： 机 电 系 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： C09 机械（1） 指导教师： 顾平灿 学生姓名： 陈 晋 学 号：_ 091309133 _ 起迄日期： _2012.09.152012.10.15 _ 2012 年 10 月 15 日 东海科学技术学院 毕业设计（论文）开题报告 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高。产品的更 新换代也不断加快。因此对机床不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应能迅速地适 应产品零件的变换，生产的需要促使了数控机床的产生。 数控机床是指机床的操作命令以数值数字的形式描述工作过程按规定的程序自动 进行的机床。随着微电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速地发展起来。 尽管数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批量多品种零件的加工问题，能够稳 定加工质量和提高生产率。但是目前我国在役机床总量约 380 万台，其中数控机床总数 只有 11 万多台，数控机床占有率不足 3，而一些工业发达国家早已达到 20以上。 我国是制造大国，但不是制造强国。机械制造业水平与发达国家相比相对落后，设备陈 旧，技术水平差距大，国际竞争力弱，影响了生产力的发展。逐步提高数控机床的占有 率，已经成为我国制造技术发展的总趋势。提高机床数控率有两个途径：一是增加新的 数控机床，价格昂贵，一次性投资大，目前各企业均有大量的普通机床，完全用数控机 床替代是根本不可能的；二是对旧机床进行数控化改造。我国是一个机床拥有量极大的 国家，但大部分机床服役龄较长，采取对旧机床进行改造来提高设备的先进性和数控化 率，是一个极其有效和实用的途径，是企业必走之路。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： CA6140 型普通车床的主传动系统和进给系统都由主轴电机控制，而改造后的车床则把主传动系 统和进给系统的运动分离开。分别由各自的步进电机来控制，但是为保证车床在车螺纹时主传动运 动与进给运动之间的联系，所以在拆掉进给系统的同时，必须在主轴上安装一个脉冲发生器，来实 现主轴传动和进给运动之间的联系。同时，为了提高机床的精度和效率，用滚珠丝杠来代替原机床 的光杠，并且采用单独的步进电机来控制。这样不仅提高了机床的性能和精度，还提高了机床的使 用性能。 其中要改造部分有: 1、 传动系统与进给系统 2、 刀架改造 3、 数控化改造 其中机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点要注意：其一是恢复原功能，对机床、 生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是 NC 化，在普通机床上加数显装置，或加 数控系统，改造成 NC 机床、CNC 机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度， 对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要 求的 CNC 系统以最新 CNC 进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次或 为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度 地提高水平和档次的更新改造。 三、研究步骤、方法及措施： 1、确定 CA6140 车床数控化改造的总体方案； 2、搜集相关资料和文献； 3、书写开题报告、外文翻译和文献综述，并为设计做准备； 4、具体方案验证、实施、修正、分步骤、有计划地完成设计准备工作； 5、撰写毕业设计报告，整理并编制相关文件。 四、参考文献 1 曹仁涛, 马庆伟. 普通机床数控化改造技术问题研究 J.甘肃科技, 2008, 24(14): 59-61. 2 张忠捷. 普通机床数控化改造的优点和方法J. 机械管理开发, 2008, 23(4):74-75,78. 3 林宋. 现代数控机床M. 北京: 化学工业出版社, 2003. 4 王洪章,宋建武. 机床数控化改造业的发展前景与改造方案分析J.张家口职业技术学院学报, 2005, 18(2): 58-61. 5 俞胜梅. 机床数控化改造概述J. 制造技术与机床, 1999, (9): 47-49. 6 李善术. 数控机床及其应用M. 北京: 机械工业出版社, 2002. 7 周万春, 马强, 张晓民. 论机床制造业现状及发展前景J. 中州大学学报, 2005, 22(2): 114-114, 118 8 任建平. 现代数控机床故障诊断及维修M. 北京: 国防工业出版社, 2002. 9 赵中敏. 机床数控化改造的研究J. 煤矿机电, 2005, (5): 77-79. 10 王爱玲. 现代数控原理及控制系统M. 北京: 国防工业出版社, 2002. 11 北京发那科机电有限公司. 数控系统的发展J. 制造技术与机床, 2001,8 : 48-49. 12 Boldea, Sayed A Naser. Linear electric actuators and generators. Cambridge University Press, 1997. 13 Kuo-Kai, Hsin-Jang Shieh, Sheng Fu. Model Reference Adaptive Speed Control for Induction Motor Drive Using Neural Networks, IEEE Trans. Ind, Electron. 1998, 45. 14 王平等. 数控机床与编程实用教程M. 北京: 化学工业出版社, 2004. 15 董玉红. 数控技术M. 北京: 高等教育出版社, 2004. 16 张璇, 吕英波. 普通机床数控化改造中的电气设计J. 机电技术, 2007, 30(4): 71- 72, 76. 五、研究工作进度： 1、查阅资料，熟悉课题相关内容，确定毕业设计总体方案； 13 周 2 深层次了解 CA6140 车床的数控化改造的工作原理，完成外文翻译，文献综述等任务； 46 周 3 CA6140 车床的数控化改造的理论分析，完成送料速度影响因素的分析； 79 周 4 CA6140 车