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ca6140 车床 经济型 数控 改装 设计

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西安工业大学北方信息工程学院 毕业设计（论文）中期报告 题目： 床经济型 数控 改 装的 设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 谢晖 学 号 导 师 沈云波 2014 年 3 月 10 日 文）进展状况 成了对课题的背景意义的了解以及认识。 数控机床与普通机床相比 ,增加了功能 ,提高了性能 ,简化了结构 密、小批量及形状多变零件的加工问题。能获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控的应用也受到其他条件限制。所以为了满足加工需求，提高工作效率，必须对普通车床进行数控改造； 阅相关资料，了解现有 通车床的结构、组成及其工作情况。 普通车床（如 是金属切削加工最常 用的一类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。 体方案的设计，方案论证，完成外文资料翻译。 机械部分改造 横向进给机构的改造：拆掉原手动刀架和小拖板，安装上数控刀架；拆掉普通丝杆、光杆进给箱和溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副；保留原手动机构，用于调整操作，原有的支撑结构也保留，采用一级齿轮 减速，步进电机、齿轮箱体安装在中拖板的后侧。 数控系统部分设计 数控系统按运动方式分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续 (轮廓 )控制系统根据设计要求， 床要加工复杂零件轮廓，其各坐标轴的运动有着确定的函数关系。根据设计要求，本微机数控系统采用连续控制系统。 采用以步进电机驱动的开环控制。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格 便宜、使用维修方便等优点。开环控制多用于负载变化不大或要求不高的经济型数控设备中。 进电机的选择。 向进给系统步进电机的确定，经计算和查表进电机技术数据表选用90直流电动机，能满足使用要求； 向进给系统步进电机的确定，经计算和查表为了便于设计和采购，仍选用 90直流电动机，能满足使用要求。 珠丝杠螺母副的选择。 滚珠丝杠螺母副的制造精度要求高，加工工艺比较复杂。都是由专业工厂按系列化进行生产。因此在进行设备改造时，要按厂家生产标准进行选择。 选择合适以后再决定被改造设备的 其他相关部分的结构和尺寸。 注： 1） 正文：宋体小四号字，行距 20 磅 ，单面打印；其他格式要求与毕业论文相同。 2） 中期报告由各系集 中归档保存，不装订入册。 何确定工件在滚珠丝杠上的位置以及工件在 Z 轴的转动。 珠丝杆 滚珠丝杆必须采用三点支承形式。步进电动机的布置可放在丝杠的任一端，由于拆除了进给箱，可在原安装进给箱处布置步进电动机和减速齿轮，也可在滚珠丝杆的左端设计一个专用轴承支承座，而在丝杠托架处布置步进电动机和减速箱。 轨副 为减少运动部件移动时的摩擦阻力，尤其是减少静摩擦阻力，滑板和刀架移动部件的导轨可粘贴摩擦系数低的聚四氟乙烯软带 装电动卡盘 为了提高经济型数控机床的加工效率，还可考虑用电动三爪自定心卡盘装置，这种装置也可与数控装置的信号电路相配合，实现自动夹紧、松开，提高加工过程的自动化程。 9完成 机床改造的技术设计以及纵轴的计算； 13进给伺服系统机械部分的计算与选型； 纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤； 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤； 横向齿轮及转矩的有关计算； 绘制进给伺服系统的机械装配图； 15 周毕业答辩。 指导教师签字： 2014 年 3 月 10 日 1 毕业设计 (论文 )开题报告 题目： 床经济型数控改装的设计 2 一： 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况 1、 数控机床发展简史 数控机床是机电一体化的典型产品。我国目前拥有多达 300 万台机床，而这些机床大部分是多年积累的通用机床，自动化程度低，要想在近几年之内用自动化程度高和精密性更强的设备更新现有机床，不论是资金方面还是我国机床制造厂的能力方面都存在一定的压力，为了适应多品种、中小批量零件加工自动化的现实要求，应走普通机床现实改造的路子，它比较适合我 国的国情，也适合我国的经济发展水平、教育和生产水平。 国外利用数字计算机进行控制加工是从 40 年代开始的。 1952 年美国麻省理工学院在一台立式铣床上装了一套试验性的数控系统，成功地实现同时控制三轴的运动，它成了世界上第一台数控机床。此后，从 60 年代开始，其他一些工业国家如德国、日本等陆续地开发生产及使用数控机床。 1974 年微处理机直接用于数控机床，进一步促进了数控机床的普及应用和大力发展。随着数控机床的功能越来越完善，可靠性和性能越来越高，它在制造业中逐渐担当了越来越重要的 角色。 我国数控机床的研制是从 1958 年开始的，经历了几十年的发展，直至 80 年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后，我国的数控技术才有质的飞跃，应用面逐渐铺开，数控技术产业才逐步形成规模。 2、 数控化改造的意义及要求 由于现代工业的飞速发展，市场需求变的越来越多样化，多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。如果设备全部更新替换，不仅资金投入太大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。如今科学技术发展很快，特别是微电子技术和计算机技术的发展更快， 应用到数控系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工精度，所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。这样既可以提高加工生产率，改善加工工艺，还可以减少资金投入，减轻工人的劳动强度，缩短订购新的数控机床的交货周期时间。实践已经证明普通车床的经济型数控改造具有重大的实际价值，为此，在旧有车床上进行数控改造有着较好的市场前景。 二： 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 : 要内容： 1) 技术指标：要求该数控车床具有切削螺纹的功能，纵向和横向具有圆弧插补功能，系统分辨率纵向为 向为 2) 通过阅读参考资料，了解现有 通车床的结构、组成及其工作情况 3) 方案设计，根据查阅的资料提出解决问题可行性的方案并加以对比讨论 3 4) 进行车床数控改造的总体设计及计算 5) 完成设计装配图、零件图合计不少于 3 张零号图纸 6) 完成毕业设计论文 7) 翻译指定的外文技术资料 究方案 由于该设计是经济型数控改造，在考虑具体方案时，应遵守的基本原则是在满足使用要求的前提下，对机床的改动尽可能少，以降低成本。 法和措施 机械部分改造 横向进给机构的改造：拆掉原手动刀架和小拖板， 安装上数控刀架；拆掉普通 丝 杆、光杆进给箱和溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副；保留原手动机构，用于调整操作，原有的支撑结构也保留，采用一级齿轮减速，步进电机、齿轮箱体安装在中拖 板的后侧。 数控系统部分设计 数控系统按运动方式分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续 (轮廓 )控制系统根据设计要求， 床要加工复杂零件轮廓，其各坐标轴的运动有着确定 的函数关系。 根据设计要求，本微机数控系统采用连续控制系统。 采用以步进电机驱动的开环控制。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调 试、价格便宜、使用维修方便等优点。开环控制多用于负载变化不大或要求不高的经济型数控设备中。 三： 本课题研究的重点及难点 重点： 数控系统运动方式的确定 以及 伺服进给系统的改造设计 。 难点：如何确定工件在滚珠丝杠上的位置以及工件在 Z 轴的转动。 四： 完成本课题的工作方案及进度计划 。 1查阅资料，完成开题报 告 。 4总体方案的设计，方案论证，完成外文资料翻译，完成中期检查报告。 7完成 机床改造的技术设计 以及纵轴的计算； 9进给伺服系统机械部分的计算与选型； 纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤； 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤； 横向齿轮及转矩的有关计算； 绘制进给伺服系统的机械装配图； 15 周毕业答辩。 五：参考文献 1郝忠军 ,综合作业指导书，机械部工程师进修大学电气学院出版社 1995 2张君安，机电一体化系统设计，兵器工业出版社。 4 3任为民，电子技术基础课程设计， 中央广播电视大学出版社 . 4陈婵娟，数控车床设 计，化学工业出版社 2006. 5张建民，机电一体化系统设计，高等学校机械工程及自动化 . 6伍宏，常用机械设备及电气控制，广东科技出版社 2001. 7姜培刚，机电一体化系统设计，机械工业出版社 2003. 8北京航空学院机械加工教研室，数控机床的结构与传动 9戴曙，金属切削机床设计机械工业出版社 198l. 10赵永成，机械制造装备设计 ,中国铁道出版社 . 11冯辛安，机械制造装备设计 ,机械工业出版社 . 12王启义，机械制造装