X52K铣床的数控化改造（西门子802S）_开题报告.doc

现代系毕业设计开题报告毕业设计开题报告课题名称: 普通X52K铣床的数控化改造(西门子802S) 毕业设计开题报告 毕业设计课题：普通X52K铣床的数控化改造(西门子802S)1、 本课题的研究意义数控技术是先进制造技术的核心技术，它的整体水平标志着一个国家工业现代化的水平和综合国力的强弱。具有超越其经济价值的战略物资地位。现代工业迅速发展，普通机床已不能满足现代加工精度及提高劳动生产率的要求。集微电子技术、计算机技术、机械技术于一体的数控机床的出现，使零件加工精度提高，产品制造周期缩短，且改善了工作环境，大大的提高了劳动生产率，因而越来越受到各生产企业的重视。但是如果将以前购置的普通机床全部更新为数控机床，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。所以，如果能够对普通机床进行数控化改造，不仅可以达到与购置新机床同样的效果，提高零件的加工质量和生产效率，缩短产品制造的周期，改善工作环境，而且可以减少资金的投入。同时，可以大量节省在铸造、切削加工时所消耗的能源，并减少对环境的污染。因此，将大批传统老式机床改造为数控机床是一种必然性和趋势。机床的改造通常有几种方法：一种方法是以微机作为控制元件(主要是单片机)，通过对机床的进给系统进行改造，采用步进电动机开控制系统；第二种方法是以可编程控制器(简称PLC)作为控元件，替代机床继电器镰接触器组成的电气控制部分，是为了提高机床电气控制系统的可靠性，这种方法主用于组合机床以及生产线上的专用机床；第三种方法采用的数控设备来控制机床的伺服进给系统，其伺服进给为步进电机开环控制系统。数控铣床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。然而，现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以改进而成。因此，我们在对普通机床进行数控改造的过程中，应在考虑各种情况下，使普通机床的各项性能指标尽可能地与数控机床相接近。（1）.节省资金。将原来的旧机床改造成新的数控机床，不仅可以把旧的机床充分利用起来，而且比重新购置新的数控机床费用要节省60%左右，通过这种方法，可以大大的节约资金。 （2）.性能稳定可靠。机床是使用（使用寿命）有三个阶段,即；初始使用期、相对稳定期和寿命终了期。而一般的新机床的使用都要进过一个设备使用期（即磨合期），这个期间往往是设备故障较多的时期，若使用的是改造后的数控设备，就可以跳过这段时间，可以节约时间，而且不会产生应力变形而影响精度。可以比较稳定的投入生产。 (3) .提高生产效率。使用普通机床生产的零件，往往质量较差，生产效率比较低，生产周期长。通过机床的改后，可以实现加工自动化， 而且加工效率比传统的机床提高了35倍。而且对于复杂零件的加工也较为容易，使用数控机床后可以缩短生产周期，并大大的提高了生产效率。 (4) .设计风险小。新机床上设计中带来的技术、方案风险在大修改造中几乎不存在。2、本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的研究手段（途径），工作进度安排等。（可另附页）(1)基本内容：1).完成机床改造整体方案选择，包括数控系统选择2).确定机械改造的内容，各部件规格、型号选择的依据3).完成电气原理图设计及模块、元器件的选择4).完成电气安装图绘制及电气元件的安装5).完成主要的PLC程序设计并作相应的试验6).完成整机调试（包括单元调试、联机、系统参数设置等）7).试加工运行，检验机床精度及性能8).资料整理，并进行最终的总结；(2)重点和难点问题：1).确定数控铣床的整体改造方案；2).电气原理图的设计以及机械改造；3).PLC程序的设计以及调试；4).通过变频器实现主轴的无级调速功能；(3)研究手段：1).阅读大量的相关文献并进行充分的调研，了解目前工业上铣床数控化改造中数字控制系统的开发所使用的各种类型和方法，了解各种方法的原理、步骤、优缺点。2).改造方案的确定。先准备多种选择方案，然后根据要求来确定合适的方案。该步骤包括一下几个方面：.机械图和电气图相结合(轴、系统、面板等).先易后难，先局部后全局.根据根据使用条件选择系统（环境、温度等）.确定改造的范围 3).改造的技术准备。该部分包括以下几个方面：.机械准备.系统电气资料的消化.系统部件及元器件的选择（考虑防护，抗干扰等问题）4).改造的实施。该部分包括：.合理安排元件的安装位置以及布线情况.机械的改造，电气线路的的安装.内部程序的编写5).各子系统的连接、安装、调试；6).联机调试7).验收及后期工作。查书 调试 （四），工作进度安排：日期工作内容备注第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周1,完成机床改造整体方案选择，包括数控系统选择2,确定机械改造的内容，各部件规格、型号选择的依据3,完成电气原理图设计及模块、元器件的选择4,完成电气安装图绘制及电气元件的安装5,完成整机调试（包括单元调试、联机、系统参数设置等）6,试加工运行，检验机床精度及性能7，设计论文整理8，答辩3、文献综述（可以另附页）我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势：一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另一方面却有不少国产机床滞销积压，国外机床产品充斥市场，严重影响我国数控机床自主发展的势头。这种现象的出现，除了有经营上、产品质量上和促销手段上等的原因外，一个最主要的原因就是新产品（包括基型、变型和专用机床）的开发周期长，不能及时针对用户的需求提供满意的产品。 普通机床的数控化改造事业方兴未艾，在我国目前形式下将大批故障机床尤其是一大批闲置的普通机床进行改造、升级，以较小的投入尽快使这批设备在经济发展中发挥效能、创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的课题。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。据不完全统计，从19791988年10年间，全国引进技术改造项目就有18446项，大约165.8亿美元。在这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。一些设备、生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线，忽视软件、工艺、管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥；有的甚至不能启动运行，没有发挥应有的作用；有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。 这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富。只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。这也是一个极大的改造市场参考文献:1华中系统连接手册M厂家使用说明书2PLC可编程控制器使用M 厂家使用说明书3华中数控系统说明书M 厂家使用说明书4日立变频器使用手册M 厂家使用说明书5CAXA电子图板软件及使用说明书J/OL 厂家使用说明书6李善术.数控机床及其应用.北京：