数控车床自动回转刀架机电系统设计【含11张CAD图纸、说明书全稿】
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含11张CAD图纸、说明书全稿
数控车床
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11
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毕业设计（论文）中期检查表题目名称：题目名称：数控车床自动回转刀架机电系统设计学生姓名学生姓名 班级班级 学号学号 一、已完成的任务一、已完成的任务1、机床的总体方案初步设计；2、机床总体方案的修改、整理；3、已绘制出零件的加工工序、示意图；4、已绘制出机床的联系尺寸图；5、熟悉了机床刀架自动控制的相关资料；二、存在问题二、存在问题1、单片机和步进电机驱动系统的基本原理还未熟悉掌握；2、在学习 Proteus 软件时，发现元件库中没有所需要的个别元件；三、拟采取的研究方法和可行性分析三、拟采取的研究方法和可行性分析1、搜集资料，掌握单片机控制刀架自动换刀的原理；2、学习用Proteus 制作元件或用存在的元件代替所需元件的功能；四、指导教师对学生劳动纪律、设计（论文）进展等方面的评语四、指导教师对学生劳动纪律、设计（论文）进展等方面的评语指导教师签名： 毕业设计（论文）中期检查表题目名称：数控车床自动回转刀架机电系统设计学生姓名 班级 学号 一、已完成的任务1、机床的总体方案初步设计；2、机床总体方案的修改、整理；3、已绘制出零件的加工工序、示意图；4、已绘制出机床的联系尺寸图；5、熟悉了机床刀架自动控制的相关资料；二、存在问题1、单片机和步进电机驱动系统的基本原理还未熟悉掌握；2、在学习Proteus软件时，发现元件库中没有所需要的个别元件；三、拟采取的研究方法和可行性分析1、搜集资料，掌握单片机控制刀架自动换刀的原理；2、学习用Proteus制作元件或用存在的元件代替所需元件的功能；四、指导教师对学生劳动纪律、设计（论文）进展等方面的评语指导教师签名： 姓 名 系部：机械工程系 专业： 班级： 题 目数控车床自动回转刀架机电系统设计设计任务设计一台四工位的立式自动回转刀架，适用于C616或C6132经济型数控车床。推荐刀架所用电动机的额定功率为90W，额定转速为1440r/min，换刀时要求刀架转动的速度为30r/min。对设计的回转刀架的工作原理、结构、特点等进行分析和掌握。完成回转刀架的整体结构方案设计和论证，对回转刀架的主要传动件进行设计；完成回转刀架电气控制系统的设计，包括控制系统的硬件和软件设计；撰写2万字的毕业设计论文。时间进度第六到十周组合机床总体方案设计。第十一到十四周结合零件加工要求设计组合机床刀架自动控制系统图。第十五周论文整理、装订和参加答辩。原 始 参资 考料 文和 献主要1 陈炳光，陈昆，模具数控加工及编程技术，北京：化学工业出版社，2011 2 唐利平，数控车削加工技术，北京：机械工业出版社，20113 朱勇，数控机床编程与加工，北京：中国人事出版社，2011 毕业设计（论文）任务书指导教师签字： 院长（系主任）签字： 外文资料翻译外文资料翻译Control Machine, On The Necessity Of The Reform1 at the necessity of reform microMicro, nc machine tools are prominent than traditional superiority, and these advantages are from the numerical control system contains the power of computers.The traditional machining process of complex curves and surfaces, etc.Because computers are excellent operation ability, can be instantaneous accurately calculate the instantaneous should coordinate each exercise, so can exercise into complex compound curve or surface.Can realize the automatic processing, and is flexible, thus to improve efficiency than traditional machine 3-7 times.Because computers are memory and storage capacity, can input program, then remember and storage procedures according to the order to perform automatic, so as to realize automation. If you replace a CNC program, can realize the automation of another workpiece machining, thereby piece and small batch production automation, so called flexible.Machining parts of high precision, small size, which makes easy dispersion, no longer need to repair match means.Can achieve more processes, reduce the concentration of frequent in handling.With automatic alarm, automatic control, automatic compensation of self-discipline function, thus realizing unattended processing for a long time.The benefits derived from above five. Such as: reduce the labor intensity, save labor (a person can watch more tool machine), reduce the tooling, shorten the cycle of new product trial production cycle, and to make rapid reaction to market demand, etc.These advantages is unimaginable, is a very significant breakthrough. In addition, the numerical control machine tools or pushing FMC (flexible manufacturing unit), FMS (FMS) and CIMS (computer integrated manufacturing system) enterprise informationization reform. CNC manufacturing automation technology has become the core technology and basic techniques.2 macro see the necessity of reformMacro, industrialized countries, people of mechanical industry, in the 1970s and early 1980s has started large-scale application of numerical control machine. Its essence is to use information technology, the traditional industry (including the army, and machinery industry). Except in the manufacturing process using nc machine tools, FMC, FMS, still include in product development and implementation of CAD, CAM, CAE, virtual manufacturing and production management in the implementation of the management information system (MIS), CIMS etc. In the production of products and the increase in information technology, including the content of artificial intelligence. Because of using information technology to foreign armies, people machinery industry in-depth reform (called information), eventually making their products in the international military and civilian goods market competitiveness greatly strengthened. And we in information technology to transform traditional industries in developed countries behind than about 20 years. If our machine, CNC ownership of the proportion of numerical control (rate) to 1995 only 1.9% in 1994, while Japan has reached by 20.8%, so every year there are lots of the import of mechanical and electronic products. This is from on macroscopic illustrates the necessity of nc reform.Second, how to reform nc1 the rise of industry transformation, and abroadIn the United States, Japan and Germany and other developed countries, their machine reconstruction, as a new economic growth industries, is in the golden age. Due to the machine as well as technology advances, machine reconstruction is a eternal. Our machine reconstruction from old, also with numerical control technology industry into the new industry. In the United States, Japan, Germany, using CNC machine and production technical renovation has broad market, has formed a line of nc machine tools and new industry transformation. In the United States, machine tool called transformation industry. Remanufacturing (regeneration) The famous company engaged in renewable industry: Bertsche engineering Co., ayton machine Co., Devlieg - Bullavd (depot) services group, US equipment company, etc. American companies in China to open. In Japan, machine tools modification (called transformation industry Retrofitting). Engaged in the modification of the famous company has possession: Wei engineering group, three machinery company, p.dubois chiyoda machine company worker, wild zanretsuken engineering company, waterside field engineering company, morikawa engineering company, etc.普通车床的数控化改造机床进行数控化改造的必要性。首先从微观看改造的必要性：微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高37 倍。由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。可实现多工序的集中，减少零件 在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。由以上五条派生的好处。如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行 FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及 CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。其次宏观看改造的必要性：宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在 70 年代末、80 年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS 外，还包括在产品开发中推行 CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS 等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后 20 年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到 1995 年只有 1.9，而日本在1994 年已达 20.8，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。如何进行机床数控化改造国外改造业的兴起在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个永恒的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。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。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。 目录一、实习目的及意义2二、实习任务2三、实习时间2四、实习地点2五、实习企业概况2六、实习内容3（一）实习的具体内容3（二）实习中资料的收集与总结3七、实习感想51一、实习目的及意义1、贯彻理论联系实际原则的好办法。学生以实际工作者的身份，直接参与生产过程，既可运用已有的知识技能，完成一定的生产任务，又可学习实际生产技术知识或管理知识，掌握生产技能，或培养管理能力，并且通过实习巩固、丰富与提高理论知识。 2、对学生进行思想政治和道德品质教育的有效途径。在生产实习中，可以具体生动地对学生进行劳动观点、爱护公共财物、组织性纪律性、职业道德等教育。3、检验教学质量的重要手段。通过生产实习，可以对学生专业知识、技能的实际水平，为社会主义建设服务的专业思想，社会主义劳动纪律与职业道德。二、实习任务根据所选择的毕业论文（设计）题目及所选择的实习单位确定具体的实习任务。基本内容包括，了解实习单位的基本情况，业务流程，企业存在的问题，电子商务应用的基本情况等。三、实习时间 2013年3月13日四、实习地点郑州第一纺织有限公司 河南龙瑞新能源汽车有限公司五、实习企业概况郑州第一纺织成立于2006年（前身为河南嵩岳集团郑州一棉有限公司）。公司位于河南省新郑市龙湖镇双湖东道2号。是一家集棉纺/针纺织品的设计/制造/销售等为一体的大型纺织企业。公司选用国内最先进的纺织设备：德国特吕次勒清梳联、瑞士立达精梳成套设备、德国赐来福自动络筒机、全套乌斯特试验仪器、德国罗森克细纱辅机等。配以国内外最先进的生产网络管理系统，能实现全方位的设备在线监测、实时监控和信息共享，保证了产品的质量和设备的效用最大化。河南龙瑞新能源汽车有限公司成立于2010年7月，是由胡连精密股份有限公司（台湾）和河南机电职业学院共同筹建的一家专业生产纯电动汽车的股份制企业。公司一期生产基地位于河南省新郑市龙湖镇，总投资为20000万元，建成涵盖冲压、焊接、涂装、总装四大工艺的整车生产线和零部件配套项目，建筑面积达到30，000平方米，一期设计年产能3万台纯电动汽车。公司目前拥有员工近200人，具有完善的法人治理机构，拥有国内在汽车、快速制造领域最顶尖的技术研发团队，拥有多项独立的专利技术和知识产权。公司依托快速制造国家工程研究中心，以中国工程院郭孔辉院士、卢秉恒院士为代表的科研队伍，协同一批国内制造业、汽车行业的权威直接参与公司核心技术研究，致力于研发和生产体现“前沿科技、低碳生活”的微型电动汽车及其核心智能驱动控制系统。公司目标是通过不断的技术创新，为客户提供智能、环保、高品质、个性化的新能源汽车产品。 龙瑞纯电动汽车产品自2011年7月上市销售以来，凭借优越的性能和精良的品质，广受消费者的欢迎，目前公司具有自主研发的纯电动汽车两款：LEV6三厢系列和I-炫两厢系列，并计划在近两年内再推出3-4款新车型，满足不同消费阶层的需求。龙瑞公司坚持“品质、高效、严谨、创新”的企业理念，秉承台湾企业严格的管理模式，争取三年内成为河南新能源汽车的代名词，五年内发展成为国内有影响力的新能源汽车民族品牌，成为受人尊敬的具有社会责任感的优秀企业及行业管理典范。六、实习内容（一）实习的具体内容了解各种纺织仪器名称，作用；细纱，络筒设备的基本认识和维修保养概念以及纺织工艺流程。以及在纺织工厂中如何确保工厂安全问题，保证人身及财产的安全是重中之重。了解新能源未来的发展前景和国家对新能源的大力推广，及新能源在汽车工业的发展迅速发展。（二）实习中资料的收集与总结在郑州第一纺织有限公司实习我了解到织造工序织造是纺织厂的重要工序。织造的任务是将经过准备工序加工处理的经纱与纬纱通过织布机根据织物规格要求，按照一定的工艺设计交织成织物。织造工序的产量、质量和消耗直接影响企业的经济效益，必须高度重视。1提高产品质量。织物质量主要包括棉布的物理性能和外观疵点两大方面。织物的物理性能，如：织物的经纬向强力、耐磨牢度、透气度等，直接影响到服用性和穿着牢度，应根据织物的不同用途而确定。并要在生产的全过程进行控制，达到指标要求。织物的外观疵点如：折痕、稀弄、百脚、跳花、破洞等，不仅影响织物外观，对服用性能和穿着牢度也有着直接影响。应在操作过程中严格执行工作法，在日常管理中经常分析疵点产生的因素，有针对性的提出改进措施，不断改善成品质量，提高下机一等品率。2提高生产效率织机的生产效率是用来衡量生产水平的考核指标之一。织机在运转中由于断经、断纬、机械故障、处理坏布、上轴等原因而造成停台，影响布机的产量和棉布质量。因此，必须采取有效措施降低断头，减少机械故障，及时处理停台，缩短停台时间，努力提高织机的生产效率。3. 织机在织造过程中主要物质消耗是机物料、纱线和动力。消耗量的大小与原材料质量设备状态、技术操作水平、生产环境和生产条件有关。降低物质消耗是提高经济效益的重要内容，必须高度重视。在参观河南龙瑞新能源汽车有限公司时我认识到新能源将得到国管局的大力推广。“十二五”时期全国公共机构的节能目标是以2010年能源资源消耗为基数，到2015年人均能耗下降15%，单位建筑面积能耗下降12%。据了解，全国公共机构食堂每年消耗天然气和人工煤气约20亿立方米，而节能型灶具的使用比率不到10%。“十二五”期间，国管局将推进燃气灶具改造工程，预计在公共机构推广应用节能型灶具24万台，使节能型灶具使用率达到80%以上，年节约天然气和煤气约3亿立方米，折合36万吨标准煤。此外，国管局将推动新能源和可再生能源推广工程。在节能与新能源公务用车推广工程中，公共机构将逐步提高新购公务用车中节能与新能源汽车的比例，到“十二五”期末达到50%以上。并且认识到小型高效电动汽车是中国汽车产业发展的历史机遇小型电动汽车市场需求大。百姓买得起,政府贴得起(基本不用贴)。小型电动汽车售价为5万6万元(有的甚至不到3万元)。小型纯电动车的运行成本为同级别燃油车的1/3甚至更低(包括电池折旧),技术上完全可以支撑持续的发展。在小型电动汽车研发方面,我国已有较好的技术积累,有强大的国际竞争力。低速未必是低技术、低品质。只要够用,续驶里程短的还更节能、更环保,推广高品质的小型电动车,以大量替代燃油轿车才是实现低能耗、低污染交通的主要途径。七、实习感想这段时间，我在郑州第一纺织有限公司和河南龙瑞新能源汽车有限公司的毕业实习，使我增长了知识和见闻，也让我增长了很多实践知识，很有收获，也很有感触。在几天的活动中，我至少强化了一个观点发展经济要有长远的目光，要有知识，也要有技术。这次的实习，我也增强了一个信念要努力学习知识和技能，全面提高个人的综合素质，为将来发展中国经济贡献自己的力量。回首过去，展望未来，从思想上来说，我从一个年少无知的学生到一个为社会服务的人，思想觉悟有了很大的提高，作为一个刚刚步入社会的年轻人来说，什么都不懂，没有任何实践经验，不过在各位热心领导和同事的帮助下，我很快的融入到了这个新环境，这对我今后的工作是非常有益的，除此之外我还学会了如何更好地与别人沟通；在这短短的十几天里，我学到了很多在学校学不到的东西，也认识到了自己很多的不足，感觉受益匪浅。 我坚信通过这一段时间的实习，从中获得的实践经验使我终身受益，并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证，我会持续地理解和体会实习中所学到的知识，期望在未来的工作中把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来，充分展示我的个人价值和人生价值，为实现自我的理想和光明的前程而努力。教师评语7毕业论文（设计）毕业论文（设计）开开 题题 报报 告告论文题目论文题目：数控车床自动回转刀架机电系统设计 毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）开题报告一、结合毕业论文（设计）任务书的要求，根据所查阅的文献资料，撰写一、结合毕业论文（设计）任务书的要求，根据所查阅的文献资料，撰写1500 字左右的课题综述：字左右的课题综述：1 1、 选题的目的意义选题的目的意义数控机床是多品种小批量生产的高效自动化的技术群体, 它是把多工序加工、切刀具磨损和测量等各种功能集为一体的自动化机床。随着科学技术的迅猛发展, 数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志。其中数控回转刀架是数控车床的重要部件之一， 刀架用于夹持切削用的刀具，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。它在一定程度上标志着数控车床的技术水平，并且与加工精度和生产效率密切相关。因此，国内外都在不断地提高数控回转刀架的重复定位精度和换刀速度，以适应高质量、高效率生产的要求。目前具有世界先进水平的数控车床，其换刀速度已达到 1s 以内，重复定位精度可保证小于 0.002mm。随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。德国 Sauter（肖特）公司的产品的性能指标较高，代表数控车床用转塔刀架的发展前景，具体表现在：（1）刀架转位时间最短，且转位准确。数控刀架作为数控机床必需的功能部件，直接影响机床的性能和可靠性，是机床的故障高发点。这就要求设计的刀架具有转位快，定位精度高，切向扭矩大的特点。它采用蜗杆传动，上下齿盘啮合，螺杆夹紧的工作原理。 （2）刀架定位精度高、动作迅速、稳定可靠。因为数控机床的切削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置。由于在加工过程中刀尖位置不进行人工调整，因此，转塔刀架在结构上必须有足够的强度和刚性，以及合理的定位结构，以保证转塔刀架在每一次转位之后，都具有尽可能高的重复定位精度。 Sauter 公司产品正是满足了这一要求, 才使其能够承受粗加工时的切削抗力同时满足各种精密加工的要求。(3）可多刀夹持，双向转位和任意刀位就近选刀。(4）应用范围广，维修方便等特点。2 2、国内外研究综述、国内外研究综述目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种，主要用于简易数控车床。卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。电动回转刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动回转刀架，并正确实施控制，能够有效的提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度等等。另外，加工工艺适应性和连续稳定的工作能力也明显提高，尤其是在加工几何形状较复杂的零件时，除了控制系统能提供相应的控制指令外，很重要的一点是数控车床配备了易于控制的电动回转刀架，以便一次装夹所需的各种刀具，灵活、方便地完成各种几何形状的加工。国内部分刀架回转原理为电机经弹簧理合器带动蜗杆，再由蜗轮带动蜗杆旋转，当刀架转体时，由霍尔元件不断检测刀架转体是否到位，到位后霍尔元件发出信号，然后反转锁紧。主要采用有销盘、内齿盘，外齿盘组成的三端齿定位机构实现准确定位。其控制部分主要选用 MCS-51 系列单片机以及 ATMEL 公司的 AT89 等同类产品进行控制。烟台机床附件厂是目前我国生产刀架水平最高的厂家，特别是可以生产带刀头的刀架。该厂家全套引进意大利的生产线，产品属于高档型。国外数控机床附件产品的开发应用比较早，经验丰富，再由于技术进步，新材料，新结构的不断出现与应用，使得其产品的可靠性比较高。国外主要分为日本和欧美两大流派。其产品的特点是夹紧力大，采用专用电机，体积小，转矩大，可靠性高，耐磨，可靠性较高。比如，日本日研公司部分回转刀架的核心部件蜗杆副，蜗轮采用氮化钢，齿部表面采用氮化处理，硬度高；蜗杆为硬质合金蜗杆；整个蜗杆副为硬齿面接触，耐磨。既实现了高速又保证了高可靠性。还有德国的肖特（SAUTER） 、意大利的杜普洛马蒂克（DUPLOMATIC）和巴鲁法迪（BARUFFALDI）等，他们都有自己的系列、规格和专利。像肖特（SAUTER）的刀架，采用行星传动机构，其结构紧凑，传动方向均为同一方向，没有像蜗杆副的降速机构的交叉轴设计，易于一体化布置。采用牙嵌式齿行离合器的升起和加紧，空行程转角、小效率高，且自锁功能可靠。其控制部分大都与机床一起采用 CNC 控制，目前国际比较好的系统有西门子，法拉克，三菱等。毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）开题报告二、本设计（论文）研究的内容及拟采用的研究方案和技术路线：二、本设计（论文）研究的内容及拟采用的研究方案和技术路线：1.1. 本设计（论文）的研究内容或解决的技术问题：本设计（论文）的研究内容或解决的技术问题：（1） 研究卧式数控车床刀架的机械结构问题读数控自动回转刀架相关的论文和书籍，系统地了解数控自动回转刀架相关知识和原理。减速传动机构的设计中，查阅资料了解蜗杆及蜗轮副的优缺点及使用场所，选择最合适的机械结构。（2）研究卧式数控车床刀架的驱动系统问题掌握单片机和步进电机驱动系统的基本原理和常用解决方面。 掌握 Auto CAD 等软件平台的应用和操作。2.2. 本课题拟采用的本课题拟采用的研究解决方案和技术路线研究解决方案和技术路线通过对数控回转刀架的机械结构以及电气控制进行研究，探索数控回转刀架的组成和工作原理。通过所学专业知识，通过查阅相关资料和有关标准，查阅工具书和参考书，合理的选择设计计算公式，正确计算，并辅以图纸完成数控回转刀架机械部分。 电气控制部分的设计，通过单片机编制数控回转刀架的控制部分。3.3. 本设计（论文）计划进度：本设计（论文）计划进度：第六周组合机床总体方案初步设计。第七周修改、整理组合机床总体方案。第八周绘制零件加工工序、示意图。 第九周绘制机床联系尺寸图。第十周熟悉机床刀架自动控制相关资料。第十一周结合零件加工要求初步设计组合机床刀架自动控制系统图。第十二周设计电气控制系统图。第十三周编写设计说明书提交初稿。第十四周修改图纸和说明书并打印。第十五周论文整理、装订和参加答辩。4.4. 参考文献：参考文献：1 陈炳光，陈昆.模具数控加工及编程技术.北京：化学工业出版社，2011 2 唐利平.数控车削加工技术.北京：机械工业出版社，20113 朱勇.数控机床编程与加工.北京：中国人事出版社，2011 4 关雄飞.数控加工工艺与编程. 北京：机械工业出版社，2011 5 周虹.使用数控车床的零件加工. 北京：清华大学出版社，2011 6 刘虹.数控加工编程及操作.北京：机械工业出版社，20117 张士印，孔建.数控车床加工应用教程.北京：清华大学出版社，2011 8 叶俊.数控切削加工.北京：机械工业出版社，2011 9 顾德仁.CAD/CAM 与数控机床加工实训教程.北京：中国人事出版社，201110 李柱.数控加工工艺及实施.北京：机械工业出版社，201111 张若锋，邓建平.数控加工实训.北京：机械工业出版社，2011 12 卢万强.数控加工技术（第 2 版）.北京：北京理工大学出版社，2011 13 鲍海龙.数控铣削加工中级.北京：机械工业出版社，2011 14 刘昭琴.机械零件数控车削加工.北京：北京理工大学出版社，2011 15 周芸.数控机床编程与加工实训教程.北京：中国人事出版社，201116 江剑锋.CAD/CAM 与数控机床加工.北京:中国人事出版社，2011 17 高彬.数控加工工艺.北京:清华大学出版社，2011 毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）开题报告指导教师意见指导教师意见：指导教师： 专业教研室专业教研室(专家组专家组)审核意见：审核意见： 负责人： 系主任审批意见：系主任审批意见：负责人： 毕业论文（设计）开题报告论文题目：数控车床自动回转刀架机电系统设计 毕业论文（设计）开题报告一、结合毕业论文（设计）任务书的要求，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右的课题综述：1、 选题的目的意义数控机床是多品种小批量生产的高效自动化的技术群体, 它是把多工序加工、切刀具磨损和测量等各种功能集为一体的自动化机床。随着科学技术的迅猛发展, 数控机床已是衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志。其中数控回转刀架是数控车床的重要部件之一， 刀架用于夹持切削用的刀具，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。它在一定程度上标志着数控车床的技术水平，并且与加工精度和生产效率密切相关。因此，国内外都在不断地提高数控回转刀架的重复定位精度和换刀速度，以适应高质量、高效率生产的要求。目前具有世界先进水平的数控车床，其换刀速度已达到1s 以内，重复定位精度可保证小于0.002mm。随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。德国Sauter（肖特）公司的产品的性能指标较高，代表数控车床用转塔刀架的发展前景，具体表现在：（1）刀架转位时间最短，且转位准确。数控刀架作为数控机床必需的功能部件，直接影响机床的性能和可靠性，是机床的故障高发点。这就要求设计的刀架具有转位快，定位精度高，切向扭矩大的特点。它采用蜗杆传动，上下齿盘啮合，螺杆夹紧的工作原理。 （2）刀架定位精度高、动作迅速、稳定可靠。因为数控机床的切削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置。由于在加工过程中刀尖位置不进行人工调整，因此，转塔刀架在结构上必须有足够的强度和刚性，以及合理的定位结构，以保证转塔刀架在每一次转位之后，都具有尽可能高的重复定位精度。 Sauter公司产品正是满足了这一要求, 才使其能够承受粗加工时的切削抗力同时满足各种精密加工的要求。(3）可多刀夹持，双向转位和任意刀位就近选刀。(4）应用范围广，维修方便等特点。2、国内外研究综述目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种，主要用于简易数控车床。卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。电动回转刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动回转刀架，并正确实施控制，能够有效的提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度等等。另外，加工工艺适应性和连续稳定的工作能力也明显提高，尤其是在加工几何形状较复杂的零件时，除了控制系统能提供相应的控制指令外，很重要的一点是数控车床配备了易于控制的电动回转刀架，以便一次装夹所需的各种刀具，灵活、方便地完成各种几何形状的加工。国内部分刀架回转原理为电机经弹簧理合器带动蜗杆，再由蜗轮带动蜗杆旋转，当刀架转体时，由霍尔元件不断检测刀架转体是否到位，到位后霍尔元件发出信号，然后反转锁紧。主要采用有销盘、内齿盘，外齿盘组成的三端齿定位机构实现准确定位。其控制部分主要选用MCS-51系列单片机以及ATMEL公司的AT89等同类产品进行控制。烟台机床附件厂是目前我国生产刀架水平最高的厂家，特别是可以生产带刀头的刀架。该厂家全套引进意大利的生产线，产品属于高档型。国外数控机床附件产品的开
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