开题报告-Z5163立式钻床控制部分改进

毕业设计(论文)开题报告题目名称 Z5163 立式钻床控制部分的改进 学生姓名：系/专业： 班 级：指导教师：2012 年 12 月 20 日开题报告填写要求1开题报告内容必须用黑或蓝黑墨水笔工整书写，或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴。完成后应及时交给指导教师签署意见；2学生查阅资料的参考文献应不少于 3 篇（不包括辞典、手册） ；3有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004 年 4 月 26 日”或“2004-04-26”。毕 业 设 计（论文）开 题 报 告1本课题的背景及意义本课题的背景:随着科学技术的发展,计算机数字控制技术的日趋成熟，人们对机床的要求也越来越高了，传统的机床已经难以满足社会生产力的发展。但由于我国的基本国情，短时间内难以把大部分的传统机床都淘汰，因此，对现今在用的传统的金属切削机床进行适当的数控化改造是十分明智的做法，这样做不仅能够提高传统机床的生产效率，提高社会生产力，还能充分利用现有的老旧设备，实现资源利用的最大化，这也是当前比较热门的研究方向。本次的设计是对 Z5163 立式钻床进行数控化改造，由于普通 Z5163 钻床存在控制精度低、响应时间长和占地空间大等缺点，所以有必要对其进行数控化改造，以提高工作效率。本设计主要将原有的电气控制形式替换为 PLC 自动控制，改进后，加工控制精度和响应时间明显提高；可视化的数控代码编程和模拟加工过程可以提前发现程序的纰漏，减小次品率；数字触控面板操作更加简单，控制更加精准，工作效率大大提高，大幅度的解放了人力。本次的数控改造方案如果成功，则可以广泛应用于传统的机械加工行业，可明显的提高工作效率，降低生产成本，对提高我国的机械制造业水平有着重大的意义。2本课题的基本内容及关键问题本课题的基本内容：1） 钻床数控化改造的内容2） Z5163 型立式钻床简介3） SINUMERIK 802Se 系统介绍4） 钻床进给系统的设计5） PLC 程序编写及经验总结关键问题：1.SINUMERIK 802Se 系统的操作及接线2. 主轴进给系统方案图的确定3.液压系统的设计4 PLC 程序的设计毕 业 设 计（论文）开 题 报 告3本课题调研情况综述对传统机床进行数控化改造是最近几年很热门的研究课题，国外对机床的改造很是重视，在美国、日本、德国等发达国家，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已经形成了对机床和生产线数控改造的新兴行业。中国加入 WTO 后，正式参与世界市场的激烈竞争，今后如何加强机床工业的实力、加速数控机床产业的发展，是紧迫而又艰巨的任务。由于科学技术的不断进步，机床改造必将是一个永恒的课题，近些年数控技术是机床技术的新热点，数控技术可以让机床快速的全自动的完成对产品的加工，极大幅度的解放了人力，提高了工作效率，降低了生产成本，有着传统机床无法比拟的优点，因此人们对数控技术十分的看好短时间，它必将是未来很长一段时间的热门技术。我国的机床技术的发展经历了 30 年的跌宕起伏，已经由成长期进入成熟期，对传统机床的改造虽然起步晚于发达国家，但目前已经有了萌芽的趋势，大量的在用的传统金属切削机床急需一次技术改造，以适应我国的经济的高速发展。如何完成这一任务将是我国的工程技术人员未来几年迫切需要克服的重大难题之一。本次的设计是对 Z5163 立式钻床进行数控化改造，在了解立式钻床的结构后，用 PLC 控制代替原有的电气控制形式，用液压缸驱动替代进给轴的齿轮齿条的手动进给，经过改造后钻床的控制精度增高、响应时间缩短、占地空间减小，生产效率大大提高。本方案可以广泛应用于传统的机械加工行业，对于提高我国的机械制造业水平有着重大的意义。本设计涉及到了许多的专业知识，如机构学、机械运动学、机械设计学、材料力学、液压传动设计和 PLC 自动控制理论等多方面的内容，难度还是不小的，期间我查阅了许多的相关专业书籍，从中学到了非常多的知识和经验。4本课题的方案论证一 PLC 控制与手动电气控制的选择论证方案一：选择 PLC 控制；方案二：选择手动电气控制方案分析：PLC 控制的优点：1 控制精度高，响应速度快 2 维修方便 3 工作效率高 4 使钻床体积减小PLC 控制的缺点： 1 成本较高 2 PLC 程序编写有点难度手动控制的优点：1 成本较低 2 操作很简单手动控制的缺点：1 控制精度低，响应速度慢 2 工作效率低 3 线路复杂，维修较困难综上分析，选择方案一二 液压缸驱动与齿轮齿条的手动进给的选择论证方案一：选择液压缸驱动；方案二：选择齿轮齿条的手动进给方案分析：液压缸驱动的优点：1 主轴进给精度较精准 2 进给速度快，可实现主轴的快进、工进和快退动作 3 实现自动进给，解放人力液压缸驱动的缺点：1 液压系统较难设计，且维修较困难 2 需要液压油，存在泄露的可能 3 液压驱动成本稍高手动进给的优点：1 成本较低 2 维修较容易手动进给的缺点：1 手动进给精度较低 2 进给速度不如液压驱动 3 需