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微机 数控系统 改造 c6132 车床 设计 全套 cad 图纸

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毕业设计论文开题报告题目用微机数控系统改造C6132型车床的设计学生姓名班级学号专业机械设计制造及其自动化文献综述目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。而机床数控改造有以下意义1）节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60的费用，并可以利用现有地基。2）性能稳定可靠。因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。3）提高生产效率。机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。十几年来，随着科学技术的发展，经济型数控技术也在不断进步，数控系统产品不断改进完善，并且有了阶段性的突破，使新的经济型数控系统功能更强，可靠性更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。由于这项技术的发展增强了经济型数控的活力，根据我国国情，该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。对于原有老的经济型数控车床，特别是80年代末期改造的设备，由于种种原因闲置的很多，浪费很大；在用的设备使用至今也十几年了，同样面临进一步改造的问题通过改造可以提高原有装备的技术水平，大大提高生产效率，创造更大的经济效益。当工件随主轴回转时，通过刀架的纵向和横向移动，能加工出内外圆柱面，圆锥面，端面，螺纹面等，借助于成型刀具，还能加工各种回转表面。普通车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，由光杆或丝杆带动纵溜板、横溜板的移动。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。对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进进给系统改造成为微机控制的，能独立运动的进给系统，刀架改造为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于切削过程中切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动运行，调节和更换，再加上纵向和横向联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复查的回转零件，并能实现多工序自动加工车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适合小批量多品种复查零件的加工。C6132车床改造属于经济型数控车床的改造，主要针对进给系统进行数控化改造，利用数控系统对纵、横向进给系统进行开环控制，驱动元件采用步进电动机，车床通过步进电动机带动滚珠丝杠转动。数控化改造提高了原机床的生产速度，降低了劳动强度，同时缩短了生产周期，提高了产品质量和生产率。经数控化改造后的优越性1数控化改造提高了加工精度和生产率。2数控化改造提高了机床的性能和质量，加工出原机床难以加工或者不能加工的复杂轴类零件。3机床数控化改造后可以实现加工的柔性自动化，效率可比原机床提高3倍。4机床数控化改造后拥有自动报警、车床自动监控、自动补偿等多种自检功能，更好地调节了机床加工状态，还可以提示操作者机床摇臂钻床故障或编程错误等机床运行中出现的问题。C6132车床总体改造方案为增配车床数控系统，更换进给运动的滑动丝杠传动为滚珠丝杠传动，采用步进电动机驱动进给轴运动，加装编码器，配置自动回转刀架实现自动换刀功能。具体的改造主要从数控系统的选择，机械结构的改造设计、自动回转刀架的选择设计、编码盘的选用和安装、电气系统的改造设计、车床液压系统的清洁与维护等几个方面来进行，通过改造使其具有数控机床的一般特性。总体设计方案的确定本设计属经济型数控化改造，基本原则是在满足使用要求的前提下，对车的改动尽可能少，总体方案如下（1）数控系统选用连续控制系统，普通车床数控化改造后应具有定位，纵向和横向的直线插补及圆弧插补功能，还要能暂停，进行循环加工和螺纹加工等。（2）进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。车床数控化改造设计后属于经济型数控车床，在保证一定加工精度的前提下，既简化了结构又降低了成本。（3）选择MCS51系列单片机扩展系统，根据普通车床最在加工尺寸，加工精度，控制速度以及经济性要求，经济型数控改造一般采用8位微机。在8位微机中，MCS51系列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰能力强，具有很高的性能价格比。（4）根据系统的功能要求，微机数控系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器，I/O接口电路；包括输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床加工状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路。此外，系统中还应包括螺纹加工中用到的光电脉冲编码器和其它辅助电路。（5）设计自动回转刀架其控制电路。（6）纵向进给机构的改造由于用步进电机作驱动元件，所以要拆除原车床上的进给箱、溜板箱、刀架光杆、操作杆等，用滚珠丝杆螺母副代替原梯形螺纹丝杆螺母副。滚珠丝杠仍安装在原丝杠的位置上，两端采用推力球轴承和深沟球轴承定位，减速机构的固定仍采用原方式。由于滚珠丝杠的摩擦系数小于原丝杠，使纵向进给整体刚度增加。齿轮箱固定在尾座端床身上。（7）横向进给机构保留手动机构，用于微进给及手动操作，原来支承结构也保留，步进电机及减速箱体安装在车床的后侧。溜板箱上安装了纵、横向快速进给按钮和急停开关，以适应机床调整时的操作需要和意外情况时紧急停车。（8）纵向进给机构采用一级齿轮减速，而横向进给机构为了便于电机的安装而采用两级齿轮减速，两者均采用双片齿轮消除间隙。（9）主轴系统保留原车床主轴部件，但在主轴上另外安装主轴脉冲编码器，以便于实现螺纹加工。方案如下（1）纵向、横向进给机构的改造用步进电机作驱动元件，拆除原车床上的进给箱、溜板箱、刀架、光杆、操作杆等，用滚珠丝杆螺母副代替原梯形螺纹丝杆螺母副。（2）在主轴上另外安装主轴脉冲编码器，以便于实现螺纹加工。（3）选择MCS51系列单片机扩展系统，根据普通车床最在加工尺寸，加工精度，控制速度以及经济性要求，经济型数控改造一般采用8位微机。在8位微机中，MCS51系列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰能力强，具有很高的性能价格比。（4）根据系统的功能要求，微机数控系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器，I/O接口电路；包括输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床加工状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路。系统中还应有