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cm6132 精密 车床 传动系统 数控 改造 设计 优秀 优良 机械 机电 电机 毕业设计 论文 a6005

资源描述：

文档包括:

说明书一份,35页,17200字左右.

英文翻译一份.

任务书一份.

图纸共5张:

A0-CM6132总装配图.dwg

A0-主轴箱装配图1.dwg

A1-主轴箱装配图2.dwg

A2-齿轮.dwg

A2-皮带轮.dwg

内容简介：

毕业设计开题报告 设 计 题 目 : 精密车床进给系统数控化改造 院 系 名 称 : 机电工程学院 专 业 班 级 : 学 生 姓 名 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 2012 年 3 月 9 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 1 课题研究目的和意义 数控车床，是一种高精度高效率的自动化机床，它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱，斜线圆柱 ,圆弧和各种螺纹。具有直线插补，圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 随着我国工业生产的发展 ,机械工业即将面临着一个十分重要的课题 设计就是对 床的机械部分，进行数控改造。数控改造主要是简化机械传动机构、缩短传动链、提高自动化程度，也是为了解决复杂的零件加工、精度控制及提高产品质量和生产率。在设计内容上，主要针对传动系统图和进给系统的改造设计、以及导轨和自动 转位刀架的改造设计等 。 目前 ,经济型数控机床 ,仍然是我国市场经济需要量最大、销售量最高。在利用我国现有的大量闲置旧机床，对旧机床进行数控化改造，研制出一种新型高效、多能的经济型数控机床，是一种推陈出新、盘活存量资金的有效方法和低成本自动必由之路 。 本课题的设计提高了机床加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率，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。 2 文献综述（课题研究现状及分析） 现代工业技术的发展，特别是能源部门的需求，使高温高压水广泛应用于相关的领域中，对国民生产和人民生活起着越来越重要的作用，例如：机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概 念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。 数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。 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。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。 3 设计 基本内容、拟解决的主要问题 本设计是将普通车床改造为具有数控车床性能车床，特别是车床的主传动方面的设计则是整个车床数控改造的关键，为了实现数控车床主轴变速要求，本课题控制系统采用变频器调速，与机械部分所设计的传动链共同组成车床主传动的运动，整体采用数控装置全面控制。 4 技术路线或研究方法 床主要用于加工中 小型轴类、盘类零件及螺纹加工。由床身主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱组成。其传动系统有主运动传动和进给运动传动。电动机经主运动传动键把运动传给主轴，实现主运动，主运动传动键经过转换机构传给进给运动传动键，实现进给运动。主运动和进给运动通过机械装置联系在一起。 对 床进行数字化改造，就是要把上述的主运动和进给运动的机械联系分离，把横向、纵向进给运动从原来的机械传动系统总分离出来，使其与主运动脱开，成为相互独立的运动。主运动（主轴）和横向、纵向进给运动分别由各自的驱动源驱动。 对 于主轴来说，多由配置变频调速器的交流电动机驱动。对于横向、纵向进给系统来说，分别由步进电机驱动。对于车床的控制则通过由单片机、驱动电源、步进电机、专用控制器组成的开环控制。由单片机或单板机按照输入的加工程序进行插补运算，由软件或硬件实现脉冲分配输出一系列脉冲，经功率放大后，驱动横向、纵向的步进电动机实现进给。数控装置通过一定方式控制主轴驱动，实现主轴的无极变速。 研究的具体方法 是： 留机床导轨、主轴、溜板、尾架部件，其余拆除。大修时应当维持原机床的运动精度，尽量减小导轨副、丝杠副 的阻力，以提高步进电机驱动转矩的有效率。 造原有的主轴箱，扩大调速范围，根据车床的使用范围设计传动系统和主轴组件，实现分段无极调速。为加工螺纹，在主轴后端加光电编码器，它是一种角位移传感器，伴随着主轴旋转连续发出脉冲信号。主轴应有准停控制和正反转控制。 对主轴传动的一般要求是，机床要有较宽的调速范围，以保证加工时选用合理的切削用量，获得最佳的生产率；加工精度和表面质量；要求主轴在全速度范围内均能提供切削所需功率，尽可能在全速度范围内提供主轴电动机的最大功率，即 恒功率范围要宽；要求主轴在正、反向转动时均可以自动加、减速控制，而且控制时间要短。 向系统分别由步进电动机和减速器以及滚珠丝杠螺母副、丝杠轴承、运动部件组成系统。 系统跟踪指令信号的响应快、稳定性好。 5 设计进度安排 悉设计课题、搜集有关资料； 入课题实施阶段，进行有关方面知识的 准备、撰写开题报告、翻译一篇与设计课题相关的英文资料 ； 定改造的方案； 轴箱装配图及 2 个零件图）； 写系统方程； 制控制系统图）； 7. 编写毕业设计说明书并打印； 8. 程序文件的整理、存储介质的制作、准备答辩。 6 主要参考文献 （黑体小二） 1王润孝 ,秦现生 M西北 工业 大学出版社 ,2000. 2李 华 片机实用接口技术 M北京航 空航天大学出版社 ,1993. 3李圣怡等 境下软硬件接口设计 M国防科技大学出版社，2001. 4顾 京 M高等 教育 出版社 ,2002. 5周伟平 M华中科技大学出版社 ,2002. 6刘迎春 片机原理及应用教程 M清华大学出版社 ,2005. 7王建晓 M中