數(shù)控機床的改造論文

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1、摘要本設(shè)計說明書包括：概論、總體設(shè)計方案的擬定和驗證、主傳動部分的改造設(shè)計、伺服進給系統(tǒng)的改造設(shè)計、向動轉(zhuǎn)位刀架的選擇設(shè)計、編碼盤安裝部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。改造后的車床，主運動可實現(xiàn)自動變速，縱向、橫向進給系統(tǒng)進行數(shù)控控制，并達到縱向最小運動單位為0.01mm/脈沖,橫向最小運動單位0.005mm/脈沖，刀架是自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架,能自動切削螺紋。關(guān)鍵字：數(shù)控改造進給系統(tǒng)滾珠絲杠口動刀架目錄摘要1第一章緒論31」數(shù)控機床的發(fā)展史31.2機床數(shù)控改造的意義31.3設(shè)計內(nèi)容及任務(wù)41.4數(shù)控機床工作原理及組成4第二章總體方案的擬定和論證521總體設(shè)計方案的擬定52.1.1主傳動系統(tǒng)的設(shè)計改造52.

2、1.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇設(shè)計62.1.3自動轉(zhuǎn)位刀架選擇設(shè)計62.1.4、驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計改造62.2可行性論證82.3總體設(shè)計方案的確定8第三章主傳動部分改造與設(shè)計103.1主傳動部分改造方案擬定和設(shè)計的內(nèi)容10第四章伺服透給機構(gòu)設(shè)計144.1伺服系統(tǒng)的組成原理和要求144.1.1伺服系統(tǒng)的組成原理144.1.2伺服系統(tǒng)的要求144.2伺服進給機構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計計算15421縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計15422橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計計算194.3步進電機的選擇214.4伺服系統(tǒng)說明224.4.1機床進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理224.4.2步進電動機234.4.3步進電動機的驅(qū)動電源234.4.4滾珠絲杠副2

3、44.4.5機床導(dǎo)軌24第五章口動轉(zhuǎn)位刀架255.1數(shù)控車床刀架的基本要求255.2工作原理25第六章微機數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計286」微機數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容286.2機床數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計296.3單片機的系統(tǒng)擴展概述30設(shè)計小結(jié)34參考文獻35第一章緒論數(shù)控機床的發(fā)展史1946年誕生了世界上第一臺電子計算機。6年后，即在1952年，計算機技術(shù)應(yīng)用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。從此，傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展。（注：兩個階段：數(shù)控NC階段和計算機數(shù)控CNC階段。六代:即電子管時代、晶體管時代、小規(guī)模集成電路時代、小型計算機時代、微處理器時代和

4、基于PC時代）。必須指出，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到了第五代以斤，才從根木上解決了可靠性低、價格極為昂貴、應(yīng)用很不方便（主要是編程困難）等極為關(guān)鍵的問題。因此，數(shù)控技術(shù)經(jīng)過了近30年的發(fā)展才走向普及應(yīng)用。1.2機床數(shù)控改造的意義節(jié)省資金。機床的數(shù)控改造同購置新機床相比-?般對節(jié)省60%左右的費川，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結(jié)構(gòu)進行徹底改造升級也只需花費購買新機床60%的費用，并可以利用現(xiàn)有地基。2）性能穩(wěn)定可靠。因原機床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時效，兒乎不會產(chǎn)牛應(yīng)力變形而影響粘度。3）提高牛產(chǎn)效率。機床經(jīng)數(shù)控改造后即可實現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機床提高3

5、至5倍。對復(fù)雜零件而言難度越髙功效提高得越多。冃可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費用而＞1?可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。1.3機床數(shù)控化改造的必要性數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)的核心技術(shù)，它的整體水平標(biāo)志著-?個國家工業(yè)現(xiàn)代化的水平和綜合國力的強弱，具有超越其經(jīng)濟價值的戰(zhàn)略物資地位。日前我國企業(yè)機械制造整體水平與發(fā)達國家相比還有很大的差距。由丁?我國企業(yè)大部分?jǐn)?shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)依賴進口，金業(yè)承受不了巨額購置費，H易受國外的控制，另外數(shù)控機械設(shè)備維修力量薄弱，進口的備件維修成本高，設(shè)備完好率低，大部分進口機床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，有的甚至在進口后還沒使用就已因為各方而原因不能使用等等。因此目前我國企業(yè)機床數(shù)控化

6、比例極低，不到5%,各企業(yè)使用的絕大部分為傳統(tǒng)老式機床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的牛產(chǎn)需求和牛產(chǎn)效率。為節(jié)約成本，進一步發(fā)揮老式傳統(tǒng)機床的功效和潛在價值，將大批傳統(tǒng)老式機床改造為數(shù)控機床是一種必然性和趨勢。普通車床（CA6140）的數(shù)控改造設(shè)計內(nèi)容包扌舌：總體方案的確定和驗證、機械改造部分的設(shè)計計算（伺服進給機構(gòu)設(shè)計、白動轉(zhuǎn)位刀架的選擇或設(shè)計、編碼盤安裝部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計）、主運動自動變速原理、部分系統(tǒng)控制軟件設(shè)計。1-4設(shè)計內(nèi)容及任務(wù)本設(shè)計任務(wù)可實現(xiàn)微機對車床的數(shù)控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統(tǒng)進行數(shù)字控制，并要達到縱向最小運動單位為0.01mm/脈沖，橫向最小運動單位0.005mm

7、/脈沖，主運動要實現(xiàn)自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架，要能自動的切削螺紋。1.5數(shù)控機床工作原理及組成1.數(shù)控機床工作原理:控制介質(zhì)數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)機床1測量裝置————_J-1數(shù)控機床的紐.成圖數(shù)控機床加工零件時，首先應(yīng)編寫零件的加工程序，這是數(shù)控機床的工作指令。將加工程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機床主運動的變化、起停，進給運動的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾緊松開利冷