數(shù)控機(jī)床的改造論文

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1、摘要本設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括：概論、總體設(shè)計(jì)方案的擬定和驗(yàn)證、主傳動(dòng)部分的改造設(shè)計(jì)、伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)、向動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的選擇設(shè)計(jì)、編碼盤安裝部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。改造后的車床，主運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，縱向、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控控制，并達(dá)到縱向最小運(yùn)動(dòng)單位為0.01mm/脈沖,橫向最小運(yùn)動(dòng)單位0.005mm/脈沖，刀架是自動(dòng)控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架,能自動(dòng)切削螺紋。關(guān)鍵字：數(shù)控改造進(jìn)給系統(tǒng)滾珠絲杠口動(dòng)刀架目錄摘要1第一章緒論31」數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史31.2機(jī)床數(shù)控改造的意義31.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)41.4數(shù)控機(jī)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(jì)方案的擬定52.1.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造52.

2、1.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì)62.1.3自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架選擇設(shè)計(jì)62.1.4、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造62.2可行性論證82.3總體設(shè)計(jì)方案的確定8第三章主傳動(dòng)部分改造與設(shè)計(jì)103.1主傳動(dòng)部分改造方案擬定和設(shè)計(jì)的內(nèi)容10第四章伺服透給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)計(jì)算15421縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15422橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算194.3步進(jìn)電機(jī)的選擇214.4伺服系統(tǒng)說(shuō)明224.4.1機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理224.4.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)234.4.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源234.4.4滾珠絲杠副2

3、44.4.5機(jī)床導(dǎo)軌24第五章口動(dòng)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(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)286」微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容286.2機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)296.3單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展概述30設(shè)計(jì)小結(jié)34參考文獻(xiàn)35第一章緒論數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展。（注：兩個(gè)階段：數(shù)控NC階段和計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC階段。六代:即電子管時(shí)代、晶體管時(shí)代、小規(guī)模集成電路時(shí)代、小型計(jì)算機(jī)時(shí)代、微處理器時(shí)代和

4、基于PC時(shí)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(jià)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(wèn)題。因此，數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)了近30年的發(fā)展才走向普及應(yīng)用。1.2機(jī)床數(shù)控改造的意義節(jié)省資金。機(jī)床的數(shù)控改造同購(gòu)置新機(jī)床相比-?般對(duì)節(jié)省60%左右的費(fèi)川，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)也只需花費(fèi)購(gòu)買新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基。2）性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期時(shí)效，兒乎不會(huì)產(chǎn)牛應(yīng)力變形而影響粘度。3）提高牛產(chǎn)效率。機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3

5、至5倍。對(duì)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(fèi)用而＞1?可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。1.3機(jī)床數(shù)控化改造的必要性數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心技術(shù)，它的整體水平標(biāo)志著-?個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的水平和綜合國(guó)力的強(qiáng)弱，具有超越其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的戰(zhàn)略物資地位。日前我國(guó)企業(yè)機(jī)械制造整體水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。由丁?我國(guó)企業(yè)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)依賴進(jìn)口，金業(yè)承受不了巨額購(gòu)置費(fèi)，H易受國(guó)外的控制，另外數(shù)控機(jī)械設(shè)備維修力量薄弱，進(jìn)口的備件維修成本高，設(shè)備完好率低，大部分進(jìn)口機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，有的甚至在進(jìn)口后還沒(méi)使用就已因?yàn)楦鞣蕉虿荒苁褂玫鹊?。因此目前我?guó)企業(yè)機(jī)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(jī)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(jìn)一步發(fā)揮老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛在價(jià)值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨勢(shì)。普通車床（CA6140）的數(shù)控改造設(shè)計(jì)內(nèi)容包扌舌：總體方案的確定和驗(yàn)證、機(jī)械改造部分的設(shè)計(jì)計(jì)算（伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、白動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的選擇或設(shè)計(jì)、編碼盤安裝部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）、主運(yùn)動(dòng)自動(dòng)變速原理、部分系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)。1-4設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)本設(shè)計(jì)任務(wù)可實(shí)現(xiàn)微機(jī)對(duì)車床的數(shù)控化控制。利用微機(jī)對(duì)車床的縱向、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字控制，并要達(dá)到縱向最小運(yùn)動(dòng)單位為0.01mm/脈沖，橫向最小運(yùn)動(dòng)單位0.005mm

7、/脈沖，主運(yùn)動(dòng)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，刀架要改造成自動(dòng)控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，要能自動(dòng)的切削螺紋。1.5數(shù)控機(jī)床工作原理及組成1.數(shù)控機(jī)床工作原理:控制介質(zhì)數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)機(jī)床1測(cè)量裝置————_J-1數(shù)控機(jī)床的紐.成圖數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先應(yīng)編寫零件的加工程序，這是數(shù)控機(jī)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(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變化、起停，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(kāi)利冷