CK6140數(shù)控臥式車床及控制系統(tǒng)的設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】
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畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):一、本課題要研究或解決的問題:本課題要求在對臥式車床的改造任務(wù)和功能需求作出認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上,做好總體改造方案設(shè)計及橫向進(jìn)給系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計。具體內(nèi)容及要求如下:(1)調(diào)查研究、查閱及翻譯文獻(xiàn)資料,撰寫開題報告;(2)改造任務(wù)及功能需求分析;(3)總體改造方案的確定;(4)橫向進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分和控制部分的詳細(xì)設(shè)計;(5)文檔整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書及使用說明書。相關(guān)設(shè)計技術(shù)條件及要求如下:(1)床身上最大加工直徑:400mm;最大加工長度:1000mm;(2)橫向進(jìn)給脈沖當(dāng)量:0.005mm/脈沖,縱向進(jìn)給脈沖當(dāng)量:0.01mm/脈沖;(3)橫向最快的工進(jìn)速度:400mm/min,縱向最快的工進(jìn)速度:800mm/min;(4)換刀時刀架轉(zhuǎn)速:30r/min;(5)CNC系統(tǒng)主CPU采用單片機(jī)。二、擬采用的研究手段(途徑):由于該設(shè)計是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造,在考慮具體方案時,應(yīng)遵守的基本原則是在滿足使用要求的前提下,對機(jī)床的改動盡可能少,以降低成本。(1)機(jī)械部分改造橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造:拆掉原手動刀架和小拖板,安裝上數(shù)控刀架;拆掉普通絲桿、光桿進(jìn)給箱和溜板箱,換上滾珠絲杠螺母副;保留原手動機(jī)構(gòu),用于調(diào)整操作,原有的支撐結(jié)構(gòu)也保留,采用一級齒輪減速,步進(jìn)電機(jī)、齒輪箱體安裝在中拖板的后側(cè)。(2)數(shù)控系統(tǒng)部分設(shè)計數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動方式分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)(輪廓)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計要求,CA6140車床要加工復(fù)雜零件輪廓,其各坐標(biāo)軸的運(yùn)動有著確定的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)設(shè)計要求,本微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。采用以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的開環(huán)控制。因為開環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價格便宜、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)。開環(huán)控制多用于負(fù)載變化不大或要求不高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控設(shè)備中。采用簡易數(shù)控裝置,以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動機(jī)構(gòu),實現(xiàn)在微機(jī)控制下的自動加工。其工作原理是:根據(jù)加工零件的圖樣與工藝方案,用規(guī)定的代碼和程序格式編寫加工程序,通過數(shù)控裝置上的鍵盤輸入微機(jī),微機(jī)在監(jiān)控程序的管理下工作,并通過專用控制程序,把用戶加工程序轉(zhuǎn)化成一定頻率和數(shù)量的脈沖信號,經(jīng)驅(qū)動電路放大后驅(qū)動縱橫向二臺步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動,通過機(jī)械接口傳動絲杠實現(xiàn)刀架縱、橫兩個方向的頻率。自動回轉(zhuǎn)刀架由單片機(jī)發(fā)出換刀轉(zhuǎn)位指令,由自動刀架驅(qū)動電源驅(qū)動三相電機(jī)使刀架松開、抬起、旋轉(zhuǎn)后再自動鎖緊而完成轉(zhuǎn)位換刀過程。該經(jīng)濟(jì)型微機(jī)橫向進(jìn)給系統(tǒng)擬采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動元件,改造方案如圖1所示。微機(jī)通過I/O接口發(fā)出驅(qū)動脈沖,經(jīng)過光電隔離進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動控制線路,驅(qū)動控制線路接受來自數(shù)控車床控制系統(tǒng)的進(jìn)給脈沖信號,并將該信號轉(zhuǎn)換為控制步進(jìn)電機(jī)各定子繞組依次通電、斷電的信號,使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子帶動滾珠絲杠傳動,絲杠轉(zhuǎn)動使工作臺產(chǎn)生移動。光電隔離微機(jī)功率放大步進(jìn)電 機(jī)橫向工作臺xx圖1 車床數(shù)控改造的總體方案示意圖綜上所述,本設(shè)計改造的總體方案為:采用MCS-51單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理,由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖,步進(jìn)電機(jī)經(jīng)一級齒輪減速后,帶動滾動絲杠轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)縱向、橫向的進(jìn)給運(yùn)動。數(shù)控改造后的車床不僅提高了原車床的精度和自動化程度,達(dá)到快速調(diào)整且仍能保持車床的通用性,而且提高了原車床的功能,利用數(shù)控方法準(zhǔn)確地加工任意面的旋轉(zhuǎn)體。 畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告指導(dǎo)教師意見:1對“文獻(xiàn)綜述”的評語:該生通過閱讀與本課題相關(guān)的參考文獻(xiàn),進(jìn)行了一定的總結(jié),撰寫的本文獻(xiàn)綜述能夠反映“臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計”的課題背景以及相關(guān)知識,論文撰寫較通順,符合規(guī)范,達(dá)到了撰寫文獻(xiàn)綜述要求和目的,為畢業(yè)設(shè)計后期分析打下了良好的基礎(chǔ)。2對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(論文)結(jié)果的預(yù)測:“臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計”這一課題的深度、廣度及工作量均適中,合適學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計期間完成,希望該生能獨(dú)立的進(jìn)行總體改造方案設(shè)計及橫向進(jìn)給系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計的研究,完成課題的要求,撰寫畢業(yè)論文,達(dá)到進(jìn)行科研訓(xùn)練和本科畢業(yè)設(shè)計的要求。 指導(dǎo)教師: 年 月 日所在專業(yè)審查意見: 負(fù)責(zé)人: 年 月 日
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類型:共享資源
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上傳時間:2020-05-31
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含CAD圖紙、說明書
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