普通機床數控化改造設計
47頁 16000字數+論文說明書+5張CAD圖紙【詳情如下】
普通機床數控化改造床鞍裝配圖.dwg
普通機床數控化改造總裝圖.dwg
普通機床數控化改造方案圖.dwg
普通機床數控化改造橫向進給圖.dwg
普通機床數控化改造電路原理圖.dwg
普通機床數控化改造設計開題報告.doc
普通機床數控化改造設計說明書.doc
畢業(yè)設計1.JPG
畢業(yè)設計2.JPG
畢業(yè)設計3.JPG
畢業(yè)設計4.JPG
目 錄
1 概論
1.1數控系統(tǒng)發(fā)展簡史 2
1.2國內數控機床狀況分析 2
1.3數控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 2
1.4機床數控化改造的必要性 3
2 普通車床數控改造的可行性論證
2.1 車床的數控改造 4
2.2可行性論證 7
3 設計方案
3.1總體設計方案的確定 8
3.2橫向進給伺服系統(tǒng)機械部分的計算與校核 10
3.2.1 選擇脈沖當量 11
3.2.2計算切削 11
3.2.3滾珠絲桿螺母副的計算與選型 12
3.2.4齒輪傳動比的計算 16
3.2.5步進電機的計算,校核與選型 17
4 數控系統(tǒng)硬件電路設計
4.1數控系統(tǒng)基本硬件組成 22
4.2單片機控制系統(tǒng)的設計 24
4.2.1 硬件電路的組成 24
4.2.2機械控制系統(tǒng)原理及電路設計總結 26
4.3數控車床數控系統(tǒng)軟件的設計 29
5 小結 48
參考文獻 48
摘 要
應用數控技術對普通車床進行自動化和精密化改造，改造技術主要為：在車床上附加數控裝置和執(zhí)行元件，選擇合適的機床伺服系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)等。結果表明：經改造后的機床完全能實現(xiàn)加工外圓、錐度、螺紋、端面等的自動控制，提高了原機床的生產效率，降低了勞動強度。采用數控技術對企業(yè)原有機床進行改造，即發(fā)展經濟型的數控機床是當前工礦企業(yè)機床技術改造的有效途徑。
關鍵詞；車床；數控改造；經濟型
Abstract
After analyzing and studying the over all structure of ordinary lathe, we use numerical control technology to re-equip ordinary lathe for automation and precision. We attach the numerical control device and execution elements to the lathe and choose an appropriate machinery servo-system and computer system. The result shows that after the innovation,the machine can sufficiently execute automatic control on outside diameter,taper,screw,ends,etc..It improves the production rate of the machine and decreases the labor stress from the operator.Using numerical control technology to improve existing machinery for enterprises. ie: developing economically-typed numerial control control machinay is an effective way to the engineering innovation for factories ,works and mine.
Key Words； lathe; innovation of the numerical control; economical
1 概 論
1.1 數控系統(tǒng)發(fā)展簡史
1946年誕生了世界上第一臺電子計算機，這表明人類創(chuàng)造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。6年后，即在1952年，計算機技術應用到了機床上，在美國誕生了第一臺數控機床。從此，傳統(tǒng)機床產生了質的變化。近半個世紀以來，數控系統(tǒng)經歷了兩個階段和六代的發(fā)展。
1.2國內數控機床狀況分析
1.2.1國內數控機床現(xiàn)狀：近年來我國企業(yè)的數控機床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數控機床中，除少量機床以FMS模式集成使用外，大都處于單機運行狀態(tài)，并且相當部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。 2001年，我國機床工業(yè)產值已進入世界第5名，機床消費額在世界排名上升到第3位，達47.39億美元，僅次于美國的53.67億美元，消費額比上一年增長25%。但由于國產數控機床不能滿足市場的需求，使我國機床的進口額呈逐年上升態(tài)勢，2001年進口機床躍升至世界第2位，達24.06億美元，比上年增長27.3%。 近年來我國出口額增幅較大的數控機床有數控車床、數控磨床、數控特種加工機床、數控剪板機、數控成形折彎機、數控壓鑄機等，普通機床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機床、液壓壓力機、木工機床等。出口的數控機床品種以中低檔為主。
1.2.2 國內數控機床的特點 ：
(1) 新產品開發(fā)有了很大突破，技術含量高的產品占據主導地位。
(2) 數控機床產量大幅度增長，數控化率顯著提高。
2001年國內數控金切機床產量已達1.8萬臺，比上年增長28.5%。金切機床行業(yè)產值數控化率 從2000年的17.4%提高到2001年的22.7%
(3) 數控機床發(fā)展的關鍵配套產品有了突破。
1.3 數控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
1.3.1繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展：基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點，更多的數控系統(tǒng)生產廠家會走上這條道路。至少采用PC機作為它的前端機，來處理人機界面、編程、聯(lián)網通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔數控的任務。PC機所具有的友好的人機界面，將普及到所有的數控系統(tǒng)。遠程通訊，遠程診斷和維修將更加普遍。
1.3.2向高速化和高精度化發(fā)展：這是適應機床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。
1.3.3向智能化方向發(fā)展：隨著人工智能在計算機領域的不斷滲透和發(fā)展，數控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。
(1)應用自適應控制技術
數控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息，并自動調整系統(tǒng)的有關參數，達到改進系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。
(2) 引入專家系統(tǒng)指導加工
將熟練工人和專家的經驗，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數數據庫為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。
(3) 引入故障診斷專家系統(tǒng)
(4) 智能化數字伺服驅動裝置
可以通過自動識別負載，而自動調整參數，使驅動系統(tǒng)獲得最佳的運行。
小結
通過幾個月的努力，本課題的學習終于到了最后。做畢業(yè)設計的過程學到了很多課本上沒有學到的知識，也通過本論文的準備，查資料把大學四年的知識整理了一番。以前好多遺忘的知識又回到了大腦。
本篇論文是關于普通機床的自動化改造，通過這次學習在機床改造中獲的了意想不到的快樂與成就感。會為以后的工作積累下豐富的經驗。
但是本篇論文還有不禁如意的地方：
1）所研究的東西只是停留在理論方面，很多東西現(xiàn)在還不是很明白
2）在零件的設計計算過程中，還有些是不明白之處，設計的依據和其中的很多術語
3）對普通機床的改造還不是很徹底，只是對其中的一些主要部件進行了改造，如時間在寬裕一些，我想我可以做的更好。
但本次畢業(yè)論文，在指導教師的精心指導下，掌握了設備自動化改造的主要技術關鍵環(huán)節(jié)，對數控設備、數控技術有了更進一步的了解和掌握，了解了數控設備、數控技術的發(fā)展趨勢，指明了以后的發(fā)展方向，必將為以后的學習和工作起到很大的作用。
參考文獻
[1]李洪 實用機床設計手冊 北京： 機械工業(yè)出版社 1997
[2]杜君文 鄧廣敏 數控技術 天津：天津大學出版社 2002年
[3]成大先 機械設計圖冊 北京：化學工業(yè)出版社 2003
[4]王炳實 機床電氣控制 北京：機械工業(yè)出版社 2005
[5]李福生 實用數控機床技術手冊 北京：北京出版社 1993
[6]上海紡織工學院等 機床設計圖冊 上海：上?？茖W技術出版社 1979
[7]余英良 機床數控改造設計與實例 北京：機械工業(yè)出版社 1997
[8]陳紹廉 數控機床改造技術 北京：航空工業(yè)出版社 1988
[9] 于淘 C6132普通機床的數控改造 . 北華大學學報
[10]谷風金 C6140車床的數控改造與設計 . 煤礦機械
[11]趙美林 CA6140車床的改造 . 機床與液壓
[12]陳繼振 CA6140車床數控改造的安裝及調試 . 設備與維護
[13]白文慶 普通車床的數控改造 . 機械產品與科技
[14]張麗芳 普通車床的數控改造設計 . 船電技術
[15]賈傳圣 普通機床的數控改造與應用 . 改裝與維修
[16]李朝陽 單片機原理及接口技術 北京：北京航天航空大學 2005
[17]林平勇 高嵩 電工電子技術 北京：高等教育出版社2000
[18]張建明 機電一體化系統(tǒng)設計 北京：高等教育出版社2001
[19]張樹森 機械制造工程學 沈陽：東北大學出版社 2005
[20]顧維邦 金屬切削機床概論 北京：機械工業(yè)出版社2005
[21]周開勤 唐蓉城等 機械設計師實用手冊 天津：天津科學技術出版1992
[22]唐仲文 實用數控機床技術手冊 北京：北京出版社 1993
[23]大連組合機床研究所 組合機床設計 北京：機械工業(yè)出版社 1975
[24]牛大年 機械原理 北京：高等教育出版社1994
[25]胡漢才 單片機原理及其接口技術 北京：清華大學出版社 1995
[26]吳道全 金屬切削原理及刀具 重慶：重慶大學出版社 2003
[27]L.Meivovitch,“Elements of Vibration analysis”，MCGRAW—HILL，1995
[28]INTERNATIONAL STANDARD ISO0286—1 ISO0286—2 1988
[29]Yoram Koren，Computer Control of Manufacturing System，McGram Hill Book Co.1983