机械设备改装课程毕业论文
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毕业设计任务书毕业设计题目:经济型C6140车床数控改造内容和要求:内容:司服进给系统的校核计算和微机数控系统硬件电路设计,完成普通C6140车床的数控化改造及相关图纸。
技术要求:利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制,纵向(Z向)脉冲当量为0.01mm/脉冲,横向(X向)脉冲当量为0.005mm/脉冲,驱动采用步进电机,传动系统采用滚珠丝杠,刀架采用自动转位刀架。
工作质量要求:方案设计合理,理论计算准确,结构设计合理,图纸图面清楚,投影正确,标注完整,设计及绘图过程符合国家要求等。
软硬件条件:个人计算机;参考书;AutoCAD(或其他绘图条件)指导教师(签字):年月日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。
用经济型数控系统改造普通机床,在投资少的情况下,使其既能满足加工的需要,又能提高机床的自动化程度,比较符合我国的国情。
到目前为止,已有很多厂家生产经济型数控系统。
可以预料,今后,机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。
关键词:机床, 数控机床, 伺服进给系统, 单片机1.前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 数控机床和数控技术 (1)1.3 数控机床的特点 (2)1.4 数控机床的发展 (3)2.总体方案的设计 (4)2.1 设计任务与要求 (4)2.1.1 课程设计的目的 (4)2.1.2 课程设计的主要技术参数 (4)2.2.3 课程设计的内容 (5)2.2.4 课程设计的要求 (5)2.2.5 课程设计的图纸 (5)2.2 总体方案的设计 (5)2.2.1 数控系统运动方式的确定 (5)2.2.2 伺服进给系统的改造设计 (6)2.2.3 数控系统的硬件电路设计 (6)3.伺服进给系统的计算 (8)3.1 确定系统脉冲当量 (8)3.2 切削力的计算 (8)3.2.1 纵车外圆 (8)3.2.2 横切端面 (8)3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9)3.3.1 纵向进给丝杠 (9)3.3.2 横向进给丝杠......................................... .11 3.3.3 纵向和横向滚珠丝杠螺母副几何参数..................... .143.4 齿轮传动比计算 ........................................ .15 3.4.1 纵向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.4.2 横向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.5 步进电动机的计算和选型 ................................ .16 3.5.1 纵向进给步进电动机计算 .............................. .16 3.5.2 横向进给步进电动机的计算和选型 ...................... .20 4.微机数控系统硬件电路设计............................... .21 4.1 微机控制系统硬件的选择 ................................ .21 4.2 8255A可编程并行I/O口扩展芯片......................... .23 4.3 8255端口的寻址........................................ .26 4.4 可编程键盘,显示器接口—Intel8279 ..................... .27 4.5 部分硬件接口电路及辅助电路设计 ........................ .28 4.6 数控系统软件设计 ...................................... .30 结论 ................................................... ..32 致谢 .................................................... .33 参考文献 .................................................. .34 附件 .. (35)1 前言1.1 概述整个人类社会的文明史,就是制造技术不断演变和发展的历史。
机械加工机床机电一体化改造分析论文摘要:加工机床的技术的应用标注着我国制造行业技术的发展,传统机械加工机床能够实现机械加工,从而提高工作效率。
但是,近几年随着信息一体化的发展,传统机械加工机床已经不能够满足机械加工需求。
因此,就传统机械加工机床机电一体化改造成为目前我国机械加工机床生产和使用单位的主要任务。
本次论文就传统机械加工机床机电一体化改造进行深入分析和研究。
关键词:机械加工;机床;机电一体化机电一体化又称机械电子学,其主要是指利用计算机技术,信息技术,机械技术,电子技术,控制技术和光学技术实现智能化、模块化、网络化、微型化和系统化加工。
机电一体化实现了加工技术、加工质量和加工精度的优化,对制造行业具有重大的贡献,也是我国经济飞速发展的主要技术支持之一。
近几年随着机电一体化的逐渐发展,对传统机械加工机床的改造工作正在逐渐推广和普及。
为进一步提升传统机械加工机床机电一体化改造效率和质量,对其实施改造分析具有重要的意义和价值。
1机电一体化改造优势随着机电一体化的逐渐推广和普及,人们对传统机械加工机床机电一体化的改造出现了不同的声音,其中有支持也有反对的[1]。
就该种现象及机电一体化改造进行优势分析发现其具有以下几种优势。
第一,智能化优势。
对传统机械加工机床实施机电一体化改造的过程中会利用计算机控制软件,实现软件更新,在保障机电系统的基础上实现智能化操作。
在改造的过程中利用智能化软件实现人操作和组合,具有自行判断、自行筛选等基本逻辑功能,从而实现人类自动控制危险因素的实际操作。
因此,对传统机械加工机床实施机电一体化具有优化其智能化的作用。
第二,个性化优势。
机电一体化智能化优势是传统机械加工基础改造的必然趋势[2]。
近几年随着社会经济体制和经济结构的逐渐转变,企业和人们对事物个性化的需求逐渐增加,进一步提升了对机械加工的个性化需求。
而机电一体化改造能够实现结合实际发展需求,满足消费者个性化加工。
在产品生产的过程中其微控系统根据市场调研需求自主的对产品实施升级方案制定,以满足智能个性化产品优势。
内容摘要:1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。
数控机床是综合计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产品,是典型的机电一体化产品。
它的出现及所带来的巨大效益,引起世界各国科学家和工业界的普遍重视。
发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。
数控机床是装备制造业的工作母机,是实现制造技术和装备现代化的基石,是保证高新技术产业发展和国防军工现代化的战略装备。
目前,由于我国数控机床产业发展相对滞后,已经制约了整个装备制造业的发展,直接影响到国防军工产业安全。
国内外装备制造业的发展表明,发展装备制造业,数控机床是基础。
“十五”期间,我国机床连续几年快速发展。
在现在节能减排的号召下,机床的数控化改造成为了热点。
在本文中进行数控系统与伺服系统的改造。
改装后的机床把主轴传动系统和进给系统分离成为两个互不相关的系统,溜板箱部分应拆去箱体、光杆及操纵杆,换成滚珠丝杆,并对滚珠丝杆进行强度校核,并进行减速齿轮的设计。
另一任务是对车床的电气部分部分进行改造,采用伺服电机对滚珠丝杆进行闭环控制,用伺服电机驱动器对纵横两个伺服电机进行控制,再使用华中系统对步进电机驱动器进行控制,完伺服电机驱动器的选型工作,绘制连接电气图。
关键词:数控改造刚度闭环控制系统伺服电机Abstract:Born in 1946 the world's first electronic computers, this suggests that mankind created may strengthen and part instead of mental labor tools. It and human in agriculture, industrial society to create those just enhance physical labor compared the tools, on a qualitative leap, in the information society for human beings to lay the foundation.Numerical control machine tool is integrated computer, automatic control, automatic detection and precision machinery and so on high-tech products, is typical of mechanical and electrical products. It emerged and brings great benefits, cause the countries all over the world paid attention to scientists and industry. Development in China's currentnumerical control machine mechanical manufacturing technology reform way, that is the factory automation foundation.Numerical control machine tool is the equipment manufacturing industry machine tools, is to realize manufacturing technology and equipment modernization's cornerstone, is the guarantee of high and new technology industry development and national defense military modernization strategy equipment. At present, as our country's numerical control machine tool industry development is relatively slow, has restricted the development of the equipment manufacturing industry, directly affects the national defense military industry safety. The development of the equipment manufacturing industry at home and abroad show that, the development of the equipment manufacturing industry, numerical control machine tool is the foundation. In the tenth-five period, China machine rapid development for several years. Now in the energy conservation and emissions reduction under the call, numerical control machine tool converted into a hot spot.In this paper the CNC servo system with the reform. Modified machine tool spindle drive system and the system into separate into two irrelevant system, walk the board box part should tear down the body and light pestle and joysticks, change of ball screw, ball screw to check intensity, and the reduction gear design. Another task is to part of the lathe electrical transformed, servo motor ball screw for closed loop control, with servo motor drive to globetrotting two servo motor control, to use the central China system of the stepping motor drive control, the selection of the servo motor drive, draw connection electrical diagrams.Key words:digital modification stiffness closed-loop closed-cycle cyclil control system Servo motor1. 绪论1.1问题的提出1.1.1国外数控机床的发展状况数控机床出现至今已有近60年历史,在这60年中,随着科技、特别是微电子、计算机技术的进步,数控机床得到了广泛的发展。
摘要本文主要对X5230普通铣床进行改造,首先分析铣床的加工特点和加工要求确定其主参数,运动和动力参数;根据主参数和改造要求进行主运动系统、进给系统和控制系统硬件电路设计。
主要进行主运动系统和进给系统的机械结构改造及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核;对于控制系统由于这里的改造要求是经济型数控铣床,所以采用步进电机开环控制,计算机系统采用高性价比的MCS-51系列单片扩展系统,主要进行中央处理单元的选择、存储器扩展和接口电路设计。
关键词:数控技术;普通铣床;硬件电路;开环控制AbstractThis article mainly carries on the transformation to the X5230 general milling machine, first analyzes the vertical milling machine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination; Regarding control system because here mainly aims at the economy numerical control milling machine the transformation of requirements, here uses electric stepping motor open-loop control, the computer system uses the high performance price compared to the MCS-51 series monolithic expansion system, mainly carries on the central processing element the choice, the memory expansion and the connection circuit design .Key words: Numerical control technology;General milling machine;Hardware circuit;Open-loop contro l目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外研究的现状 (1)1.3本文的选题及主要研究内容 (2)1.3.1本文的选题 (2)1.3.2主要研究内容 (2)2 X5230铣床总体改造方案及机械部分设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.1.1设计基本思路 (3)2.1.2设备改造前后性能指标 (4)2.2 改造方案的确定 (5)2.2.1改造目的 (5)2.2.2总体方案设计 (5)2.3 传动系统改造设计与计算 (6)2.3.1纵向进给系统的改造设计与计算 (6)2.3.2横向进给系统的改造设计与计算 (12)2.3.3垂向进给系统的改造设计与计算 (16)2.3.4主轴的改造设计 (21)2.4 步进电机的选择 (21)2.4.1纵向进给系统步进电机的确定 (21)2.4.2横向进给系统步进电机的确定 (22)2.4.3垂向进给系统步进电机的确定 (23)3 X5230数控铣床硬件电路设计 (24)3.1概述 (24)3.2控制系统硬件基本组成 (24)3.3控制系统设计 (25)3.4坐标运动系统 (31)3.5电源 (33)3.6 控制台 (34)3.6.1CNC装置的工作过程 (35)3.6.2 CNC装置的主要功能 (36)3.7其他辅助系统 (39)3.7.1铣床的冷却和温度控制 (39)3.7.2工件切削冷却 (40)4 MCS-51系列单片机简介 (40)4.1单片机的选择 (40)4.2 存储器芯片的选择 (41)4.3 I/O接口芯片选择 (42)5 控制系统选型设计 (43)5.1主控微机8031的性能特点 (44)5.2 键盘和显示器接口 (46)5.3 操作按钮的设置及操纵面板 (48)5.4 固态继电器的控制接口电路 (49)6 X5230数控铣床软件设计 (50)6.1各软件流程图 (50)6.1.1 管理软件的设计 (51)6.1.2控制软件的设计 (52)6.2逐点比较插补法的软件设计 (52)6.2.1逐点比较法直线插补 (53)6.2.2逐点比较法圆弧插补 (54)6.2.3逐点比较法的速度分析 (55)6.2.4逐点比较法的象限处理 (56)6.3 铣刀半径补偿的方法 (57)6.4 棱角过渡处理及尝试 (62)参考文献 (64)结论 (65)外文资料 (66)中文译文 (69)致谢 (71)1绪论1.1引言现在数控机床的应用越来越广泛,与普通机床相比,数控机床采用计算机控制,自动化程度高,加工精度好,对于单件小批量及形状复杂零件的加工尤为合适。
热心网友最快回答论述机械制造技术的新发展[摘要 ]随着现代科学技术的快速发展,机械制造业面临着不同方面的发展要求:最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标,本文从几个方面介绍先进制造技术,指明机械制造业的发展方向。
[关键词 ]先进制造技术机械制造业发展方向机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。
作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。
先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。
虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
它具有如下一些特点:1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。
4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。
5 .机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。
(2)精密工程。
(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。
机械制造自动化技术自本世纪 20 年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。
综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化计算机集成制造(CIMS )被认为是21 世纪制造企业的主要生产方式。
摘要普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下,然后再对普通车床进行适当的机械改造,改造的内容主要包括:(1) 床身的改造,为使改造后的机床有较好的精度保持性,除尽可能地减少电器和机械故障的同时,应充分考虑机床零部件的耐磨性,尤其是机床导轨。
(2) 拖板的改造,拖板是数控系统直接控制的对象,所以对其改造尤显重要。
这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠,提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。
(3) 变速箱体的改造,由于采用数控系统控制,所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计,从而再对箱体进行改造。
(4) 刀架的改造,采用数控刀架,这样可以用数控系统直接控制,而且刀架体积小,重复定位精度高,安全可靠。
通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件,这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。
关键字:普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架一绪论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。
机床数控化改造的优点:(1)改造闲置设备,能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能,提高了机床的使用价值,可以提高固定资产的使用效率;(2)适应多品种、小批量零件生产;(3)自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高;(4)降低对工人的操作水平的要求;(5)数控改造费用低、经济性好;(6)数控改造的周期短,可满足生产急需。
(机电系20XX级)毕业设计说明书学生姓名:学生班级:机械制造及其自动化学生学号:设计题目:简易立式钻铣床数控系统改造设计指导老师:教研室主任:系主任:机电工程系20XX年X月X日前言据资料介绍,我国拥有400多万台机床,绝大部分都是多年累积生产的普通机床。
这些机床自动化程度不高,加工精度低,要想在短时期内用自动化程度高的设备大量更新,替代现有的机床,无论从资金还是从我国机床制造厂的生产能力都是不可行的。
但尽快将我国现有的部分普通机床实现自动化和精密化改造又势在必行。
为此,如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决的重要课题。
在过去的几十年里,金属切削机床的基本动作原理变化不大,但社会生产力特别是微电子技术、计算机技术的应用发展很快。
反映到机床控制系统上,它既能提高机床的自动化程度,又能提高加工的精度,现已有一些企业在这方面做了有益的尝试。
实践证明,改造后的机床既满足了技术进步和较高生产率的要求,又由于产品精度提高,型面加工范围增多也使改造后的设备适应能力加大了许多。
这更加突出了在旧机床上进行数控技术改造的必要性和迫切性。
由于新型机床价格昂贵,一次性投资巨大,如果把旧机床设备全部以新型机床替换,国家要花费大量的资金,而替换下的机床又会闲置起来造成浪费,若采用改造技术加以现代化,则可以节省50%以上的资金。
从我国的具体情况来讲,一套经济型数控装置的价格仅为全功能数控装置的1/3到1/5,一般用户都承担得起。
这为资金紧张的中小型企业的技术发展开创了新路,也对实力雄厚的大型企业产生了极大的经济吸引力,起到了事半功倍的积极作用。
据国内资料统计订购新的数控机床的交货周期一般较长,往往不能满足生产需要。
因此机床的数控改造就成为满足市场需求的主要补充手段。
在机械工业生产中,多品种、中小批量甚至单件生产是现代机械制造的基本特征,占有相当大的比重。
要完成这些生产任务,不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床,其中数控机床是最能适应这种生产需要的。
设计目的通过本课程设计的训练,使学生在学完《数控机床结构及维修》和《数控原理与系统》课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车床进给传动系统的自动控制系统设计,从而使我们更进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
(1)运用所学的理论知识,进行车床数控化改造的初步训练,培养我的设计能力;(2)了解普通车床的机械部分的数控化改造与电气部分的数控化改造方法(3)掌握查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力;(4)掌握编写技术说明书的能力。
摘要数控机床的优点:具有高度柔性,加工精度高,加工质量稳定、可靠,生产率高,改善劳动条件,利于生产管理现代化。
普通机床的缺点:普通机床靠齿轮和普通丝杠螺母传动。
由于各运动副间存在间隙,加上手工操作不准确,因此重复精度较低。
普通机床测量时需停车后手工测量,测量误差较大,而且效率低下。
适合批量较小,精度要求不高,零活类零件。
它投资较数控低,但对工人的操作技能要求较高,因此工资水平高。
在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造、更换许多工具、夹具,不需要经常调整机床。
因此,数控机床适用于零件频繁更换的场合。
也就是适合单件、小批生产及新产品的开发,缩短了生产准备周期,节省了大量工艺设备的费用。
物竞天择,适者生存。
一些不适应社会发展在机床必将被淘汰,所以实施机床的数控化改造是机械行业在必然趋势。
通过搜集资料、实践研究等方法对机床就行改造即是用较少的成本去创造更高的价值。
而这也将极大的推动中国机械行业的发展。
经过大量实践证明普通机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。
所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床,这种做法具有投资少、见效快的特点。
事实证明:机床的数控化改造可以为企业带来可观的经济效益。
关键词:CA6140普通车床;数控化改造;数控车床目录第一节普通车床数控化改造绪论1.1 概述 (1)1.2 数控机床在我国的发展概况 (1)1.3 数控机床的发展趋势 (2)第二节机械设计部分 (3)2.1C A6140普通车床的数控化改造设计方案的拟定 (3)2.2总体方案确定 (3)2.3设计参数 (4)2.4 CA6140车床进给伺服系统机械部分设计计算 (5)2.5步进电机拖动的开环系统 (15)第三节 PLC程序设计部分 (16)3.1系统配置 (16)3.2程序设计 (16)3.3程序设计及调试运行程序 (17)第四节体会收获 (21)第五节参考文献 (22)第一节普通车床数控化改造绪论1.1 概述1.机床数控化改造的目的:用数控装置、伺服系统、滚珠丝杠副及其他辅助装置等对普通机床进行数控化改造,将其有机结合,使普通机床基本具备同类数控机床的性能的数控机床。
浅析高职机械装调技术课程实践教学的创新论文浅析高职机械装调技术课程实践教学的创新论文引言机械装调技术是根据国家职业标准及行业标准等一些专业目标而定制的,是高职教育的重点科目,机械装调技术课程要将实践教学与理论教学有机地结合起来,才会让这门课程教学达到实际的效果。
在教学的过程中,机械装调技术课程要深入到每个学生的内心,其发展也经历了漫长的历史过程。
1 机械装调技术课程简介。
课程性质:本课程是五年制高等职业技术教育“机电一体化”技术专业的核心课程之一,是一门培养学生综合运用机电专业相关知识,积累实际工作经验,与劳动部门颁发的相关职业技能鉴定要求相关的综合技术课程,是具体体现和实现培养目标的重要课程。
本课程严格按照政策要求,培养专业性人才。
(1)课程基本理念:根据高职教育数控技术人才培养目标,遵循以“就业为导向,能力为本位”的职教理念设计的,,本课程是根据国家劳动和社会保障部结合职业学校的教学实际,围绕职业学校的培养目标,采用模块化,综合化的模式进行设计。
(2)课程设计思路:机械装调、电气装调、典型机电设备的整机装调等三个模块,从机械功能部件、电气功能部件的装调,机械功能部件、电气功能部件的维修,到典型的机电设备的整机装调及维修,系统讲述基础知识,基本工艺等,让学生初步具备机械装调和维护修理能力,为学生的后续学习和发展打好基础。
为社会培养专业型的技术人才。
2 高职机械装调技术教育中存在的问题。
(1)教学方法陈旧,教室在教学中一直采用传统的教学模式,教学方法缺乏创新,为了应对考试而学习,缺乏实践性,使学生对知识的理解不够透彻,也加重了学生的理解难度。
在应试教学的影响下,单纯机械的讲解教学内容,使得学生觉得课程枯燥乏味,对学习失去兴趣,也使学生难以接触到一些新颖的理念和操作方式,教学较为呆板滞后,对于学生的发展也有一定的不利影响。
(2)课程设置不合理,学生的机械基础知识欠缺,对于机械装调知识的了解太过于浅薄,学校在课程的安排上不是很合理。
继续教育学院毕业论文题目:普通车床的数控化改造学生姓名:学号:班级:专业:机电一体化2011年10月一、毕业设计(论文)任务课题内容毕业设计(论文)的内容要求:1. 首先阐明了普通车床的数控化改造意义.2. 说明了普通车床的数控化改造系统构成.3. 对普通车床的数控化改造的原理进行了分析,分析CNC控制器和步进电机课题任务要求:一、课题设计(论文)目的及意义1. 充分了解机床的组成,各系统之间的联系。
2 •通过这次的毕业设计,使我对数控机床相关专业课程方面的知识更加巩固了,同时也对CNC系统有了一个系统的认识。
3.本次设计使我体会到机电一体化技术的重要性。
为以后从事机床维修工作奠定了坚实的基础二、课题设计(论文)提纲1. 普通机床的数控化改造产生的背景及意义。
2. 普通机床的数控化改造的理论分析1)车床数控化改造的意义2)普通车床数控化的优点主要参考文献与外文翻译文件、毕业设计(论文)工作进度计划表3.进度安排请用“一”在相应位置画出。
5 / 32三、学生完成毕业设计(论文)阶段任务情况检查表注:1•此表应由指导教师认真填写。
阶段分布由各学院自行决定。
2. 组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神,根据学生具体执行情况,如实填写。
3. 完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。
包括优点,存在的问题与建议4. 对违纪和不能按时完成任务者,指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。
6 / 32四、学生毕业设计(论文)装袋要求 :1.毕业设计(论文)按以下排列顺序印刷与装订成一本(撰写规范见教务处网页) ⑵扉页(4)中文摘要 (6)目录(8)参考文献(10)附录(公式的推演、图表、程序等)(11)附件1:开题报告(文献综述)(12)附件2:译文及原文影印件2.需单独装订的图纸(设计类)按顺序装订成一本 3•修改稿(经、管、文法类专业)按顺序装订成一本。
4. 《毕业设计(论文)成绩评定册》一份。
机械设备改装课程毕业论文目录摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------------IABSTRACT--------------------------------------------------------------------------------------------------II前言-----------------------------------------------------------------------------------------------------------Ⅴ一、概述---------------------------------------------------------------------11.1普通车床数控改造--------------------------------------------------1 1.2 普通机床数控化改造经济性评价--------------------------------------------------------21.3数控机床伺服系统的选择------------------------------------------------------------------6二、车床改造方案的确定------------------------------------------------------72.1 普通车床的构成----------------------------------------------------------------------------82.2 步进电机的控制选择、安装、与控制-----------------------------------------------92.3 普通车床传动系统的改造---------------------------------------------------------------------12.4 车床改造机械部分具体零件的设计 112.5 驱动电路的确定----------------------------------------------------------------------------3 2.6 I/O接口的确定-----------------------------------------------------------------------------1 3三、改造车床主轴及控制系统--------------------------------------------------153.1改造主轴电机-------------------------------------------------------------------------------153.2改进刀架--------------------------------------------------------------------------------------15四步进电机驱动电路的设计----------------------------------------------------------------------------17 4.1 功率放大器的设计-------------------------------------------------------------------------184.2 环形分配器的设计-------------------------------------------------------------------------21五步进电机控制系统的设计-----------------------------------------------------------------------------2 55.1 步进电机的控制方案--------------------------------------------------------------------255.2 步进电机的恒速控制--------------------------------------------------------------------------265.3 步进电机的变速控制-------------------------------------------------------------------28 七结束语---------------------------------------------------------------------------------------------------32八致谢------------------------------------------------------------------------------------------------------33参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------34一、概述1.1 普通车床数控改造数控车床是现代机械制造业中不可缺少的加工设备,在机械制造业中发挥着重要的作用,能解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、零件多变的加工问题,且产品加工质量稳定,生产效率较高。
企业要在激烈的市场竞争中获得生存、求得发展,就必须在最短的时间以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。
目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。
购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,但是成本太高,很多工厂在短时间都无法有那么多的资金,这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐;同时目前大多数企业还有数量众多,而且还具有较长使用寿命的普通机床,由于普通机床加工精度相对较低、不能批量生产,生产的自动化程度不高,生产自适应性差,但考虑投资成本,产业的连续性和转型周期,又不能马上淘汰。
而改造现有旧机床、配备与之相适应的数控系统,把普通机床改装成数控机床,是当前许多企业对现有设备改造换代的首选办法,也是提高机床数控化率的一条有效途径,不失为一条投资少、提升产品加工精度及质量,提高生产效率的捷径,使企业提升竞争力,在我国成为世界制造业中心及制造强国的进程中,占有一席之地。
对于本课题,既可以达到完成毕业设计的目的,又可以达到研制新成果,开阔科研门路的目的。
普通车床自动控制系统研制,是利用传统普通车床,结合计算机、电子科技知识,变动手为自动,由粗加工变精加工,实现“变废为宝”的最终目的,成品的主要用处为:既可以作为成品机型加工小批量精度高的零配件,又可以作为直观、实效的机电演示设备,结合理论教学最直接的实现由单一机械产品,经电子化改造变为以机电为动力最终实现精密机械加工的数控机床。
1.2 普通机床数控化改造经济性评价目前新经济型数控车床约8.5万/台,以普通新车床CA6140为例,售价3.8万/台,使用寿命8-10年,而已使用了6-8年的旧车床CA6140,估价0.5万/台,通过改造还可使用4-6年。
普通车床CA6140每台数控化改造所需价格大约3万,数控加工的生产率可提高20.30%。
因此需要对普通车床的数控化改造进行经济性评价。
设备现代化改造是指应用现代技术成就和先进经验,适应生产的需要,改变现有设备的结构(包括更换新部件、新装置、新附件等),改善现有设备的技术性能,使之全部或局部达到新设备的性能。
设备现代化改造是广义设备更新的一种方式,因此,研究现代化改造的经济性与设备更新的其他方式相比较。
一般情况下,与现代化改造并存的可行方案有:继续使用旧设备、旧设备大修理、原型设备更换和更换新设备。
决策的任务就是要在各种可行方案中选择设备使用总成本最小的方案。
针对各种方案的设备使用总成本,进行经济分析[1],选用下列公式计算:====式中:——旧设备到j年的使用总成本;——原型新设备到j年的使用总成本:——高效率新设备到j年的使用总成本:——现代化改装后设备到j年的使用总成本;——大修理后设备到j年的使用总成本:——旧设备继续使用时的劳动生产率系数;——原型新设备的劳动生产率系数;——高效率新设备的劳动生产率系数;——现代化改装后的劳动生产率系数;——大修理后的劳动生产率系数;——原型新设备的价值;——高效率新设备的价值;——旧设备现代化改装的价值:——设备大修理费用:——旧设备在j年的使用费用;——原型新设备在j年的使用费用;——高效率新设备在j年的使用费用;——现代化改装后在j年的使用费用;一——大修理后在j年的使用费用:——原型新设备使用j年后的残值;——高效率设备使用J年后的残值;——第j年的现值系数,i为贴现利率;j为设备使用年限,(j=l,2,3,..n)。
比较各种方案的设备使用总成本,取总成本最小的方案。
各种方案投资成本及生产率以及各年使用成本列于表1.1所示:序号可行方案基本投资劳动生产力系数各年使用费用·1 2 3 4 5 6 7 8 91 旧车床继续使用=0.7 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.252 更换为全新普通车床=3.5 =1 0.03 0.07 0.11 0.15 0.19 0.23 0.27 0.31 0.353 更换为全新数控机床=6.5=1.6 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.184 改装为数控机床=3.2=1.2 0.1 0.18 0.26 0.34 0.42 0.5 0.58 0.66 0.745 旧机床大修理=1.8 =0.9 0.1 0.19 0.28 0.37 0.46 0.55 0.64 0.73 0.82 表1.1 各种更新方案的投资和各年使用费用 ( 万元)新设备残值==O.5万元,旧设备残值==0,利率i=8%将上表所列数据代入各计算公式得出各种方案逐年使用成本见表1-2:年1 2 3 4 5 6 7 8 9 份方案0.33 0.94 1.79 2.84 4.06 5.41 6.87 8.41 10.023.59 3.59 3.68 3.79 3.914.06 4.22 4.38 4.564.07 4.10 4.13 4.16 4.20 4.25 4.30 4.36 4.412.74 2.873.04 3.25 3.49 3.754.04 4.33 4.642.10 2.28 2.53 2.833.18 3.57 3.984.42 4.87表1-2 各种方案逐年设备使用总成本汇总表(万元)由以上计算结果,比较各项更新方案中使用总成本最小者为优。