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本科毕业设计任务书(车床改造)

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兰州理工大学技术工程学院COLLEGE OF TECHNOLOGY AND ENGINEERING . LUT
毕业设计任务书
姓名
学号
专业
班级
指导教师
工学一部机械教研室
二零一三年三月
一、毕业设计题目
机床数控化改造
二、机床设计主要参数及技术性能
1.改造机床的主要技术性能、参数
将普通车床（最大加工直径320mm、400mm、500mm；加工长度750mm、1000mm、1500mm），改造为经济型数控车床，半闭环控制，实现Z、X二轴（坐标）联动。

(1)在改造中应尽可能保留原机床结构
(2)主传动系统改造
1）保留主轴箱内滑移齿轮变速机构；
2）取消原操纵手柄（通过双向片式摩擦离合器）实现主轴的正反转及停止，改由数控系统直接控制主电机，当数控系统发出M03指令后，主电机正转，通过传动系统实现主轴正转。

(3)进给系统的改造
纵向（Z轴）进给和横向（X轴）进给采用交流伺服电机驱动。

纵、横向传动采用滚珠丝杠副，实现无间隙传动，提高传动精度。

(4)导轨的改造
机床导轨除应具有原精度外，采用在原导轨上粘接聚四氟乙烯软带，使
其有良好的耐磨性和较小的摩擦阻力，能预防爬行并具有自润滑性。

(5)刀架的改造
拆除原刀架和小托板，将车床的刀架替换为一个四工位电动刀架，将刀
架调整好高度安装在中托板上，由数控系统直接控制，减少辅助时间，提高效率。

(6)安装主轴脉冲发生器
加工螺纹时为了保证纵向进给运动与主轴的回转运动有严格的运动关系，需要在主轴尾部安装主轴脉冲发生器。

主轴脉冲发生器与主轴同步旋转，同时发出与主轴转角相对应的脉冲信号，使数控系统控制刀架的纵向移动量。

2.数控系统参数
(1)联动轴数：X、Z二轴
(2)脉冲当量：X轴0.0005mm，Z轴0.001mm
(3)快速进给：8000mm/min
(4)切削速度：1−3000mm/min
(5)加工螺距：0.25−24mm（米制、英制）
(6)最小输入单位：0.001mm
(7)编程尺寸范围：±7999.99mm
(8)编程代码：符合ISO-840国际标准
三、改造后机床的数控功能、精度
1.数控系统功能
（1）自诊断功能：每次开机或复位对DSP、CPU、存储器、LCD、I/O接口、参数状态、机床坐标、加工程序等进行全方位的诊断；运行中的电源、限位等进行实时诊断。

（2）编程系统：全屏幕编辑
（3）指令系统：多重保护、固定循环、子程序调用
（4）直线插补、圆弧插补
（5）米制、英制螺纹；锥螺纹；多头螺纹
（6）横线速切削（主轴可控时）
（7）限位保护：机床硬限位确保在加工过程中的安全性
（8）机床自动返回基准点
2.数控精度
（1）定位精度 X轴0.020mm，Z轴0.035mm
（2）重复定位精度 X轴0.015mm，Z轴0.020mm
四、设计内容及工作量
（一）设计内容
1.总体方案设计
（1）改造后的传动系统设计
（2）机床改造总体设计
2.部件设计
（1）横向（X轴）进给系统改造设计
（2）纵向（Z轴）进给系统改造设计
（3）主传动系统改造设计
（4）主要零件设计
3.控制系统设计
数控系统选型及电气改造设计。

（二）工作量
1．设计计算说明书部分（约1.5万字）
（1）设计任务的论述及国内外数控机床的发展概况
（2）改造总体设计方案及论证
（3）纵向、横向驱动电机布置方案的选择
（4）传动系统方案设计
（5）机床改造联系尺寸图的设计说明
（6）横向（X轴）进给系统设计计算说明
（7）纵向（Z轴）进给系统改造设计计算说明
（8）主轴箱改造设计计算说明
（9）刀架及小托板改造设计说明
（10）床身改造说明
（11）数控系统选择及抢电部分设计说明
（12）本设计方案的技术经济分析
（13）其它需要说明的问题
注：设计计算说明书的格式及要求参阅《毕业设计指导书》
2．图纸部分（不少于3.5张0#）
（1）改造后的传动系统图 1张 1#
（2）机床总体尺寸联系图1张 0#
（3）横向（X轴）进给系统改造装配图1张 0#
（4）纵向（Z轴）进给系统改造装配图1张 0#
（5）主传动系统改造装配图1张 0#
（6）四工位刀架装配图1张 1#
（7）主要零件图（含AUTOCAD绘制）3张 1#
（8）机床控制系统图1张 0#
注：根据设计题目的不同，（3）、（4）、（5）、（6）每人只绘制其中一张
五、毕业设计的基本要求
通过毕业设计，学生应树立正确的设计思想，培养严肃认真的科学态度和严谨的工作作风，达到积累设计知识和提高设计能力、创新意识的目的；同时掌握查阅有关的设计手册、设计标准和收集资料的方法，获得设计工作的基本技能训练，提高分析和解决工程技术问题的能力、计算机应用能力，并为今后进行各类机械装备设计打下良好的基础。

在完成毕业设计任务的同时，学生还应树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点和全局观点。

1.学生本人应对毕业设计的工作质量负责，有高度的责任心，发挥团
队精神，按时独立完成全部设计任务。

2.学生在接到毕业设计任务书及指导书一周内，向指导老师提交毕业设计工作计划。

3.学生应充分发挥主动性及创造性，树立事实求是的科学态度，自觉接受指导老师检查，按工作计划的进度，逐步完成每项设计任务。

4.学生必须做好设计笔记，记录设计原始资料、计算过程及参阅的文献资料，设计笔记作为考核平时成绩的依据之一。

5.毕业设计纪律：要严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课，每天出勤不少于6小时。

如因事、因病不能参加毕业设计，则需请假，凡未请假或未获准假而擅自不出勤着，均按旷课论处。

6.公共道德：要爱护公物，搞好环境卫生，保证设计教室整洁、卫生、文明、安静。

严禁在设计教室内打闹、吸烟、嬉戏、下棋、听音乐（包括MP3）。

六、进程安排
2013年3月4日——6月14日，共计 15 周（含实习2周、答辩1周）
◆注：机动时间0.5周。

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数控车床系统结构改造设计书

数控车床系统结构改造设计书

数控车床系统结构改造设计书数控车床系统结构改造设计书1. 设计目标本次数控车床系统结构改造的设计目标为：提高数控车床加工精度和稳定性，增加数控系统的功能和扩展性，提升生产效率和生产质量。

2. 现有车床结构分析数控车床的结构包括机身、进给系统、主轴系统、控制系统和刀具系统。

其中，机身的刚性决定着数控车床的加工精度和稳定性，而进给系统和主轴系统的精度和稳定性则是数控车床能否实现全自动加工的关键。

控制系统则决定了数控车床的加工精度和工作范围，刀具系统则决定了数控车床的工作效率和加工质量。

现有数控车床的结构不够合理，机身的刚性不够强，容易发生振动和位移，影响加工精度和稳定性。

进给系统和主轴系统的精度和稳定性也不够理想，容易产生误差和变形，导致加工品质下降。

控制系统的功能不能满足当前的加工需求，需要扩展出更多的加工功能。

刀具系统的切割效率不理想，加工速度不够快，切割质量不如人意。

3. 改造方案3.1 机身结构改造考虑到机身的刚性对加工精度的影响，本次改造将对现有机身结构进行增强和加固，利用更高强度的材料重新设计机身结构，并采用加强支撑和支撑背板的方式，使数控车床的结构更加稳定和牢固。

3.2 进给系统和主轴系统改造进给系统和主轴系统的精度和稳定性对数控车床的全自动加工有着至关重要的影响，因此，本次改造将针对进给系统和主轴系统的问题进行改进。

首先，更新进给系统的控制部分和传动设备，采用更加精密的减速器和伺服电机实现进给速度更加稳定和精确。

其次，针对主轴系统的问题，采用更加精密的轴承和主轴，实现主轴的转速稳定和运转平稳。

3.3 控制系统扩展控制系统的扩展将是本次改造的关键所在。

针对现有控制系统的不足，本次改造将引入更加先进的数控系统和相应的控制软件，实现更加灵活和多样化的加工需求，并提供更加人性化的操作界面，方便操作和管理。

3.4 刀具系统改进刀具系统的改进将提升数控车床的工作效率和加工质量。

本次改造将增加多条刀架，增强切割效率，并更新切割软件，实现更加高效和精准的切割操作。

C616型普通车床任务书

C616型普通车床任务书

毕业设计（论文）任务书
专业班级学生姓名
一．设计（论文）题目：C616型普通车床改造为经济型数控车床
二．原始资料：C616型普通车床总体设计相关资料、结构分析图、机械设计手册、机床改造设计手册、非标手册、数控改造相关资料、已有原机型。

三．设计（论文）要求：要求学生对C616普通车床进行数控改造。

利用微机对纵横进给系统进行开环控制。

驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。

在满足使用要求的前提下，对机床的改动尽可能减少，以降低成本.根据C616车床有关资料以及数控车床的改造经验能够运用所学的机械设计与机械零件基础知识对机床进行改造，提供设计说明书，并通过CAD设计软件绘制所设计总装图及外形结构图。

四．毕业设计（论文）内容：
1设计（论文）说明书（根据大纲要求）设计说明书一份
2 设计（论文）图纸C616车床改数控的横向进给系统图、C616车床改数控的纵向进给系统图、机床改造外形图
五．毕业设计（论文）工作期限：
任务书发给日期2005 年11月15日
设计（论文）工作自2005年11月15日至2006年6月15日
设计（论文）指导教师
学科（方向）负责人
主管院长。

数控改造毕业设计样本

数控改造毕业设计样本

毕业设计设计题目: 普通车床数控改造设计人: 杨金龙系别: 机械工程系专业 : 数控设备应用与维护设计地点: 广州数控设备有限公司指引教师: 吕有界目录第一章普通车床数控改造概述1. 1 数控车床简介 (3)1. 2 数控车床构成与工作原理 (4)1. 3 普通车床简介 (5)1. 4 数控机床与普通设备比较 (6)第二章普通车床数控改造所需要元器件与I/O口连接2. 1 广州数控980T系统简介 (7)2.2系统连接 (9)2. 3 广州数控DA98A全数字式交流伺服器与配套交流伺服电机、滚珠丝杆 (16)2. 4 主轴变频器和编码器 (20)2. 5 电气元器件清单 (23)第三章设备器件布置与电气安装连接3. 1 各元器件布置 (25)3. 2 电器柜各元器件安装与连接（各某些图） (25)3. 3 连接总装图 (25)第四章机床参数与调试4. 1 机床调水平 (26)4. 2 参数设立 (26)4. 3 试切削与参数更改 (28)参照文献 (28)第一章普通车床数控改造概述1. 1 数控机床简介所谓数控, 即数字控制（Numerical Control）, 是数字程序控制简称。

数控实质是通过特定解决方式下数字信息（不持续变化数字量）去自动控制机械装置进行动作, 它与通过持续变化模仿量进行程序控制（即顺序控制）, 有着截然不同性质。

而所谓数控机床即是一种通过数字信息控制机床按给定运动规律, 进行自动加工机电一体化新型加工装备。

数控机床是数字控制技术与机床相结合产物。

初期数控机床NC装置由各种逻辑元件、记忆元件构成随机逻辑电路, 是固定接线硬件构造, 由硬件来实现数控功能, 称作硬件数控, 用这种技术实现数控机床普通称作NC机床。

当代数控系统是采用微解决器或专用微机数控系统, 即计算机数控（Computer Numerical Control）,简称CNC。

当代数控系统是采用微解决器或专用微机数控系统, 由事先存储在存储器里系统程序（软件）来实现控制逻辑, 实现某些或所有数控功能, 并通过接口来与外围设备进行连接, 称为CNC系统, 这样机床普通称为CNC机床。

C650卧式普通车床PLC电气改造毕业设计

C650卧式普通车床PLC电气改造毕业设计

任务设计书设计题目C650卧式普通车床PLC电气改造设计要求；；；4.进行调试,找出问题,并改良设计；。

设计进度要求：第一周：确定题目、准备资料、讲解课题；第二周：企业实习、收集C650卧式普通车床的资料；第三、四周：方案设计；第五、六周：调试修正；第七周：写设计说明书；第八周：打印报告、准备辩论。

指导教师〔签名〕：摘要可编程控制器是在继电器控制和计算机技术的根底上，逐渐开展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。

它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。

据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。

专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的根底设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。

由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富。

它的功能主要是：控制功能、数据采集、储存与处理功能、通信、联网功能、输入/输出接口调理功能、人机界面功能。

在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC 构成“集中管理、分散控制〞的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。

本次设计的内容主要是利用PLC〔Programmable Logic Controller〕对C650型车床的电器局部进行改造。

首先我对本设计进行总体的分析，使自己有一个大致的总体概念，然后仔细分析C650车床，对车床主运动和进给运动还有其它的辅助运动，进行分析。

最后根据控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC 实验台进行实验仿真。

因此使C650车床在完成原有的功能特点外，还具有安装简便、稳定性好、易于维修、扩展能力强等特点。

关键词：可编程控制器，车床，梯形图，电气控制系统目录摘要 (II)1可编程控制器概述及构成原理 (1)1.1 可编程控制器的产生及定义 (1)1.2 可编程控制器的特点 (2)1.3 可编程控制器的应用及开展 (3)2 PLC控制系统设计概述 (5)2.1 PLC控制系统设计要求 (5)2.2 PLC系统设计流程图 (5)2.3 可编程控制器控制系统设计的根本步骤 (7)3 电气功能的主要分析和特点 (11)3.1 C650型卧式车床的主要结构及运动情况 (11)3.2 车床对电力拖动的要求 (12)3.3 控制线路特点与电气线路概述 (12)4 硬件的概述 (17)4.1 PLC 类型的简介 (17)4.2 PLC的特点 (17)4.3 选配PLC型号 (18)4.4 车床控制PLC电气原理图及I/O分配图 (20)外部硬件接线电路 (21)5 软件的概述 (22)5.1 S7－200 PLC编程软件STEP 7-Micro/WIN的介绍 (22)5.2 梯形图 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1可编程控制器概述及构成原理1.1 可编程控制器的产生及定义可编程控制器的产生20世纪是人类科学技术迅速开展的一个世纪，电器控制技术也由继电器控制过度到计算机控制系统。