CA6140車(chē)床橫向進(jìn)給改造的設(shè)計(jì)論文.doc

-1目錄緒論-3第1章數(shù)控機(jī)床改造的目的-31數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史及趨勢(shì)-32數(shù)控改造的必要性-5第2章數(shù)控機(jī)床改造的方法及原理-71機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)-7第3章機(jī)床伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算-9第4章、單片機(jī)微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)內(nèi)容-21體會(huì)與感受-25參考資料-26-2緒論近年來(lái)我國(guó)企業(yè)的數(shù)控機(jī)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(gè)體企業(yè)中也普遍開(kāi)始使用。在這些數(shù)控機(jī)床中，除少量機(jī)床以FMS模式集成使用外，大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。2001年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第3位，達(dá)47.39億美元，僅次于美國(guó)的53.67億美元，消費(fèi)額比上一年增長(zhǎng)25%。但由于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，使我國(guó)機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)，2001年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第2位，達(dá)24.06億美元，比上年增長(zhǎng)27.3%。近年來(lái)我國(guó)出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主。數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、電子、自動(dòng)化及電機(jī)拖動(dòng)于一體化的裝備。它是有計(jì)算機(jī)作為控制核心，來(lái)控制異步電機(jī)，從而控制機(jī)床的換刀、走刀、停頓的。隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，使機(jī)械制造進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段，是機(jī)械制造業(yè)中的一次技術(shù)革命。數(shù)控機(jī)床作為期間的產(chǎn)品價(jià)格也十分昂貴，對(duì)大對(duì)數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，更換設(shè)備所需資金太大，老的設(shè)備得不到利用。結(jié)合我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，所以把普通機(jī)床改造成為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床就有十分重大的意義。也是我國(guó)發(fā)展數(shù)控產(chǎn)品的主要渠道之一。第一章、數(shù)控機(jī)床改造的目的11數(shù)控機(jī)床的概述數(shù)字控制是近代發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控。數(shù)控機(jī)床是一個(gè)裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號(hào)碼，或其他符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。其實(shí)程序控制系統(tǒng)就是所說(shuō)的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)是一種控制系統(tǒng)，它自動(dòng)閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字植，并將其譯碼，從而使機(jī)床動(dòng)作和加工零件。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置，可編程序控制器，主軸驅(qū)動(dòng)及進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等部分。所以數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，也是集多種新技術(shù)于一體的機(jī)電一體化裝備。數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型代表，在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域里起著至關(guān)重要的作用。12數(shù)控機(jī)床的發(fā)展數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化機(jī)床，它較好地滿(mǎn)足了機(jī)械行業(yè)零部件加工的高性能，高精度與高動(dòng)化的要求。在機(jī)械產(chǎn)品中，是機(jī)械制造業(yè)中的一次技術(shù)革-3命。1952年美國(guó)PARSONS公司與麻省理工學(xué)院合作試制了世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控立式銑床。54年美國(guó)Bendix-Cooperation公司生產(chǎn)了第一臺(tái)工業(yè)用數(shù)控機(jī)床。先是由電子管控制，隨后經(jīng)歷了晶體管控制，集成電路控制（NC）,計(jì)算機(jī)控制（CNC）,直到現(xiàn)在的微處理器控制（MNC）。我國(guó)從1958年開(kāi)始研制數(shù)控機(jī)床，70年代初得到廣泛發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在車(chē)床，銑床，鉆床，鏜床，磨床，齒輪加工機(jī)床。電加工機(jī)床等得到應(yīng)用，并指出加工中心。目前我國(guó)能夠生產(chǎn)多種類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床，生產(chǎn)幾千臺(tái)，并有向國(guó)外出口。但我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床在精度，速度，數(shù)控系統(tǒng)的功能及傳感元件等方面比先進(jìn)國(guó)家都有一定差距，近幾年我國(guó)機(jī)床業(yè)受到世界市場(chǎng)的沖擊，迫使我國(guó)的機(jī)床質(zhì)量有很大的提高，面向21世紀(jì)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)一定能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。數(shù)控機(jī)床也向（1）具有先進(jìn)的自檢能力。（2）向高速，高精度發(fā)展（3）更高的生產(chǎn)率和利用率。（4）單元模塊化。（5）有更強(qiáng)的通訊功能，圖像編程和顯示功能的方向發(fā)展。機(jī)床作為工作母機(jī)和維修工具，早已成為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的必要裝備。數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展，更是制造高質(zhì)量、高效率、高一致性產(chǎn)品的有力保障。隨著人類(lèi)社會(huì)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，各種新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新配件不斷涌現(xiàn)，各個(gè)領(lǐng)域不斷提出新的要求，這一切都使得機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能千變?nèi)f化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展又使得機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)正在以更短的周期更新。面對(duì)如此的形勢(shì)，機(jī)床制造者在不斷努力跟蹤時(shí)代的步伐，機(jī)床的使用者、維修者也要努力跟上。為使讀者及時(shí)了解數(shù)控機(jī)床的技術(shù)與知識(shí)，加深數(shù)控機(jī)床使用與維修理念上的認(rèn)識(shí)。1321世紀(jì)初切削加工技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)21世紀(jì)，我們正處于制造技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)期。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，也進(jìn)入了以發(fā)展高速切削、開(kāi)發(fā)新的切削工藝和加工方法、提供成套技術(shù)為特征的發(fā)展新階段。其主要趨勢(shì)有四個(gè)方面：(1)高速切削將成為切削加工的新工藝當(dāng)前，以高速切削為代表的干切削、硬切削等新型切削工藝已經(jīng)顯示出很多的優(yōu)點(diǎn)和強(qiáng)大的生命力，這是制造技術(shù)為提高加工效率和質(zhì)量、降低成本、縮短開(kāi)發(fā)周期對(duì)切削加工提出的要求。因此，發(fā)展高速切削等新型切削工藝，促進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)代切削技術(shù)發(fā)展最顯著的特點(diǎn)。當(dāng)代高速切削不只是切削速度-4的提高，而是需要制造技術(shù)全面進(jìn)步和進(jìn)一步創(chuàng)新達(dá)到切削速度和進(jìn)給速度的成倍提高，并帶動(dòng)傳統(tǒng)切削工藝的變革和創(chuàng)新，使制造業(yè)整體切削加工效率有顯著的提高。(2)實(shí)現(xiàn)難加工材料加工技術(shù)的重大突破長(zhǎng)期以來(lái)，難加工材料如奧氏體不銹鋼、高猛鋼、淬硬鋼、復(fù)合材料、耐磨鑄鐵等一直是切削加工中的難題，不僅切削效率低，而且刀具壽命短。隨著制造業(yè)的發(fā)展，21世紀(jì)這些材料的用量將迅速增加，加工矛盾將更加突出。與此同時(shí)，產(chǎn)品的材料構(gòu)成將不斷優(yōu)化，新的工程材料也不斷問(wèn)世，而每一種新型材料的采用都對(duì)切削加工提出了新的要求。(3)滿(mǎn)足制造業(yè)對(duì)切削加工新技術(shù)和新產(chǎn)品需求進(jìn)入21世紀(jì)以后，產(chǎn)品多樣化和個(gè)性化的趨勢(shì)將進(jìn)一步加劇，制造業(yè)的產(chǎn)品更新速度也勢(shì)必大大加快。每一種新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)都意味著零件功能、結(jié)構(gòu)、材料的重大變更，也是對(duì)切削加工提出新的開(kāi)發(fā)任務(wù)。制造業(yè)對(duì)切削加工新技術(shù)、新產(chǎn)品的需求在21世紀(jì)初將達(dá)到空前的高度。(4)環(huán)境保護(hù)對(duì)切削加工行業(yè)提出挑戰(zhàn)隨著社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)诃h(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡等方面獲得了高度共識(shí)，并成為全球的共同行動(dòng)綱領(lǐng)。以降耗、節(jié)能、節(jié)材、減廢、有利于環(huán)境保護(hù)和人身健康、實(shí)行清潔安全生產(chǎn)的“綠色工程”已在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家興起。實(shí)行“綠色工程”，開(kāi)發(fā)“綠色制造技術(shù)”是新世紀(jì)切削加工發(fā)展的重要課題。14數(shù)控機(jī)床改造的意義數(shù)控機(jī)床改造在國(guó)外已發(fā)展成一個(gè)新心的工業(yè)部門(mén)。早在60年代已經(jīng)開(kāi)始迅速發(fā)展，并有專(zhuān)門(mén)企業(yè)經(jīng)營(yíng)這門(mén)業(yè)務(wù)。其發(fā)展的原因是多方面的。首先是技術(shù)的原因。在過(guò)去的20年里，金屬切削的基本原理變化不大，但社會(huì)生產(chǎn)力的巨大發(fā)展，要求制造技術(shù)向自動(dòng)化及精密化前進(jìn)。而刀具材料和電子技術(shù)卻有很大進(jìn)步，特別是微電子技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)進(jìn)步，反映到控制系統(tǒng)中來(lái)，它既能幫助機(jī)床自動(dòng)化又能提高加工準(zhǔn)確度。這些技術(shù)進(jìn)步和高生產(chǎn)率的要求，精密加工和型面加工的增多等，突出了舊機(jī)床技術(shù)改造的必要性及迫切性。其次是經(jīng)濟(jì)上的原因。舊機(jī)床設(shè)備更新，支付很多費(fèi)用。若采用“改造”技術(shù)（主要是數(shù)控技術(shù)）加以現(xiàn)代化，則可以節(jié)約50%還多的資金。這種事半功倍的技