C6132普通車床數(shù)控改裝畢業(yè)設(shè)計(jì).docVIP

機(jī)械工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目：C C6 61 13 32 2 普普通通車車床床的的數(shù)數(shù)控控改改造造 學(xué) 院 誠(chéng)毅學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 年 級(jí) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 成 績(jī) 指導(dǎo)老師 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 目目錄錄 目目 錄錄 摘要摘要 ABSTRACTABSTRACT（英文摘要）（英文摘要） 引引 言言 1 1 第一章第一章 總體方案的設(shè)計(jì)總體方案的設(shè)計(jì) 2 2 1.11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 2 2 1.21.2 總體方案的擬定總體方案的擬定3 3 1.2.11.2.1 伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 3 3 1.2.21.2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì) 4 4 1.2.31.2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì) 4 4 1.2.41.2.4 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的選擇設(shè)計(jì)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的選擇設(shè)計(jì) 5 5 1.2.51.2.5 編碼盤的選用和安裝編碼盤的選用和安裝 5 5 1.2.61.2.6 電氣控制系統(tǒng)的改裝設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的改裝設(shè)計(jì) 6 6 第二章第二章 機(jī)械部分的改造設(shè)計(jì)機(jī)械部分的改造設(shè)計(jì) 7 7 2.12.1 進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)方式及絲杠類型選擇進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)方式及絲杠類型選擇 7 7 2.22.2 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)縱向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)9 9 2.2.12.2.1 確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量9 9 2.2.22.2.2 車削力的計(jì)算車削力的計(jì)算9 9 2.2.32.2.3 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)、計(jì)算和選型滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)、計(jì)算和選型 1111 2.2.42.2.4 確定齒輪傳動(dòng)比確定齒輪傳動(dòng)比 1111 2.2.52.2.5 縱向步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選用縱向步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選用 1111 2.2.5.12.2.5.1 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 1111 2.2.5.22.2.5.2 各種工況下轉(zhuǎn)矩計(jì)算各種工況下轉(zhuǎn)矩計(jì)算 1212 2.2.5.32.2.5.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型 1414 2.32.3 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)橫向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 1414 2.3.12.3.1 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)橫向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 1414 2.3.1.12.3.1.1 確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 1414 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 2.3.1.22.3.1.2 切削力的計(jì)算切削力的計(jì)算 1515 2.3.1.32.3.1.3 滾珠絲杠設(shè)計(jì)、計(jì)算和選型滾珠絲杠設(shè)計(jì)、計(jì)算和選型 1616 2.3.1.42.3.1.4 確定齒輪傳動(dòng)比確定齒輪傳動(dòng)比 1616 2.3.52.3.5 橫向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用與計(jì)算橫向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用與計(jì)算 3030 2.3.5.12.3.5.1 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 3030 2.3.5.22.3.5.2 各種工況下轉(zhuǎn)矩計(jì)算各種工況下轉(zhuǎn)矩計(jì)算 3030 2.3.5.32.3.5.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型 3333 2.42.4 齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整 3333 第第三三章章 電電氣氣控控制制部部分分的的 計(jì)計(jì). . 3 33 3 3.13.1 電氣控制系統(tǒng)概述電氣控制系統(tǒng)概述 3.23.2 C6132C6132 車床電氣化控制系統(tǒng)的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)車床電氣化控制系統(tǒng)的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 3030 結(jié)論結(jié)論 3 3 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 3434 致致謝謝 . . 3 35 5 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 摘 要 數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大 的作用，很好的解決了現(xiàn)代機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精密，批量小，多變 零件的加工問(wèn)題，且能穩(wěn)定產(chǎn)品的和、加工質(zhì)量。大幅度的提高生產(chǎn)效 率。但從目前企業(yè)面臨的情況看，因數(shù)控機(jī)床間隔較貴，一次性投資較 大使企業(yè)心有余而力不足。另外從目前國(guó)內(nèi)機(jī)床使用的現(xiàn)狀來(lái)看，普通 機(jī)床擁有量巨大，在生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床相對(duì)于普通機(jī)床的優(yōu)勢(shì)較為明顯， 而由于數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，所以有必要對(duì)普通機(jī)床加以數(shù)控改造，使之 能完成數(shù)控機(jī)床能完成的部分生產(chǎn)任務(wù)。因此，我大膽的提出了對(duì)普通 C6132 車床的數(shù)控化改造。 C6132 普通車床是普通機(jī)床中比較有代表性的機(jī)床，它在機(jī)械結(jié)構(gòu) 上有其先天性的不足。如剛度低、抗振動(dòng)性差、滑動(dòng)摩擦阻力較大及傳 動(dòng)元件存在間隙等，因此需要有目的地改造，以滿足數(shù)控機(jī)床最基本的 要求，這也是本文主要討論的問(wèn)題。 以 C6132 型普通機(jī)床為例，從機(jī)械和電氣方面詳細(xì)闡述了數(shù)控化 改造的方法。改造后的車床投入使用后運(yùn)行穩(wěn)定，加工精度明顯提高， 取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控改造 普通車床 進(jìn)給系統(tǒng) 電氣系統(tǒng) 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV Abstract CNC machine tool as a typical mechatronic products, play an important role in the mechanical manufacturing industry, a good solution to the complex, the structure of modern machinery manufacturing precision, small batch processing, changeable parts, and can stabilize the product quality, processing and. Improve production efficiency greatly. But from the current enterprises are facing the situation, because the numerical control machine tool interval is more expensive, a one-time investment, enterprise is insufficient. In addition from the present situation of domestic machine tool, general machine tools with huge amount, in the production of CNC machine tools, relative to the ordinary machine has obvious advantages, and as a result of NC machine tools is expensive, so it is necessary to numerical control reforming of ordinary machine tool, which can complete the part of CNC machine tools to complete the production task. Therefore, I made bold to NC transformation of common lathe C6132. C6132 ordinary lathe is of general machine more representative of the machine tool, it have some congenital deficiencies in the mechanical structure. Such as low stiffness, vibration resistance is poor, sliding friction resistance and transmission elements there is a gap, therefore needs to change, in order to meet the requirements of CNC machine tools is the most basic, this is also the main issues discussed in this paper. Taking C6132 lathe as an example, elaborated the NC transformation method from mechanical and electrical. After the transformation of the lathe and put into use after stable operation, processing precision is obviously improved, made great economic benefits. Keywords: Transformation of ordinary lathe numerical control electrical system 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 引 言 目前我國(guó)機(jī)床主要是臥式車床，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，型號(hào)陳舊，技術(shù)水平 落后，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的發(fā)展。采用先進(jìn)的數(shù)控車床，已成為當(dāng)今世界制 造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。鑒于國(guó)內(nèi)制造業(yè)中普通機(jī)床的占有率較高，提高車床數(shù)控 化率有兩個(gè)可行的途徑，一是購(gòu)置新的車床；二是把臥式車床改造成數(shù)控車 床。根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的經(jīng)濟(jì)狀況，花大量的資金更換全新的數(shù)控車床花費(fèi)過(guò)高， 給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較大，同時(shí)報(bào)廢大量的普通機(jī)床是一個(gè)很大的浪費(fèi)。 因此，各企業(yè)可根據(jù)自身的情況，酌情進(jìn)行數(shù)控化率的提高，可以購(gòu)置一批 精度高、性能強(qiáng)的數(shù)控化車床，或數(shù)控化改造一批尚有一定精度的臥式車床。 C6132車床改造屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造，主要針對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù) 控化改造，利用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)元件采 用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。數(shù)控化改造后的機(jī)床， 能對(duì)縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字控制，并要求達(dá)到縱向最小運(yùn)動(dòng)單位為 0.01mm/脈沖，橫向最小運(yùn)動(dòng)單位 0.005mm/脈沖，刀架為自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架， 經(jīng)改裝后的機(jī)床能實(shí)現(xiàn)加工外圓、錐度螺紋、端面等的自動(dòng)控制。數(shù)控化改 造提高了原機(jī)床的生產(chǎn)速度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)縮短了生產(chǎn)周期，提高 了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。 數(shù)控化改造后具有如下幾個(gè)優(yōu)越性： 1、數(shù)控化改造提高了加工精度和生產(chǎn)率。 2、數(shù)控化改造提高了機(jī)床的性能和質(zhì)量，加工出原機(jī)床難以加工或者 不能加工的復(fù)雜軸類零件。 3、機(jī)床數(shù)控化改造后可以實(shí)現(xiàn)加工的柔性自動(dòng)化，效率可比原機(jī)床提 高3倍。 4、機(jī)床數(shù)控化改造后擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自檢 功能，更好地調(diào)節(jié)了機(jī)床加工狀態(tài)，還可以提示操作機(jī)床故障或編程錯(cuò)誤等 機(jī)床運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第一章 總體方案設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)任任務(wù)務(wù) 這次設(shè)計(jì)的任務(wù)是：數(shù)控化系統(tǒng)的選型，伺服系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電 氣系統(tǒng)數(shù)控化改造和液壓部分的維護(hù)以及繪制相關(guān)圖樣。要求改造車床具有 一般數(shù)控車床的性能，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：數(shù)控系統(tǒng)的選型，伺服系統(tǒng)、機(jī)械系 統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)，自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架和編碼盤的選型與改裝，以 及液壓系統(tǒng)的清潔與維護(hù)。數(shù)控系統(tǒng)方面，考慮到直流伺服電動(dòng)機(jī)的價(jià)格昂 貴，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，而在機(jī)械系統(tǒng)的改造方面，采用 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) -減速齒輪 -滾珠絲杠螺母副 -小滑板的傳動(dòng)方式。 主要技術(shù)參數(shù)： 最大加工直徑： 床身上： 320mm 床鞍上： 165mm 最大加工長(zhǎng)度： 1000mm 溜板及刀架重量：縱向： 800N 橫向：400N 刀架快速： 縱向：2m/min 橫向：1m/min 最大進(jìn)給速度： 縱向：0.6m/min 橫向：0.3m/min 最小分辨率： 縱向：0.01mm 橫向：0.005mm 定位精度 : 0.01 主電機(jī)功率 : 4KW 啟動(dòng)加速時(shí)間 : 25ms 機(jī)床的數(shù)控化改造主要應(yīng)用了現(xiàn)代成熟的數(shù)控技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)生產(chǎn) 的具體要求為目的，改變現(xiàn)有機(jī)床的結(jié)構(gòu)，給舊機(jī)床換上新部件、新裝置和 新附件，提高現(xiàn)有機(jī)床的技術(shù)性指標(biāo)，使之全部或局部達(dá)到新數(shù)控機(jī)床的水 平。 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 1.2 總總體體方方案案的的擬擬定定 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 結(jié) 論 為了使改造后的機(jī)床有較高的開(kāi)動(dòng)率和精度保持性，出盡可能的減少電 器和機(jī)械故障的同時(shí)，應(yīng)充分考慮機(jī)床零部件的耐磨性，尤其是機(jī)床導(dǎo)軌的 耐磨性。當(dāng)前國(guó)內(nèi)臥式車床的床身等大件都采用普通鑄鐵，而拖板也是普通 鑄鐵，其摩擦因數(shù)較高，為了提高機(jī)床的動(dòng)載性能，減少摩擦力，在改造中 采用了在機(jī)床滑板導(dǎo)軌上貼聚四氟乙烯軟帶的辦法，大大減少了摩擦阻力， 提高了防爬、耐磨、消振吸聲的能力。 C6132 臥式車床改造后，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)環(huán)數(shù)控自動(dòng)化加工，大大提高了加工 功效，增強(qiáng)了其實(shí)用性，穩(wěn)定了零件的加工質(zhì)量，并保留了原機(jī)床的基本結(jié) 構(gòu)和部分工作性能，能節(jié)約資金、縮短生產(chǎn)周期，是工廠進(jìn)行機(jī)械設(shè)備技術(shù) 化改造的趨勢(shì)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著認(rèn)真刻苦的態(tài)度去學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟、方法、以及經(jīng) 驗(yàn)，但是由于該設(shè)計(jì)許多方面的細(xì)節(jié)問(wèn)題涉及面太廣，由于本人知識(shí)面和能 力都極其有限，同時(shí)由于時(shí)間倉(cāng)促，因此不能科學(xué)詳盡的做出正確的選擇與 判斷，所以設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。雖然有些不足和遺憾，但是總的來(lái)說(shuō)， 該設(shè)計(jì)還是比較成功的?；旧贤瓿闪诉@臺(tái)臥式車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)，能 實(shí)現(xiàn)預(yù)期的所有功能，成功的完成了老師布置的任務(wù)。不夠完善的地方還望 各位老師同學(xué)不吝賜教，敬請(qǐng)斧正。 集美大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 參考文獻(xiàn) 1 羅永順主編 .機(jī)床數(shù)控化改造技術(shù) M .北京:機(jī)械工業(yè)出版社， 2007. 2 陳嬋娟主編 .數(shù)控車床設(shè)計(jì) M .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2006. 3 濮良貴，紀(jì)名剛主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) M .北京：高等教育出版社， 2006. 4 大連理工大學(xué)工程畫教研室編機(jī)械制圖 M 北京：高等 教育出版社， 2003. 5 鄭堤，唐可洪主編機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ) M 北京：機(jī)械 工業(yè)出版社， 1997. 6 吳宗澤，羅圣國(guó)主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) M