CW6163普通車床半閉環(huán)數(shù)控改造設計任務書

畢業(yè)設計任務書 一、設計題目 : CW6163 普通車床 半閉環(huán) 數(shù)控改造 二、設計參數(shù) : （ 一 ） 原始數(shù)據(jù)： CW6163 普通車床 主要技術(shù)參數(shù) 。 最大回轉(zhuǎn)直徑 630mm 電機功率 10KV Lmax 2000mm 快進速度 縱向 2.4m/min 橫向 1.2m/min 切削速度 縱向 0.5m/min 橫向 0.25m/min 定位精度 0.015 移動部件重量 縱向 1200N 橫向 800N 加速時間 30ms 機床效率 0.7 最小設定運動單位 脈沖當量 縱 0.01mm/step 橫 0.005mm/step 最大進給速度 縱向maxV 3m/min； 橫向maxV= 1.5m/min 滾珠絲杠導程 S橫 4mm ； S 縱 6mm 行程 L橫 490mm ； L 縱 1060mm 工作臺重量 G橫 197kg G 縱 434kg 時間常數(shù) T 10ms T 縱 10ms 電機鈕矩 P 縱 20Nm P橫 12 Nm 步距角 0.6/1.2(0.75/1.5) 工作速度 V 橫 1m/min V縱 2m/min （ 二 ）改造目標 1要求采用 半閉環(huán) 改造方式，位置檢測器安裝在伺服電機的軸上，采用直流伺服電動機，用光電脈沖傳感器既測量電動機的角位移，又通過計時而獲得速度。 2將 橫向 滑動 絲杠 改造為滾珠絲杠。 3定位精度達到 0.01mm 三、設計要求 1 1.對滾珠絲杠的設計，是考慮在最大負荷作用下的使用壽命。絲杠的長度，絲杠的轉(zhuǎn)速，滾道的硬度計運轉(zhuǎn)情況滿足工作要求。選出的絲杠型號，要計算其傳 動效率，并演算其剛度及穩(wěn)定性。 2.所選電機要滿足設計要求 3.數(shù)控系統(tǒng)的設計定位在半閉環(huán) 控制的數(shù)控系統(tǒng)，相關(guān)的硬件元件的設計和選擇要滿足設計要求。 4.數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的設計 。 5.要有相應的設計 CAD 圖紙。 6.論文 不端行為檢測 重復率在 30%以下 ，如果通不過要包修改直至通過 。 7.要提供論文講解服務，保證通過答辯。 四、設計內(nèi)容 （一） 緒論 1分析國內(nèi)外數(shù)控機床發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀。 2.數(shù)控機床發(fā)展趨勢和研究方向 3普通機床的數(shù)控化改造的必要性 （二）半閉環(huán)控制系統(tǒng)設計 結(jié)合設計任務擬定 CW6163 車床數(shù)控化改造的總體方案，并對總體方案進行分析比較和論證，最后確定總體方案。 數(shù)控系統(tǒng)總體方案設計內(nèi)容：系統(tǒng)運動方式的確定，伺服系統(tǒng)的選擇、執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及傳動方式的確定，微型計算機數(shù)控系統(tǒng)的選擇、設計等（數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計）應根據(jù)畢業(yè)設計任務及要求提出系統(tǒng)總體方案，對方案進行分析和論證，最后確定總體方案。 CW6163 普通車床的床身、主軸傳動箱都使用原機床的結(jié)構(gòu)，橫向機構(gòu)保留原手動機構(gòu)，拆除橫向 滑動 絲杠換上滾珠絲杠，為了便于安裝滾珠絲杠副 ， 絲杠軸不是整體的而采用分段式，然后用聯(lián)軸器聯(lián)接（或用套筒剛性聯(lián)接）；縱向進給機構(gòu)拆除機床的溜板箱、光杠與絲杠及安裝座，配上滾珠絲杠及相應的安裝裝置，縱向驅(qū)動的步進電機及減速箱安裝在車床的床尾。數(shù)控系統(tǒng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)，外加數(shù)控裝置利用微機對縱橫向進給及刀架系統(tǒng)進行控制，在機床的精度，性能等方面除保持原來狀況外還有所提高。 （ 三 ） 機械改造部分設計 1.機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)方案的確定 2具體方案的設計計算和選擇 （繪制改動部分機械結(jié)構(gòu)裝配圖） （ 1） 主切削力及其切削分力計算 （ 2） 導軌摩擦力的計算 （ 3） 計算滾珠絲 杠螺母副的軸向負載力 （ 4） 確定進給傳動鏈的傳動比 i 和傳動級數(shù) （ 5） 滾珠絲杠的動載荷計算、直徑估算和設計 2 （ 6） 滾珠絲杠螺母副承載能力校核和設計 （ 7） 計算機械傳動的剛度 （ 8） 電動機的選型與計算 3 進給系統(tǒng)的設計 （繪制改動部分機械結(jié)構(gòu)裝配圖） （ 1） 床身及導軌 （ 2） 中間軸的設計 （ 四 ） 數(shù)控系統(tǒng) 硬件電路 設計 1 硬件控制系統(tǒng)設計（包括 微機數(shù)控系統(tǒng)框圖的設計 ） 2 控制回路設計（包括 微機數(shù)控系統(tǒng)電路原理圖的設計與繪制 ） （ 1）位置環(huán)控制 （ 2）電流環(huán)設計 包括微機、擴展芯片、顯示、鍵盤、 I/O 接口、伺服 控制電路等組成的控制系統(tǒng)。 （ 五 ） 系統(tǒng)控制軟件的設計 1.控制軟件的主要內(nèi)容 2.軟件設計 （ 1）系統(tǒng)控制功能分析 （ 2）系統(tǒng)管理程序控制 （ 3）自動加工程序設計 五、使用參考資料 （僅限參考 ，盡量用其他的資料 ） 1、機床設計手冊聯(lián)合編寫組，機床設計手冊，北京機械工業(yè)版 2、機床數(shù)控改造設計與實例，余莫良，機械工業(yè)版 3、現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與設計，王愛玲，兵器工業(yè)版 4、實用機床設計手冊，李洪主編，遼寧科學技術(shù)出版社 5、機電一體化設計手冊，萬德鈞等編，江蘇科學技術(shù)出版社 6、機電一體化系統(tǒng)設計，張健民等編， 北京理工大學版 7、機電一體化系統(tǒng)設計，張健民等編，高等教育出版社 8、數(shù)字控制機床 廖效果編成 華中科大出版 9、全國高等教育自學考試機電一體化專業(yè)總合作業(yè)指導書，郝忠軍等編 10、 CKJ6163/HK63 簡式數(shù)控臥式車床使用說明書（機械部分），寶雞機床廠。 11、高等學校畢業(yè)設計指導手冊（機械卷），國家教委高等