普通铣床数控化改造设计.docx

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1、湖 N案大挈Ng技的挈院毕业论文普通铳床数控化改造设计学生姓名：李颖学 号：01320131X01所在系部：机械系专业班级：13gz数控1班指导教师：谢卫蓉日 期：2016年5月附一:毕业设计论文J任务书系 部机械工程系指导教师谢卫容职称讲师学生姓名李颖专业班级13gz数控1学号设计题目普通铳床数控化改造设计设 计 内 容 目 标 和 要 求设计内容目标和要求、设计进度等本课题改造设计经济型数控铳床，应满足实用和加工精度的要求。1 .调研：了解各种数控铳床进给伺服系统中二维工作台的工作性能和加工要求情况， 了解开环伺服传动系统的组成和特点，提出应满足的技术要求和条件，分析、比拟各 种可能的方案

2、并提出初步设计方案；2 .研究和确定数控铳床进给伺服系统的总体设计方案,要求有必要的分析和计算过程；3 .结构设计，要求画出总体结构图、关键零部件图并对关键零部件进行校核和验算；4 .控制系统设计，画出控制系统原理图；5 .撰写设计说明书30-40页左右；6 .根本技术要求：结构尺寸：普通铳床数控车床的设计参数：规 格工作台行程 (mm)工作台、夹具 及工作重力 (N)工作台快移速 度(mmin)最大进给速 度(mmin)走刀方向 最大切削 分力/垂向 最大切削 分力,y向 相同(N)启 动 加 速 时 间ms定 位 精 度mmX纵向Y横向X纵 向Y横 向X纵向Y横向X纵 向Y横 向1250X

3、3206802403300550016162750/220040+根据数控机床要求，由调研确定工作台定位精度和重复定位力7 .绘制主要零部件图不少于2张，装配图1张；8 .自选其中某个零件用PRO/E绘制三维零件图。9 .设计进度：1)、15周，主要进行毕业设计准备工作，熟悉题目，收由 明确研究目的和任务，构思总体方案；2)、610周，设计计算，绘图；3)、1113周，编写毕业设计论文，准备毕业设计辩论。指导教D年晴度、脉冲当量等参数；港资料，进行毕业实习，市签名：谢卫容月日系部审核毕业设计论文学生开题报告课题名称普通铳床数控化改造技术课题类型实践应用型指导教师谢卫蓉学生姓名李颖学 号0132

4、0131x01专业班级13gz数控一班本课题的研究现状、研究目的及意义数控技术及装备是开展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最根本的装备。世界各 国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平， 提高对市场的适应能力和竞争能力。工业兴旺国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物 资，不仅大力开展自己的数控技术及其产业，而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国 实行封锁和限制政策。因此大力开展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各兴旺国家 加速经济开展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以

5、数控技术 为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化 装备，如数控机床等。其技术涉及多个领域。数控技术是一个比拟先进的技术，我过的信息化技术主要是依靠引进国外的技术，而外放 在许多高端的核心技术上有着掌控地位，我们对国外的依存度较高，我国现需要大量从研究开 发到使用维修方面各个层次的技术人才。在各国制造业广泛使用数控化技术，以提高制造能力 和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。所以我们应该尽自己所学，让自己国家的数控化技术向着一个更高的平台去开展，让我国 的数控化技术走上顶端,大力开展以数控为核心的先进数控化技术已成为各兴旺国家加速经济 开展提

6、高综合国力和国家地位的重要途径。课题类型：课题类型：A-理论探究型B-实践应用型 2-2本课题的研究内容主要了解各种数控铳床进给伺服系统中二维工作台的工作性能和加工要求情况，了解开 环伺服传动系统的组成和特点，提出应满足的技术要求和条件，分析、比拟各种可能的方案 并提出初步设计方案；研究和确定数控铳床进给伺服系统的总体设计方案，要求有必要的分 析和计算过程；结构设计，要求画出总体结构图、关键零部件图并对关键零部件进行校核和 验算1)根据机床要求，采用PLC控制。由于PLC控制系统具有稳定性好，工作环境 不挑剔, 易于检修等特点，且对PlC系统较为熟悉，因此采用PLC控制系统系统；12)数控机床

7、的进给运动可以分为直线运动和圆周运动两大类。直线进给运动包括机床的 根本坐标轴X、Y、Z轴)以及和根本坐标轴平行的坐标轴U、V、W等)的运动；圆周进 给运动是指绕根本坐标轴X、Y、Z回转的坐标运动。3)控制系统设计，包括控制系统硬件的根本组成，控制系统软件的组成与结构，计算机 伺服控制系统和PLC控制系统本课题研究的实施方案、进度安排为了满足以上技术要求，采取以下技术方案：(1) 工作台工作面尺寸：1250*320(2)对滚珠丝杠采取预紧措施，并对滚珠丝杠进行预紧拉伸(3)采用伺服电动机驱动(4)将伺服电动机与滚珠丝杠连进度安排：5. 3-5.7,准备工作，查找需要用到的资料，明确研究目的及内

8、容，构思方案5.8-5. 15,开始绘图5. 16-5. 25,准备辩论已查阅的主要参考文献2彭文生，李志明，黄华梁.主编.机械设计M.北京：高等教育出版社.2002. 83吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册加.北京：高等教育出版社.1999. 64成大先主编.机械设计手册川.北京：机械工业出版社5成大先主编.第1卷/机械设计图册川.北京：化学工业出版社.2000. 56文怀兴主编.数控铳床设计M.北京：化学工业出版社.2006. 17机电一体化技术手册编委会编写.第1卷/机电一体化技术手册加.北京：机械工业出 版社8曲玉峰.机械设计根底M.北京：中国林业出版社.2006.9张永宇,机械

9、设计根底M北京：清华大学出版社，2009.10廖效果,数控技术M武汉：湖北科技技术出版社，2000.指导教师意见指导教师签名：年 月 日毕业设计论文学生申请辩论表课题名称普通铳床数控化改造技术指导教师（职称）谢卫蓉讲师申请理由毕业设计已完成中请辩论学生所在系部机械工程系专业班级13gz数控一班学号01320131x01学生签名：日期：毕业设计论文指导教师评审表序号评分工程理工类总分值评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果根底理论与专业知识255文字表达106学习态度与标准要求15总分100评语是否同意参加辩论）指导教师签名：另附毕业设计论文指导记录册年 月

10、日毕业设计论文评阅人评审表学生姓名李颖专业班级13gz数控一班学号01320131x01设计（论文）题目普通铳床数控化改造技术评阅人评阅人职称序号评分工程理工类总分值评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果根底理论与专业知识255文字表达106学习态度与标准要求15总分IOO评语评阅人签名：年 月 日毕业设计论文辩论表学生姓名李颖专业班级13gz数控一班学号01320131x01设计（论文）题目普通铳床数控化改造技术序号评审工程指标总分 值评分1报告内容思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方 法科学，分析归纳合理；结论有应用价值。402报告过程准备

11、工作充分,时间符合要求。103创 新对前人工作有改良或突破，或有独特见解。104答 辩答复下列问题有理论依据，根本概念清楚。主要问题答复 准确，深入。40总分100答 辩 组 评 语辩论组组长签字：年 月 日辩论 委员会 意见辩论委员会负责人签字：年 月 日毕业设计论文辩论记录表学生姓名李颖专业班级13gz数控一班学号01320131x01设计（论文）题目普通铳床数控化改造技术辩论时间辩论地点辩论委员会名单问题1提问人：问题：答复要点：问题2提问人：问题：答复要点：问题3提问人：问题：答复要点：记录人签名缺乏加附页）毕业设计论文成绩评定总表学生姓名：李颖专业班级：13gz数控一班毕业设计论文）

12、题目：普通铳床数控化改造技术成绩类别成绩评定I指导教师评定成绩评阅人评定成绩III辩论组评定成绩总评成绩I 40%+ II 20%+III40%评定等级注：成绩评定由指导教师、评阅人和辩论组分别给分（以百分记），最后按“优（90100）良（80-89） “中（7079）”、“及格（6069）”、“不及格（60以下）”评定等级。其中，指导教师评定成绩占40%, 评阅人评定成绩占20%,辩论组评定成绩占40虬目前鉴于机械制造行业对于加工精度与加工效率的要求不断提升，普通铳床已难以承当 以上重任。但基于普通铳床基数大数控铳床价格昂贵的前提，普通铳床数控化改造势在必 行。改造完成的新型机床具有适应性较

13、强、加工精度较高、生产效率较高和加工质量相对 稳定等优点。它综合地应用了计算机应用、自动控制、伺服驱动、高精度测量和创新的机械 结构等多方面的前沿技术，是今后机床控制的明确开展方向之一。关键词：普通铳床；数控化改造；伺服系统；滚珠丝杠目录摘要11第一章绪论131.1 数控机床的组成131.2 机床数控化改造的意义151.3 机床数控化改造的必要性和迫切性15第二章铳床机械结构的改造设计 162. 1介绍162.1.1 数控铳床机械结构的主要特点162.1.2 数控铳床对机械结构的根本要求182.2铳床进给传动系统的数控化改造19数控铳床对进给传动系统的根本要求19数控铳床的进给传动系统的根本型式20数控改造铳床进给系统的型式及介绍21第三章普通铳床数控系统总体设计方案的拟定 233. 1总体方案确定23系统的运动方式与伺服系统的选择23控制系统23机械传动方式24第四章普通铳床进给伺服系统机械局部 244.1 设计计算24系统脉冲当量的选择25滚珠丝杠螺母副的计算和选型254.1.3滚珠丝杠螺母副的选用与设计254.2 纵向进给步进电机计算31等效转动惯量计算31计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率33第五章 普通铳床电气局部改造 34