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毕业设计说明书(论文)
C6150普通车床的数控化改造设计
学生姓名
所学专业
班级
学号
指导教师
XXXXXXXXX系
二○**年XX月
毕业设计任务书
内容和要求:
内容:
1. C6150车床数控化改造总体机械部件设计。
。包括了进给滚珠丝杠的设计与选用,消隙减速齿轮系的设计计算与校核,进给用步进电机的选择与校核。
。选用8031型号的单片机控制进给系统与刀架,并把脉冲发生器的数据通过单片机来加工螺纹。
要求:
改造C6150车床的基本思路是把原来的机床进行大修,只保留机床导轨、主轴、溜板、尾座等部件,其余的全部撤除。带之以滚珠丝杠和步进电机,用单片机系统来驱动各轴的运动。经过严密的计算和论证,选择丝杠和驱动电机,根据使用要求,选择系统配置和设计控制电路。
指导教师(签字): 年月日
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毕业设计(论文)开题报告
选题依据
随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展,机床数控技术有了长足的进步。近几年一些相关技术的发展,如刀具及新材料的发展,主轴伺服和进给伺服、超高速切削等技术的发展,以及对机械产品质量的要求越来越高等,加速了数控机床的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面。
①高速高效高精度
高生产率。由于数控装置及伺服系统功能的改进,主轴转速和进给速度大大提高,减少了切削时间和非切削时间。加工中心的进给速度已达到80m/min~120m/min,~,换刀时间小于1s。高加工精度。以前汽车零件精度的数量级通常为10 μm,对精密零件要求为1 μm,随着精密产品的出现, μm, μm,高精密零件要求提高机床加工精度,包括采用温度补偿等。微机电加工,其加工零件尺寸大小一般在1mm 以下,表面粗糙度为纳米数量级,要求数控系统能直接控制纳米机床。
②柔性化
柔性化包括两个方面的柔性:一是数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,便于不同用户的需求;二是DNC 系统的柔性,同一DNC系统能够依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥DNC 系统的效能。
③工艺复合化和多轴化
数控机床的工艺复合化,是指工件在一台机床上装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或旋转工作台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。已经出现了集钻、镗、铣功能于一身的数控机床,可完成钻、镗、铣、扩孔、铰孔、攻螺纹等多工序的复合数控加工中心,以及车削加工中心,钻削、磨削加工中心,电火花加工中心等。此外数控技术的进步也提供了多轴控制和多轴联动控制功能。
④实时智能化
早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能,则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学发展到今天,实时系统与人工智能已实现相互结合,人工智能正向着具有实时响应的更加复杂的应用领域发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展,如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如,在数控系统中配置编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统;在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能;在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。
⑤结构新型化
20 世纪90 年代一种完全不同于原来数控机床结构的新型数控机床被开发成功。这种新型数控机床被称为“6条腿”的加工中心或称虚拟轴机床(有的还称为并联机床),它能在没有任何导轨和滑台的情况下,采用能够伸缩的“6条腿”(伺服轴)支撑并联,并与安装主轴头
的上平台和安装工件的下平台相连。它可实现多坐标联动加工,其控制系统结构复杂,加工精度、加工效率较普通加工中心高2~10 倍。这种数控机床的出现将给数控机床技术带来重大