数控机床改造开题报告

PAGEPAGE2课题名称：C6150型车床的经济型数控改造设计（纵向）一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1.课题来源前些年，我国很多单位从国外引进了中高档数控机床，有的服役期满，有的不能正常工作，处于闲置状态，造成巨大资源浪费。这些机床共同之处在于机械部分基本完好，精度较高，主要是由于数控系统出现问题而又难以购置配件，不能满足正常生产的需要和现代高精度、高速度和高可靠性的加工要求。如果利用进口数控系统对现有数控设备进行数控化改造，只需几十万元就能发挥现有设备的作用,而购置一台新的同性能的数控机床则需要几百万甚至上千万的资金，因此，对我国来说数控机床的数控化改造具有明显的经济效益与社会效益，非常迫切。.数控机床的应用越来越普及也是制造业现代化的必然趋势如果全部淘汰旧机床而采用新的数控机床不仅所需资金太大而且会造成原有设备的闲置和浪费2.研究的目的和意义我国是生产和使用机床最多的国家之一，但现有机床大多数服役年龄较长，设备陈旧落后。由于数控机床具有自动化程度高加工精度高，质量稳定，便于生产管理现代化等特点，数控机床的应用越老越普及，也是制造业现代化的必然趋势，如果全部淘汰旧机床而采用新的数控机床不仅所需资金太大，而且会造成原有设备的限制和浪费。我国的再造技术起步较晚，迫切需要大力发展，即能充分利用原有的旧设备资源，减少浪费又能够以较小的代价获得性能先进的设备，满足现代化生产的要求。由于运用普通机床加工出来的产品大多存在着质量差、品种少、档次低、成本大、供货期长等原因，所以普通机床的数控化改造具有相当的意义。首先，提高了生产的效率。原普通机床经数控化改造后就可以实现加工自动化，工作效率可比普通机床提高近五倍；其次，性能更稳定安全可靠。因为经改造的数控机床的各基础件经过长期工作，几乎不会产生因力变形而影响精度；再次，可以为生产厂家节约资金。普通机床的数控化改造和购买新的数控机床相比一班可以节省一半以上的费用，从大型的和特殊的设备上更能看出；最后，对于复杂的零件而言难度越高功效提高的越多。且可不用或少用工装，不但节约费用还可以缩短生产的准备时间。采用微机技术改造普通机床，选用优化方案，实现简易数控，对机床结构改动不大，安装简单，操作简，测量精度较高，可以使机床实现自动化，提高生产效率，减轻工人劳动强度，适于加工具有复杂形状的零件和小批量零件。二、本课题拟解决的问题本课题的目的是将C6150型普通车床改造成经济型数控车床（纵向），应能实现C6150车床原有功能,在机床的精度、性能等方面除保持原来状况外还应有所提高。1.普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系统。2.根据普通车床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及经济性要求，经济型数控机床一般采用8位微机。在8位微机中，MCS—51系列单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强、具有很高的性价比，因此，可选MCS—51系列单片机扩展系统。3.车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下应简化结构、降低成本，因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。4.根据系统的功能要求，微机数控系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器、I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路，此外，系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。5.纵向和横向进给是两套独立的传动链，其传动比应满足机床所要求的分辨率。6.采用自动回转刀架及其控制电路。7.为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙，齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。8.原机床的主要结构布局基本不变，尽量减少改动量，以降低成本缩短改造周期。9.机械结构改装部分应注意装配的工艺性，考虑正确的装配顺序，保正安装、调试、拆卸方便，需经常调整的部位调整应方便。解决方案及预期效果1.仔细阅读设计任务书，明确设计要求，查阅相关资料，了解C6150的性能。2.对普通车床数控化改造经济性评价详细论证，确定车床数控化改造方案；3.对进给系统的滚珠丝杠型号选择与装配设计，支承方式的设计与轴承型号选择，步进电机选择等进行了详细研究。4.为保持切削螺纹的功能，仔细研究了在主轴上安装脉冲发生器的选型，脉冲发生器直接与主轴间连接方法，并形成了相应的技术图。5.拆卸普通机床，甩掉原有进给箱等，对主传动系统的进行小修，滑板贴塑与铲刮调试，对机床相关部件和参数进行测绘、测量。6.根据普通车床C6150电气控制系统和原理图与普通车床数控化改造的数控系统对比分析，形成普通车床数控化改造完整的电气控制技术图。7.绘出相应的零件图和装备图。8.给出普通车床数控化改造的安装、调试方法。四、课题进度安排2015年1月3日～2015年1月4日.布置任务2015年1月6日～2015年3月9日．毕业实习阶段。2015年2月24日～2015年3月9日．总体设计，方案论证2015年3月10日～2015年4月14日．机械改装部分设计。2015年4月15日～2015年4月21日．数控系统方案设计2015年4月22日～4月28日.数控系统硬件设计。2015年4月29日～5月4日.数控系统软件设计。2015年5月5日～2015年5月22日．撰写毕业设计说明书。2015年5月23日～2015年5月24日．毕业设计预答辩。2015年5月25日～2015年6月4日．修改资料。2015年6月5日～2015年6月6日．评阅材料。2015年6月7日～2015年6月8日．毕业答辩。五、指导教师意见签名年