-X5230普通铣床数控化改造.doc

太原理工大学阳泉学院 毕业设计说明书 题目：X5230普通铣床数控化改造 整设计图纸请联系本人，参见豆丁备注。/lzj781219 毕业生姓名 ： 专业 ： 数控技术 学号 ： 指导教师 ： 所属系（部） ： 机电系 . 二〇一三年五月X5230普通铣床数控化改造 摘 要 数控机床以它生产效率高、可加工零件多样化的特点，越来越显示出它的优越性，然而，很多资深的老企业还存在着许多原有的普通机床，如何将普通机床改造成数控机床，已成为机械加工设备改造工作的重点。 本文以X5230普通铣床为例阐述了对普通机床进行技术改造的必要性，提出了该机床数控化改造的方案并实施了改造。机械部分改造主要做了以下工作：将三个进给方向的滑动丝杠改为滚珠丝杠，用伺服步进电机和减速齿轮来实现进给部分的调速，这样不仅提高了传动效率而且可以实现快速定位和准确的启、停；数字控制系统选用南京华兴数控设备有限责任公司生产的WA310M，该系统达到数字化控制各部件协调工作，而且成本低；电气改造中取消原机床强电柜中的大量电气元件，改用继电器、接触器以及伺服驱动器来实现电路的控制。对改造后的机床进行了几何精度和工作精度测试，测试结果满足机床的精度要求，根据测试结果验证了机床改造的可行性和可靠性，不仅加工范围增大，同时降低了劳动强度，提高了加工效率。 与改造前相比，该机床的操作更加方便，大大降低了劳动者的劳动强度，提高了生产效率，改造后的铣床可提高生产效率，保证产品质量和减轻工人的劳动强度,该方案具有投资少、见效快的优点，值得推广。 关键词：数控机床；数控化改造；数控系统 目 录 1．绪论 1 1．1 课题的研究目的和意义 1 １.2本文的选题及主要研究内容 2 1.2.1主要研究内容 2 １.2.2　数控化改造的主要环节 3 2.X5230普通铣床数控化改造方案的设计 4 2.1设计要求 4 2.1.1总体改造方案 5 2.1.2数控铣床改造后技术参数 8 2.2传动系统改装设计与计算 9 2.2.1纵向进给系统的设计与计算 9 2.2.2横向进给系统的改造设计与计算 19 2.2.3垂向进给系统的改造设计与计算 25 1、切削力计算 25 2.3.1纵向进给系统步进电机的确定 30 2.3.2横向进给系统步进电机的确定 32 2.3.3垂向进给系统步进电机的确定 33 3.X5230铣床数控化改造的数控系统 34 3.1数控系统选型 34 3.2步进电动机的驱动器选型 36 3.2.1驱动器选型 36 3.2.2分配器 37 3.3.3放大器 39 3.3.4系统连接 40 3.4驱动器信号输入输出 42 3.4.1信号输入输出 42 1、信号输入：CW+、CW-、CCW+、CCW- 42 3.4.2面板开关说明 43 4.XK5230电气系统数控改造设计 44 4.1概述 44 4.2电气系统数控改造设计 45 4.3强电柜的安装与连接 46 结 论 47 参考文献 48 致谢 49 1．绪论 1．1 课题的研究目的和意义 机械制造行业是国民经济发展的重要基础，是其发展的先导。历史的实践已证明：先进的制造装备与先进的制造技术在国民经济中起着重要的作用；而先进的装备与先进的制造技术则正是由先进的机械工业来提供的。 随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%～80%，这类产品的零件一般采用通用机床来加工。当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而通用机床的自动化程度不高，基本上是由人工操作，难于进一步提高生产效率和保证质量。特别是一些曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床或者借助划线和样板，用手工操作的方法来完成，其加工精度和生产效率会受到极大的影响。产品结构越来越合理，性能、精度和效率日趋提高，因此对产品零部件的生产设备（机床）也相应提出了高性能、高精度与高自动化的要求。为了解决单件小批量多品种产品在生产中日愈增加的质量与效益矛盾，特别是复杂型面零件的加工生产问题，数控机床的应用在机械加工中得到了广泛的应用。 我国是制造大国，但不是制造强国。制造业水平的相对落后，设备陈旧，技术水平差距大，国际竞争力弱，直接影响了生产力的发展。大批量生产的产品，如汽车、拖拉机与家用电器的零件，为了提高产量和品质，广泛采用了组合机床、专用机床、自动化生产线和自动化车间来组织生产，但是这类专用机床和生产设备生产加工出来的产品普遍存在质量差、准备周期长，更新产品和修改生产工艺不易、档次低、成本高、供货期长等缺点制约了产品的更新换代。我国现正处于从以劳动密集型产业为主向以技术密集型产业为主的发展阶段，对自动化设备的需求会越来越大、越来越积极。尽管数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批量多品种零