C6150机电一体化改造结构设计毕业设计论文.doc

C6150机电一体化改造结构设计毕业设计论文 1 绪论 1.1 改造的可行性 随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的质量和性能不断提高，产品的更新换代也不断加快，因此对机床不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应能迅速地更换产品的零件。生产需要促使了数控机床的产生，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床也迅速地发展起来。 从第一台数控机床问世至今，世界上主要工业化国家的数控机床进入了批量生产。机床的数控化程度在不断地提高。 我国从开放搞活以来，加快了数控机床技术的引进，促进了我国机床数控技术的普及和发展。各大企业不断地购进数控机床，扩大生产和替换陈旧设备，数控机床在企业中也不是凤毛麟角，而是不断地提高普及率。在这种情况下，普通机床的数控改造是重要的。 如以下几个方面的说明： 1.1.1 机床改造的必要性 数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批量和多变零件的加工问题,能够稳定加工质量和提高生产效率,但是应用数控机床还受到其他条件的限制。 （1）数控机床价格昂贵，一次性投资大，对中小型企业是心有余而力不足。 （2）目前各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本 可能，而且替换下来的普通机床闲置下来又会造成浪费。 （3）在国内订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不可能满足生产的需要。 （4）通用数控机床对具体生产有多余功能。 要较好地解决上述问题，应走普通机床的数控化改造之路，从美国、日本等工业化国家的经验看，机床地数控化改造必不可少，数控机床占有很大比例。因此，普通机床的数控化改造不但有存在的必要，而且大有可为，尤其对一些中小型企业更是如此。 1.1.2 数控改造的优点 （1）易对现有的机床实现自动化，而且专业性强，没有多余功能。 （2）减少辅助加工时间，提高机床的生产效率。 （3）降低对工人技术等级的要求。 （4）数控改造费用低，可充分利用原有机床设备。 （5）数控改造周期短，可满足生产急需。 所有这些目的都是围绕一点，即提高机床的性能价格比，用较少的价格得到较高的机床性能。 因此数控改造具有以下几点： （1）易于对现有机床实现自动化、而且专业性强，没有多余的功能。 （2）减少辅助加工时间，提高机床的生产效率。 （3）降低对工人技术等级的要求。 （4）数控改造费用低，可充分利用原有机床设备。 （5）数控改造的周期短，可满足生产急需。 1.2 机床的设计改造 数控机床业的发展，机械产品的性能和质量不断提高，产品的更新换代也不断加快，因此对机床位不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应该能迅速的适应零件的变换。生产的需要促进数控机床的产生，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速地发展起来。 从第一代数控机床问世以来，世界上主要工业化国家得数控机床已经进入批量生产。机床的数控化率在不断的提高到1998年，日本生产机床的数控率达到70%。我国从改革开放以来，加快了数控机床技术的引进，促使我国机床数控技术的普及和发展。各大企业不断购进数控机床扩大再生产和替换陈旧设备，数控机床在企业中再不是凤毛麟角，而是不断提高普及率。广泛的运用到个工业领域。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着重要作用，其可以很好的解决现代制造业中的复杂、精密、小批、多变零件的加工问题，能稳定加工质量，提高劳动生产率。但其价格昂贵，一次性投入大，往往使企业心有余而力不足，我国作为机床大国，数控化的道路漫长，走改革之路为上策。我们对C6150进行了数控改造，效果良好。 2 C6150型普通车床数控化改造方案的设计与确定 2.1 总体方案设计 设计任务：利用单片机控制技术对C6150型车床的横向系统进行控制。其横向脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动元件采用步进电机。改造后的车床能够完成机床主轴的启动，停止和变速，纵向和横向进给运动的行程和变速，刀具的变速和冷却，都可以自动控制。并具有螺纹和锥螺纹等自动循环机能。在该机床中采用液压尾座快换刀架和机床外对刀装置。该机床适用于加工形状复杂，中小批量的零件。对一般车削加工任意锥面、球面、螺纹端面、回转面等加工工序，能控制主轴的开停变速及一些辅助功能，使加工实现自动化。 自动转位刀架的设计是普通机床改造机械方面的关键。由微型控制的自动转位具重复定位精度高、工作刚性好、性能可靠、使用寿命长以及工艺性能好等特点。 2.2 总体方案的确定 C6150车床改造总体设计方案的内容包括：系统运动方式的确定，伺服系统的选择，执行机构及传动方式的确定、数控系统的选择等内容，应仔细考虑各种高性能、自动化等要求，也要考虑被改造机床的具备条件，是技术的先进性与经济性的合理性交好的统一。 对于横向进给机构，保留原手动于调刀，原支承结构也保留。和纵向进给一样步进电机与纵向滚珠丝杠间任何需一级齿