数控专业——毕业设计——CW61100普通车床数控化改造y向.doc

目 录 设计题目及任务·····················2 前 言 ······················3 机床数控改造的意义···················4 机床改造概述及改造背景 ··············4 Y向改造方案的确定 ·············5 机床机械部分设计 ··················9 数控系统及伺服系统的改造 ·············13 功能确定及分布 ····················15 机床调试验收 ·····················17 结束语 ··························21 参考文献 ·························22 设计题目及任务 XK715B数控铣床Y向改造 根据所给的条件，完成XK715B数控铣Y向改造工作 ㈠ 已知条件： 1、主轴电机最大功率为12KW，恒扭矩27N·M 2、Y向运动部件自重500Kg，滑动导轨，水平移动（铸铁——塑料） ㈡ 要求： 1、说明部分 1）Y向数控化改造方案的确定(机械部分和系统部分) 2）相关计算过程及元件选用 3）安装、调试过程说明 2、图纸部分 1）Y向数控化改造总装图 2）螺母支架图 前 言 数控铣床是一种应用很广的数控机床，分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床。 XK715B数控铣床主要由床身、铣头、纵向工作台、横向床鞍、升降台、电气控制系统等组成。能够完成基本的铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自动工作循环等工作，可加工各种形状复杂的凸轮、样板及模具零件等。图为数控铣床的布局图，床身固定在底座上，用于安装和支承机床各部件，控制台上有彩色液晶显示器、机床操作按钮和各种开关及指示灯。纵向工作台、横向溜板安装在升降台上，通过纵向进给伺服电机、横向进给伺服电机和垂直升降进给伺服电机的驱动，完成X、Y、Z坐标的进给。电器柜安装在床身立柱的后面，其中装有电器控制部分。数控机床与普通机床相比较的特点： 数控机床采用数控装置或电子计算机，全部或部分的取代一般通用机床在加工零件时对机床的各种动作； 数控机床加工零件的所有机械动作，都可以转化为指令形式并将按一定工作顺序制成零件程序以控制机床； 对机床对象有较强的适应性，对加工小批量复杂的零件有极其显著的优势性； 可降低劳动强度，准备工时短，生产周期短。 机床数控改造的意义 1）节省资金。 机床的数控化改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3，并可以利用现有地基。 2）性能稳定可靠。 因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。 3） 提高生产效率。 机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。 机床改造概述及改造背景 机床的数控改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。数控车床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。然而，现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以改进而成。传统机床存在着一些弱点，如刚性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等，难以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。现代的数控技术，特别是加工中心，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化，已经形成了数控机床的独特机械结构。 本次改造主要是将XK715B机床的Y向进行改进，提高其使用价值。 Y向改造方案的确定 Y向改造方案的确定方案的内容包括：系统运动方式的确定；伺服系统的选择；执行机构的结构及传动方式的确定；数控控制系统的选择等内容。应根据设计任务和要求进行调研，查阅技术资料，提出改造的总体方案，并对方案进行分析比较和论证，最后确定总体方案。确定方案时，应仔细考虑机床与控制部分相互之间的各种要求，做出合理的设计。不仅要考虑各种高性能、自动化要求，也要考虑被改造机床的具体条件，使技术的先进性与经济的合理性较好地统一起来。 查看有关资料，并且参照以往数控机床的改造经验，确定总体改造方案为：①对机床的改造部位是：拆掉普通丝杆、光杆进给箱、溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副；各丝杠末端加装带编码器的伺服电机；②数控系统选用西门子数控系统。查看XK715B铣床有关资