普通车床的数控化改造论文.docVIP

攀枝花学院专科毕业论文（设计） 普通车床的数控改造 学生姓名： 何雨聪 学生学号： 201021205032 院（系）： 交通与汽车工程学院 年级专业： 2010级机电一体化 指导教师： 魏弦 助理指导教师： 二〇一三年六月 摘要 随着我国生产业不断发展壮大，加工需求日益增加，加工精度也不断提高。以前的普通机床生产已经远远满足不了市场的需求，所以普通车床的数控化改造是势在必行的。本文通过更换普通车床的进给运动方式，将滑动丝杆传动转化为滚珠丝杆传动、采用步进电机驱动进给运动、配置自动转位刀架来实现自动化功能，使普通机床不仅变得适应性强、加工精度高、生产速度快，还大大的提高了生产效率，使其变为有利于生产、管理的现代化机床。通过改造后的数控机床能实现自动换刀，进给系统的自动化的功能。 关键词 普通车床，改造，伺服系统，数控化 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 I 目录 II 1绪论 1 1.1 机床改造的意义及优越性 1 1.1.1 研究意义 1 1.1.2 数控化改造后机床的优越性 1 1.2 机床数控化改造主要解决的问题 2 2 设计思路及方案 3 2.1伺服系统的选择 3 2.2进给运动方式的选择 4 2.3换刀方式的选择 4 3普通车床的介绍 5 3.1 普通车床概述 5 3.1.1机床的组成和主要技术参数 5 3.2 车床的加工范围及特点 7 3.2.1 加工范围 7 3.2.2 车床的加工特点 7 3.3 车床的传动系统分析 8 4 具体的改造过程 10 4.1采用步进电机驱动进给运动 10 4.1.1纵向步进电动机的选择 11 4.1.2 横向步进电机的选择 15 4.2滚珠丝杆传动 18 4.2.1纵向滚珠丝杆的设计与计算 18 4.2.2横向滚珠丝杆的设计与计算 24 4.3配置自动转位刀架实现自动功能 29 4.3.1 减速机构的设计 30 4.3.2 上刀体锁紧与精定位机构的设计 30 4.3.3 刀架抬起机构的设计 30 4.3.4蜗杆副的设计计算 31 4.3.5 蜗杆轴的设计 34 4.3.6 蜗轮轴的设计 39 4.3.7 中心轴的设计 40 4.3.8齿盘的设计 41 4.3.9 轴承的选用 43 4.4数控?控制系统 44 4.4.1加工指令 44 4.4.2 控制程序及T0中断服务程序 44 4.4.3步进电动机的位置控制 45 5 结论 46 参考文献 47 附录 48 致谢 49 1绪论 1.1 机床改造的意义及优越性 1.1.1 研究意义 我国是生产和使用机床最多的国家之一，但大多数车床使用时间比较长，设备比较落后。由于数控车床具有自动化程度提高加工精度高，质量稳定，便与生产管理现代化等特点，数控车床的应用越来越普及，也是制造业现代化的必然趋势。如果全部淘汰旧车床而采用新的数控车床不仅需要大量的资金，而且造成原有的设备的闲置和浪费，所以不能所有车床一次改造得一次一次改造，避免闲置浪费的问题发生。 企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。 数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛。数控机床的发展，一方面是全功能、高性能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达±0.01至0.02mm，已能满足车床改造后加工零件的精度要求。 1.1.2 数控化改造后机床的优越性 1机床数控化改造可以提高零件的加工精度和生产效率。 2机床数控化改造可以提高机床的性能和质量，加工出普通机床难以加工或者不能加工的复杂型面零件。 3机床数控化改造后可以实现加工的柔性自动化，效率可比传统机床提高3-7倍。 4可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运，降低工件的定位误差。