普通铣床数控化改造设计

1毕业论文普通铣床数控化改造设计学生姓名：李颖学号：01320131X01所在系部：机械系专业班级：13gz数控1班指导教师：谢卫蓉日期：2016年5月2附一：毕业设计（论文）任务书系部机械工程系指导教师谢卫容职称讲师学生姓名李颖专业班级13gz数控1学号设计题目普通铣床数控化改造设计设计内容目标和要求（设计内容目标和要求、设计进度等）本课题改造设计经济型数控铣床，应满足实用和加工精度的要求。1.调研：了解各种数控铣床进给伺服系统中二维工作台的工作性能和加工要求情况，了解开环伺服传动系统的组成和特点，提出应满足的技术要求和条件，分析、比较各种可能的方案并提出初步设计方案；2.研究和确定数控铣床进给伺服系统的总体设计方案，要求有必要的分析和计算过程；3.结构设计，要求画出总体结构图、关键零部件图并对关键零部件进行校核和验算；4.控制系统设计，画出控制系统原理图；5.撰写设计说明书（30-40页左右）；6.基本技术要求：结构尺寸：普通铣床数控车床的设计参数：规格工作台行程(mm)工作台、夹具及工作重力(N)工作台快移速度(m/min)最大进给速度(m/min)走刀方向最大切削分力/垂向最大切削分力x,y向相同(N)启动加速时间ms定位精度mmX纵向Y横向X纵向Y横向X纵向Y横向X纵向Y横向1250×3206802403300550016160.60.62750/220040±0.01根据数控机床要求，由调研确定工作台定位精度和重复定位精度、脉冲当量等参数；7.绘制主要零部件图不少于2张，装配图1张；8.自选其中某个零件用PRO/E绘制三维零件图。9.设计进度：1)、1—5周，主要进行毕业设计准备工作，熟悉题目，收集资料，进行毕业实习，明确研究目的和任务，构思总体方案；2)、6—10周，设计计算，绘图；3)、11—13周，编写毕业设计论文，准备毕业设计答辩。指导教师签名：谢卫容年月日系部审核32-1毕业设计（论文）学生开题报告课题名称普通铣床数控化改造技术课题类型实践应用型指导教师谢卫蓉学生姓名李颖学号01320131x01专业班级13gz数控一班本课题的研究现状、研究目的及意义数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，如数控机床等。其技术涉及多个领域。数控技术是一个比较先进的技术，我过的信息化技术主要是依靠引进国外的技术，而外放在许多高端的核心技术上有着掌控地位，我们对国外的依存度较高，我国现需要大量从研究开发到使用维修方面各个层次的技术人才。在各国制造业广泛使用数控化技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。所以我们应该尽自己所学，让自己国家的数控化技术向着一个更高的平台去发展，让我国的数控化技术走上顶端，大力发展以数控为核心的先进数控化技术已成为各发达国家加速经济发展提高综合国力和国家地位的重要途径。课题类型：课题类型：A-理论探究型B-实践应用型42-2本课题的研究内容主要了解各种数控铣床进给伺服系统中二维工作台的工作性能和加工要求情况，了解开环伺服传动系统的组成和特点，提出应满足的技术要求和条件，分析、比较各种可能的方案并提出初步设计方案；研究和确定数控铣床进给伺服系统的总体设计方案，要求有必要的分析和计算过程；结构设计，要求画出总体结构图、关键零部件图并对关键零部件进行校核和验算（1）根据机床要求，采用PLC控制。由于PLC控制系统具有稳定性好，工作环境不挑剔，易于检修等特点，且对PIC系统较为熟悉，因此采用PLC控制系统系统；（2）数控机床的进给运动可以分为直线运动和圆周运动两大类。直线进给运动包括机床的基本坐标轴（X、Y、Z轴）以及和基本坐标轴平行的坐标轴（U、V、W等）的运动；圆周进给运动是指绕基本坐标轴X、Y、Z回转的坐标运动。（3）控制系统设计，包括控制系统硬件的基本组成，控制系统软件的组成与结构，计算机伺服控制系统和PLC控制系统本课题研究的实施方案、进度安排为了满足以上技术要求，采取以下技术方案：（1）工作台工作面尺寸：1250*320（2）对滚珠丝杠采取预紧措施，并对滚珠丝杠进行预紧拉伸（3）采用伺服电动机驱动（4）将伺服电动机与滚珠丝杠连进度安排：5.3-5.7，准备工作，查找需要用到的资料，明确研究目的及内容，构思方案5.8-5.15，开始绘图5.16-5.25，准备答辩52-3已查阅的主要参考文献[1]周骥平.机械制造自动化技术[M].北京：机械工业出版社.2003[2]彭文生，李志明，黄华梁.主编.机械设计[M].北京：高等教育出版社.2002.8[3]吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社.1999.6[4]成大先主编.机械设计手册[M].北京：:机械工业出版社[5]成大先主编.第1卷/机械设计图册[M].北京：化学工业出版社.2000.5[6]文怀兴主编.数控铣床设计[M].北京：化学工业出版社.2006.1[7]机电一体化技术手册编委会编写.第1卷/机电一体化技术手册[M].北京：机械工业出版社[8]曲玉峰.机械设计基础[M].北京：中国林业出版社.2006.[9]张永宇.机械设计基础[M].北京：清华大学出版社，2009.[10]廖效果.数控技术[M].武汉：湖北科技技术出版社，2000.指导教师意见指导教师签名：年月日63毕业设计（论文）学生申请答辩表课题名称普通铣床数控化改造技术指导教师(职称)谢卫蓉（讲师）申请理由毕业设计已完成（申请答辩）学生所在系部机械工程系专业班级13gz数控一班学号01320131x01学生签名：日期：毕业设计（论文）指导教师评审表序号评分项目（理工类）满分评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果基础理论与专业知识255文字表达106学习态度与规范要求15总分100评语（是否同意参加答辩）指导教师签名：另附《毕业设计（论文）指导记录册》年月日74毕业设计（论文）评阅人评审表学生姓名李颖专业班级13gz数控一班学号01320131x01设计(论文)题目普通铣床数控化改造技术评阅人评阅人职称序号评分项目（理工类）满分评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果基础理论与专业知识255文字表达106学习态度与规范要求15总分100评语评阅人签名：年月日85毕业设计（论文）答辩表学生姓名李颖专业班级13gz数控一班学号01320131x01设计(论文)题目普通铣床数控化改造技术序号评审项目指标满分评分1报告内容思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论有应用价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。103创新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。104答辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。40总分100答辩组评语答辩组组长（签字）：年月日答辩委员会意见答辩委员会负责人（签字）：年月日96-1毕业设计（论文）答辩记录表学生姓名李颖专业班级13gz数控一班学号01320131x01设计(论文)题目普通铣床数控化改造技术答辩时间答辩地点答辩委员会名单问题1提问人：问题：回答（要点）：问题2提问人：问题：回答（要点）：问题3提问人：问题：回答（要点）：记录人签名（不足加附页）107毕业设计（论文）成绩评定总表学生姓名：李颖专业班级：13gz数控一班毕业设计（论文）题目：普通铣床数控化改造技术注：成绩评定由指导教师、评阅人和答辩组分别给分(以百分记)，最后按“优(90--100)”、“良(80--89)”、“中(70--79)”、“及格(60--69)”、“不及格(60以下)”评定等级。其中，指导教师评定成绩占40%，评阅人评定成绩占20%，答辩组评定成绩占40%。成绩类别成绩评定Ⅰ指导教师评定成绩Ⅱ评阅人评定成绩Ⅲ答辩组评定成绩总评成绩Ⅰ×40%+Ⅱ×20%+Ⅲ×40%评定等级11摘要目前鉴于机械制造行业对于加工精度与加工效率的要求不断提升，普通铣床已难以承担以上重任。但基于普通铣床基数大数控铣床价格昂贵的前提，普通铣床数控化改造势在必行。改造完成的新型机床具有适应性较强、加工精度较高、生产效率较高和加工质量相对稳定等优点。它综合地应用了计算机应用、自动控制、伺服驱动、高精度测量和创新的机械结构等多方面的前沿技术，是今后机床控制的明确发展方向之一。关键词：普通铣床；数控化改造；伺服系统；滚珠丝杠12目录摘要...........................................................11第一章绪论.....................................................131.1数控机床的组成.............................................131.2机床数控化改造的意义.......................................151.3机床数控化改造的必要性和迫切性.............................15第二章铣床机械结构的改造设计....................................172.1介绍.......................................................172.1.1数控铣床机械结构的主要特点.........................................................................172.1.2数控铣床对机械结构的基本要求.....................................................................182.2铣床进给传动系统的数控化改造...............................192.2.1数控铣床对进给传动系统的基本要求..............................................................202.2.2数控铣床的进给传动系统的基本型式..............................................................212.2.3数控改造铣床进给系统的型式及介绍..............................................................23第三章普通铣床数控系统总体设计方案的拟定........................253.1总体方案确定...............................................253.1.1系统的运动方式与伺服系统的选择..................................................................253.1.2控制系统..............................................................................................................253.1.3机械传动方式.....................