機械學院《CA6140普通車床數(shù)控化改造》任務書 3

上傳人:細水****9 文檔編號:59241033 上傳時間:2022-03-02 格式:DOC 頁數(shù):5 大?。?6KB
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1、 南 華 大 學 畢業(yè)設計(論文)任務書 學 院: 機械工程學院 題 目: CA6140普通車床數(shù)控化改造設計 起 止 時 間: 2013.12.24—2014.5.30 學 生 姓 名: 班 級: 指 導 老 師: 系 室 主 任:

2、 院 長: 2013年12月24日 論文 (設計) 內容及要求: 畢業(yè)設計(論文)原始依據(jù) 將CA6140普通車床改造成經濟型數(shù)控車床。要求該車床具有切削螺紋的功能,縱向和橫 向具有直線和圓弧插補功能。系統(tǒng)分辨率縱向為0.01mm,橫向為0.005mm。 設計參數(shù)如下: (1) 最大加工直徑: 在床面上 400mm 在床鞍上 210mm (2)最大加

3、工長度:1000mm (3)快進速度: 縱向 2.4m/min 橫向 1.2m/min (4)最大切削進給速度: 縱向 0.5m/min 橫向 0.25m/min (5) 代碼制: ISO (6) 脈沖分配方式: 逐點比較法 (7) 輸入方式: 增量值、絕對值通用 (8) 控制坐標數(shù): 2 (9) 最小指令值: 縱向 0.01mm/pulse

4、 橫向 0.005mm/pulse (10) 刀具補償量: 0-99.99mm (11) 進給傳動鏈間隙補償量: 縱向 0.15mm 橫向 0.075mm (12) 自動升降速性能:有 畢業(yè)設計(論文)主要內容 對CA6140臥式車床進行數(shù)控化改造,實現(xiàn)微機對車床的數(shù)字化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統(tǒng)進行數(shù)字控制,并達到縱向最小運動單位為0.01mm /脈沖,橫向最小運動單位0.005mm /脈沖,

5、主運動實現(xiàn)自動變速,刀架改造成自動控制的自動轉位刀架,能自動切削螺紋,并具有直線插補和圓弧插補的功能。 具體設計內容是: (一)、數(shù)控部分的設計改造 1、數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按其運動軌跡可分為:點位控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。 由于CA6140車床要加工復雜輪廓零件,所以本微機數(shù)控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。 2、伺服進給系統(tǒng)的設計改造 數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)按有無位置檢測和反饋可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)中沒有位置控制器及反饋線路,因此開環(huán)系統(tǒng)的精度較差,但其結構簡單,易于調整,所以常用于精度要求不高的場合。 由于所改造的CA61

6、40車床的目標加工精度要求不高,所以決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。 3、數(shù)控系統(tǒng)選型 數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分組成,硬件是控制系統(tǒng)的基礎,性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。 數(shù)控裝置的設計方案通常有: l 1)全部自己設計制作; l 2)采用單板機或STD模塊或工控機改制; l 3)選用現(xiàn)成的數(shù)控裝置作少量的適應化改動; 在普通機床的經濟型數(shù)控改造中,由于第一種設計周期較長且不經濟,同時質量也難于保證。第二種則更加不經濟。所以本設計將采取第三種方案。 (二)、機械結構改造設計 1、主傳動部分的改造 將原機床的主軸電動機換成變頻調速交流電動機,無級

7、調速部分由變頻器控制。將原機床的主軸手動變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機構。改造后使其主運動和進給運動分離,主軸電動機的作用只是帶動主軸旋轉。為保證切削螺紋的功能,需安裝主軸脈沖發(fā)生器。 2、進給機構的改造 將原機床的掛輪機構、進給箱、溜板箱、滑動絲杠、光杠等全部拆除??v向、橫向進給以步進電動機作為驅動元件經一級齒輪減速后,由滾珠絲杠傳動。 3、其它部件的改造 刀架部分:拆除原手動刀架和小拖板,安裝由微機控制的四工位電機驅動的自動轉位刀架,該刀架具有重復定位精度高、剛性好、使用壽命長、工藝性好等優(yōu)點。 導軌及其他關鍵零件結構設計。 4.數(shù)控化改造后車床的調試與驗收。

8、 畢業(yè)設計(論文)基本要求 1、設計要求:熟悉CA6140普通車床及數(shù)控車床的結構、工作原理和車床加工過程;盡可能搜集車床數(shù)控化改造中各種技術資料;并詳細了解國內外數(shù)控車床的發(fā)展趨勢及我國車床數(shù)控化改造的情況;到機械加工企業(yè)進行有針對性的實習,加深對所設計課題的直觀了解。 2、書寫格式要求:書寫格式應按畢業(yè)設計大綱及有關規(guī)定,并用A4紙打印。 3、圖紙要求:用CAD組圖,圖面整潔,布局合理,線條粗細均勻,圓弧連接光滑,設計中應充分利用國家標準和規(guī)范, 設計中盡量注意到車床的有關結構設計中的工藝性要好,裝拆檢修容易,操作方便,使用安全,減少消耗,降低成本。 4、工作量要求:畢業(yè)設計說明

9、書字數(shù)不少于2萬字,畢業(yè)設計的圖紙工作量不少于3張A0圖紙,撰寫3000字的畢業(yè)設計文獻綜述,翻譯3000漢字以上的專業(yè)資料。 畢業(yè)設計(論文)進度安排 1)2013.12.24 —2014.1.14 搜集有關資料,完成開題報告,完成畢業(yè)設計文獻綜述 2) 1.15--2.28 閱讀有關設計書籍 3) 3.1-3.10 CA6140普通車床數(shù)控化改造方案的擬定與論證,繪制車床數(shù)控化改造方案圖 4) 3.11--4.1 主軸傳動部分改造與設計,并繪制相關裝配圖及零件圖 5) 4.2--5.2 車床進給伺服系統(tǒng)設計,并繪制相關裝配圖及零件圖 6) 5

10、.3—5.10 自動轉位刀架選用、導軌及關鍵零件結構設計,并繪制相關裝配圖及零件圖 7) 5.11—5.18 CA6140普通車床數(shù)控改造后的調試與驗收 8) 5.19—5.26整理設計說明書及圖紙,翻譯外文專業(yè)資料 9) 5.27—5.28準備畢業(yè)設計答辯 主要參考文獻 [1] 魏杰.數(shù)控機床結構[M].化學工業(yè)出版社,2009.03 [2] 羅永順.機床數(shù)控化改造實例M[].機械工業(yè)出版社,2010.01 [3] 王志明.數(shù)控技術[M].上海大學出版社,2009.08 [4] 趙松年,計時鳴 .機電一體化控制技術與系統(tǒng)[M].西安電子科技大學出版社,20

11、09.06 [5] 王愛玲,武文革,辛志杰.現(xiàn)代數(shù)控機床(第2版)[M].國防工業(yè)出版社,2009.07 [6] 韓鴻鸞,榮維芝.數(shù)控機床的結構與維修[M].機械工業(yè)出版社,2012.07 [7] 聞邦椿,機械設計手冊(第5版第2卷)[M].機械工業(yè)出版社,2010.01 [8] 聞邦椿,機械設計手冊(第5版 第3卷)[M].機械工業(yè)出版社,2010.01 [9] 隋秀凜,高安邦.實用機床設計手冊[M].機械工業(yè)出版社,2010.04 [10]濮良貴,紀名剛.機械設計(第八版)[M].高等教育出版社,2011.04 [11]宋天麟.數(shù)控機床及其使用與維修[M].東南大學出版

12、社,2003.01 [12]陳嬋娟.數(shù)控車床設計[M].北京化學工業(yè)出版社,2006 [13]林亨,嚴京濱.數(shù)控加工技術[M] 北京清華大學出版社 2005 [14] Valentino, James V.Goldenberg, Ed V. Introduction to Computer Numerical Control (4th Edition)[M]. Predator Inc, AAA Prentice Hall, 2007.12 [15] Larry D. Computer Numerical Control Programming of Machines Horath[M]. Macmillan USA,1993.01 [16] Computer Numerical Control. Machining and Turning Centers Quesada[M], Robert Prentice, Hall 2004.05 指導老師: 年 月 日

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