PAGEPAGE2課題名稱：C6150型車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造設(shè)計(jì)（縱向）一、課題來(lái)源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1.課題來(lái)源前些年，我國(guó)很多單位從國(guó)外引進(jìn)了中高檔數(shù)控機(jī)床，有的服役期滿，有的不能正常工作，處于閑置狀態(tài)，造成巨大資源浪費(fèi)。這些機(jī)床共同之處在于機(jī)械部分基本完好，精度較高，主要是由于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題而又難以購(gòu)置配件，不能滿足正常生產(chǎn)的需要和現(xiàn)代高精度、高速度和高可靠性的加工要求。如果利用進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)控化改造，只需幾十萬(wàn)元就能發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用,而購(gòu)置一臺(tái)新的同性能的數(shù)控機(jī)床則需要幾百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)的資金，因此，對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控化改造具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，非常迫切。.數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來(lái)越普及也是制造業(yè)現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)如果全部淘汰舊機(jī)床而采用新的數(shù)控機(jī)床不僅所需資金太大而且會(huì)造成原有設(shè)備的閑置和浪費(fèi)2.研究的目的和意義我國(guó)是生產(chǎn)和使用機(jī)床最多的國(guó)家之一，但現(xiàn)有機(jī)床大多數(shù)服役年齡較長(zhǎng)，設(shè)備陳舊落后。由于數(shù)控機(jī)床具有自動(dòng)化程度高加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，便于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化等特點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越老越普及，也是制造業(yè)現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)，如果全部淘汰舊機(jī)床而采用新的數(shù)控機(jī)床不僅所需資金太大，而且會(huì)造成原有設(shè)備的限制和浪費(fèi)。我國(guó)的再造技術(shù)起步較晚，迫切需要大力發(fā)展，即能充分利用原有的舊設(shè)備資源，減少浪費(fèi)又能夠以較小的代價(jià)獲得性能先進(jìn)的設(shè)備，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。由于運(yùn)用普通機(jī)床加工出來(lái)的產(chǎn)品大多存在著質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本大、供貨期長(zhǎng)等原因，所以普通機(jī)床的數(shù)控化改造具有相當(dāng)?shù)囊饬x。首先，提高了生產(chǎn)的效率。原普通機(jī)床經(jīng)數(shù)控化改造后就可以實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化，工作效率可比普通機(jī)床提高近五倍；其次，性能更穩(wěn)定安全可靠。因?yàn)榻?jīng)改造的數(shù)控機(jī)床的各基礎(chǔ)件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期工作，幾乎不會(huì)產(chǎn)生因力變形而影響精度；再次，可以為生產(chǎn)廠家節(jié)約資金。普通機(jī)床的數(shù)控化改造和購(gòu)買新的數(shù)控機(jī)床相比一班可以節(jié)省一半以上的費(fèi)用，從大型的和特殊的設(shè)備上更能看出；最后，對(duì)于復(fù)雜的零件而言難度越高功效提高的越多。且可不用或少用工裝，不但節(jié)約費(fèi)用還可以縮短生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間。采用微機(jī)技術(shù)改造普通機(jī)床，選用優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易數(shù)控，對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)改動(dòng)不大，安裝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)，測(cè)量精度較高，可以使機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，適于加工具有復(fù)雜形狀的零件和小批量零件。二、本課題擬解決的問(wèn)題本課題的目的是將C6150型普通車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床（縱向），應(yīng)能實(shí)現(xiàn)C6150車床原有功能,在機(jī)床的精度、性能等方面除保持原來(lái)狀況外還應(yīng)有所提高。1.普通車床數(shù)控化改造后應(yīng)具有定位、縱向和橫向的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)功能，還要求能暫停，進(jìn)行循環(huán)加工和螺紋加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選連續(xù)控制系統(tǒng)。2.根據(jù)普通車床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及經(jīng)濟(jì)性要求，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床一般采用8位微機(jī)。在8位微機(jī)中，MCS—51系列單片機(jī)具有集成度高、可靠性好、功能強(qiáng)、速度快、抗干擾能力強(qiáng)、具有很高的性價(jià)比，因此，可選MCS—51系列單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。3.車床數(shù)控化改裝后屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，在保證一定加工精度的前提下應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，因此，進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)。4.根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，此外，系統(tǒng)中還應(yīng)包括螺紋加工中用的光電脈沖發(fā)生器和其他輔助電路。5.縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，其傳動(dòng)比應(yīng)滿足機(jī)床所要求的分辨率。6.采用自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架及其控制電路。7.為了保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲杠螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)。8.原機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)布局基本不變，盡量減少改動(dòng)量，以降低成本縮短改造周期。9.機(jī)械結(jié)構(gòu)改裝部分應(yīng)注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保正安裝、調(diào)試、拆卸方便，需經(jīng)常調(diào)整的部位調(diào)整應(yīng)方便。解決方案及預(yù)期效果1.仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求，查閱相關(guān)資料，了解C6150的性能。2.對(duì)普通車床數(shù)控化改造經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)詳細(xì)論證，確定車床數(shù)控化改造方案；3.對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的滾珠絲杠型號(hào)選擇與裝配設(shè)計(jì)，支承方式的設(shè)計(jì)與軸承型號(hào)選擇，步進(jìn)電機(jī)選擇等進(jìn)行了詳細(xì)研究。4.為保持切削螺紋的功能，仔細(xì)研究了在主軸上安裝脈沖發(fā)生器的選型，脈沖發(fā)生器直接與主軸間連接方法，并形成了相應(yīng)的技術(shù)圖。5.拆卸普通機(jī)床，甩掉原有進(jìn)給箱等，對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)行小修，滑板貼塑與鏟刮調(diào)試，對(duì)機(jī)床相關(guān)部件和參數(shù)進(jìn)行測(cè)繪、測(cè)量。6.根據(jù)普通車床C6150電氣控制系統(tǒng)和原理圖與普通車床數(shù)控化改造的數(shù)控系統(tǒng)對(duì)比分析，形成普通車床數(shù)控化改造完整的電氣控制技術(shù)圖。7.繪出相應(yīng)的零件圖和裝備圖。8.給出普通車床數(shù)控化改造的安裝、調(diào)試方法。四、課題進(jìn)度安排2015年1月3日～2015年1月4日.布置任務(wù)2015年1月6日～2015年3月9日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。2015年2月24日～2015年3月9日．總體設(shè)計(jì)，方案論證2015年3月10日～2015年4月14日．機(jī)械改裝部分設(shè)計(jì)。2015年4月15日～2015年4月21日．?dāng)?shù)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2015年4月22日～4月28日.數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。2015年4月29日～5月4日.數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。2015年5月5日～2015年5月22日．撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。2015年5月23日～2015年5月24日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。2015年5月25日～2015年6月4日．修改資料。2015年6月5日～2015年6月6日．評(píng)閱材料。2015年6月7日～2015年6月8日．畢業(yè)答辯。五、指導(dǎo)教師意見簽名年