經(jīng)濟型數(shù)控車床橫向進給系統(tǒng)設計【21張CAD圖紙+PDF圖】
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畢業(yè)設計開題報告
課題： 經(jīng)濟型數(shù)控機床橫向進給系統(tǒng)設計
專 業(yè) 機械設計制造及自動化
學生姓名 李 浩
班 級 材機002
學 號 B0012218
指導教師 沙 愛 民
完成日期 2004-4-25
課題名稱：經(jīng)濟型數(shù)控車床橫向進給系統(tǒng)設計
課題類型：
√工程設計型 □ 工程技術研究型 □ 軟件開發(fā) □理論研究 （請在對應類型前面打√）
一、課題簡介（課題含義、課題來源、需要解決的問題、已知條件）：
本課題是中檔數(shù)控車床進行縱向進給系統(tǒng)以及潤滑系統(tǒng)設計。縱向進給要求用伺服電機通過柔性聯(lián)接帶動滾珠絲杠螺母副實現(xiàn)，設計精度須達原始數(shù)據(jù)，絲杠要有安全防護罩。
課題來源于市場的需要，隨著社會發(fā)展，生產(chǎn)力的提高，原始的車床已無法滿足市場的需要。故產(chǎn)生了本課題。
課題要求：橫向進給系統(tǒng)設計時電機與絲杠采用柔性結(jié)構(gòu)，電動機選伺服電機對電機的大小選擇進行驗證。對滾珠絲杠直徑及支承形式選擇，進行強度校核
已知條件：
1. 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑400mm
2. 快移速度 X軸4/min；
3. 定位精度 X軸 0.035mm；
4. 重復定位精度 X軸 0.0075mm，刀架0.010mm。
二、本課題國內(nèi)外發(fā)展概況：
數(shù)控技術從二十世紀五十年代開始發(fā)展至今，數(shù)控裝置從最初的電子管元件、晶體管元件、集成電路到目前使用比較普遍的小型計算機和微處理器共經(jīng)歷了五代的發(fā)展。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)有多種類型。經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)主要包括數(shù)控裝置、坐標軸驅(qū)動(或伺服)系統(tǒng)、主軸驅(qū)動系統(tǒng)、刀架及輔助功能的強電控制與驅(qū)動系統(tǒng)、接口等。
經(jīng)濟型數(shù)控裝置有步進電機驅(qū)動的開環(huán)數(shù)控裝置、直流電機驅(qū)動的半閉環(huán)數(shù)控裝置和點位式經(jīng)濟型數(shù)控裝置三種。對于數(shù)控車床改造一般選用步電機驅(qū)動開環(huán)數(shù)控裝置。選擇時主要考慮以下性能：CPU類型、用戶容量、控制軸或聯(lián)動軸數(shù)、設定單位、插補類型、編程尺寸及編程標準，G、M、S、T、F功能、刀補功能、間隙補償功能及循環(huán)功能、顯示方式及顯示信息的形式。絕對編程、增量編程、程序輸入方式以及報警、診斷等。根據(jù)需要選擇相應的性能。
步進電機驅(qū)動單元的性能參數(shù)：步進電機性能參數(shù)及安裝尺寸，控制箱與電機的接線型式。系統(tǒng)的快速度給速度、空載起動頻率，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)升頻降頻時間，起動矩頻特性、起動慣頻特性、運行矩頻特性。驅(qū)動電路的型式：高低壓驅(qū)動電路、斬波驅(qū)動電路、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動電路、細分驅(qū)動電路、電流檢測型功率放大電路等。不同的電路型式、其工作性能不同，根據(jù)加工需要合理選擇。
刀架控制與驅(qū)動系統(tǒng)主要考慮刀架型式，如四位或八位電動刀架，或轉(zhuǎn)塔六位刀架。定位精度及重復定位精度，換刀時間、刀具選擇時刀架的轉(zhuǎn)向、夾緊力。刀桿尺寸及裝夾刀具結(jié)構(gòu)型式等性能參數(shù)。
強電接口及弱電接口、主要根據(jù)工作需要選擇。如工件自動夾緊。加工螺紋時，主軸的脈沖編碼器與數(shù)控裝置的接線。程序輸入接口等。
國內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的類型有：BCK2—001，BKC2—005，GWK—1A／Ⅱ/Ⅲ,JWK—20T，BKC2—8A，GSK—928，2385—1T等系列產(chǎn)品。廣泛應在數(shù)控改裝及老產(chǎn)品改型車床中。在選擇時，除性能參數(shù)外，還要考慮其外型，安裝形式等因素。結(jié)合設計計算選擇合適的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)。
，如北京機床研究所開發(fā)研制的JCS-FMC=1，JCS=FMC-2柔性加工單元，XH715型立式加工中心，民明機床古物 THK4680型全閉環(huán)精密加工中心，沈陽中捷友誼廠的TK66100臥式銑削加工中心，青海第一機床廠的XH754臥式加工中心等。這一切都說明，我國的機床數(shù)控技術進入新的發(fā)展時期，預計在不遠的將來一定會趕上甚至超過世界先進水平。
三、完成本課題的總體設計思路（本課題的技術路線簡介、總體方案論證、對本課題完成情況的預計）
設計思路：
1、 進行方案論證：
a、橫向進給選用滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)
b、進給系統(tǒng)采用伺服電機
2、根據(jù)滾珠絲杠副所受的力計算確定絲杠副的型號
3、 伺服電機的型號進行選擇
4、 繪制草圖并交老師檢查
5、 繪制零件圖草圖
6、 計算機繪圖
對本課題完成情況的預計：
在四月份完成草圖設計繪圖，并在計算機里進行畫圖，在五月份完成所有繪圖并整理編寫說明書
四、課題進度安排
起訖日期
工作內(nèi)容
備 注
04.2.16-04.2.28
在實習單位和現(xiàn)場搜集設計課題的第一手資料
要有現(xiàn)場記錄和草圖
04.3.01-04.3.02
整理畢業(yè)實習資料，交實習報告一份
04.3.03-04.3.25
完成設計方案的論證及結(jié)構(gòu)設計的計
交指導教師初審
算書草稿和草圖
04.3.26-04.4.26
在計算機中繪制所有工程圖樣
部裝圖須附草圖
04.4.27-04.4.30
自查和交指導教師審查
04.5.03-04.5.10
修改圖樣
04.5.11-04.5.20
整理計算書，并全部用計算機打印
04.5.21-04.5.25
審查計算書內(nèi)容及格式
04.526-04.5.31
修改計算書，并交全套畢業(yè)設計資料
04.6.01-04.6.11
準備答辯、參加答辯
指導導師意見:
指導教師（簽名）
2004年 月 日
教研室意見：
教研室主任（簽字）
2004年 月 日
系部意見：
部門（公章） 系主任（簽名）
2004年 月 日
參考文獻
1 張新義.經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)設計. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.7
2 范云漲,陳兆年. 金屬切削機床設計簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.7
3 陳宏鈞,馬素敏. 金屬速查速算手冊. 北京：機械工業(yè)出版社 ，1994.7
4 李 洪.實用機床設計手冊. 沈陽：遼寧科學技術出版社 1999.1
5 王啟義,蔡群禮,胡寶珍. 金屬切削機床設計. 東北工學院出版社 1989.10
6 成大先.機械設計手冊--單行本潤滑與密封. 北京化工出版社 2004 1
7 黃祖德. 機械設計. 北京理工大學出版社 1992.6
8 吳宗澤. 機械設計禁忌500例. 北京機械出版社 1996
9 黃鶴訂. 國家機械工業(yè)局--中國機電產(chǎn)品目錄第10冊. 北京機械出版社 2000.7
10 滾珠絲杠. 上海川浦機械實業(yè)公司樣本
11 同步帶輪. 慈溪恒力同步帶輪有限公司
12 電機手冊 南京蘇強數(shù)控機電有限公司
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