机械数控机床毕业设计6C6132E1原车床基础上进行数控改造.docVIP

前 言 数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效益等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。数控机床成为机械工业重要的基础装备，其水平和拥有量已经成为衡量国家制造能力和综合国力强盛的重要标志之一，数控机床的发展态势相当不错。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切削机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金切数控机床在国内市场的占有率却明显下降。2003年，我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已经连续3年成为世界最大的机床进口国。首先，世界制造业开始向中国转移，中国已经成为吸引外资最多的国家。据有关报道，截至2004年10月底，全国累计引进外资合同金额10621亿美元，实际使用外资5553亿美元，机床行业三资企业已有300多家，约占全行业企业总数的14%。2004年，中国外贸总额可达11000亿美元，在全球贸易座次排定中直超日本，成为仅次于美国、德国的全球第三贸易国，其中机电产品进出口可望达6000亿美元。去年1~11月，我国金属加工机床出口4.8亿美元，同比增长41.47%。　　其次，国内金属加工机床市场需求持续高速增长。由于受固定资产投资连续几年快速上升的拉动，国内机电装备市场需求持续以30%左右的速度增长，振兴装备制造业带动了机床市场需求30%以上的增长。我国汽车工业、高新技术产业、国防军工、民营企业成为机床的需求大户。中西部开发、东北等老工业基地振兴、东南沿海的快速发展，为机床工业打开新的市场。自2002年以来，我国已经成为世界第一机床消费大国。　　第三，经济全球化为我国机床工业发展提供了国际合作、引进技术、资源重组的机遇。当前，我国有实力的机床集团已走出国门，进入世界机床产业舞台。大连、沈阳、秦川、上海等机床集团已经兼并收购了7家美国、德国世界一流的机床企业，壮大了中国机床工业的实力。　　第四，中国机床工业经过多年发展，特别是近几年快速发展，已经积累了一定的产业和技术基础。目前，机床行业重点企业大都生产任务超负荷，一线工人连续上班，甚至节假日加班，有的企业用户订货合同已远远超过生产能力，我国机床行业的供销形势反映了加快发展的紧迫性。用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6％。我国机床役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、成本高、从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 （3）交/直流伺服电动机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统的精度比闭环系统低，但它的结构和调试较闭环系统简单。半闭环与闭环的示意图相比，只是将测量装置设置在丝杠上，此处就不再绘制该示意图。 经过综合比较，考虑到经济性问题，我选用步进电机的开环控制来进行改造设计。 下面看开环控制系统的结构和工作原理： 上图中，驱动控制线路接收来自数控机床控制系统的进给脉冲信号，并把此信号转换成控制步进电机各定子绕组依次通电，断电的信号，使步进电机运转。步进电机的转子经减速装置与丝杠连接在一起，带动丝杠转动，使工作台移动。 首先来看对工作台位移量的控制，数控系统发出N个进给脉冲，经驱动控制线路后，变成控制步进电机定子绕组通，断电的电平信号，使步进电机定子绕组的通电状态变化N次。由步进电机的工作原理可以知道，定子绕组通电状态的变化次数N，决定了步进电机的角位移Ф，Ф＝N α。该角位移经丝杠螺母机构之后转变为工作台的位移量L。即工作过程为：进给脉冲的数量（N）定子绕组通电状态变化次数（N）步进电机的转角（Ф）工作台的位移量（L）。 再看对工作台进给速度的控制，数控系统发出的进给脉冲频率f，经过驱动控制线 以下是一些常用传动部件的功能介绍： 基本功能 传动部件 运 动 的 变 换