数控车床的机械系统的设计与研究开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 专 业： 机械工程及自动化 设计(论文)题目： 数控车床的机械系统的设计与研究 指 导 教 师: 开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。  毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述： 文 献 综 述 摘要 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。 1.1 主传动系统 实现工件的旋转主运动，特点是速度较高，消耗动力较大。目前数控车床的主运动通常有以下几种类型： 机械有级手动变速型：它与普通车床基本相同。要变换工件的转速，必须先停车，再手动选速，然后再启动。这种型式结构复杂、性能低下，主要用于简易数控车床。 机械有级半自动变速型：它是在普通车床的基础上，采有电磁离合器，利用速度编程代码，可以自动实现主轴转速的有级变换。主轴变速实现分级自动化，可相对提高加工效率。这种型式价格较低，在简易数控车床中广泛应用。 变频无级自动变速型：利用变频调速技术，通过控制信号，可使变频电机实现连续无级自动变速，简化机械结构；用户可按加工状态，选择最合理的主轴转速。这种型式价格适中，缺点是低速时主轴输出扭矩较小，不适于低速重负荷切削。 交流主轴伺服无级自动变速型：利用主轴高速响应矢量控制技术，可实现电机连续无级自动变速。同变频调速相比，其低速特性好，恒功率范围广，但价格较高。这种型式是数控车床最理想的配置。 1.2 进给传动系统 主要实现刀具的纵横向进给运动，特点是速度较低，消耗动力较小。数控车床的进给传动系统主要由驱动电机和滚珠丝杠副组成。 驱动电机有步进电机和伺服电机两种。伺服电机可分直流伺服电机和交流伺服电机，目前多用交流伺服电机。步进电机不带编码器，为开环控制系统；伺服电机带编码器，为半闭环控制系统。二者相比，伺服电机具有过载能力大和控制精度高的特点；而步进机具有价格低的优势。 滚珠丝杠副按回珠方式和螺母予紧方式有多种结构，目前最常用内循环双螺母垫片予紧型，可使机床达到较好的定位精度 1.3 刀架系统 主要实现刀盘的自动转换、定位及刀具的装夹，通常是数控车床的核心配套件，需要保证工件一次装夹后能够自动完成车削外圆、端面、圆弧、螺纹、镗孔、切槽、切断等加工工序。刀架系统按实现刀盘的松开、分度转位及夹紧定位的驱动方式分有液压和电动两种，目前后者用得较广，是因无需配套液压系统，结构也较紧凑。 按刀架的功能分为全功能型和普通型，根本差异在于是否具有双向回转和任意刀位就近选刀功能，决定着刀架换刀的时间长短，从而影响着数控车床的加工效率。按刀架的分度定位元件分为双齿盘和三齿盘两种。三齿盘结构实现刀架转位时，刀盘无需抬起即可实现转位刹紧，刀架自身的防护性能也较好。目前三齿盘式（不抬起式）刀架趋向为首选结构 1.4 工件装夹系统 主要实现工件的装夹，通常由卡盘及尾座组成，决定着上下工件是否方便和省力。目前，卡盘有手动、电动、液压三种；尾座多为手动和液压两种。液压结构复杂，价格稍高，但是装夹效率高，省力方便，还易实现安全保护功能。电动卡盘，因夹紧力难以控制，应用范围较小。手动卡盘价格低廉，简易数控车床中应用较广。 1.5 床身和防护系统 它们决定着数控车床的整体布局和外观造型。目前的数控车床有两大类型。（1）简易数控车床：整体布局由普通车床