1. 數控專業零件加工畢業設計論文
需要操作人員考慮和決定的操作內容及動作,按規定的代碼格式編製成數控加工程序,記錄在控制介質上。加工時,控制介質上的代碼信息輸入數控機床的控制系統,控制系統對輸入的信息進行運算與控制,並不斷的向直接指揮機床運動的電動能轉換部件機床伺服機構發出脈沖信號,伺服機構對其進行轉化放大,然後有驅動裝置和傳動機構驅動機床按所編的程序進行運動,就自動加工出我們需要的零件。數控加工工藝主要包括以下幾個方面的內容:
1) 通過零件圖分析選擇並確定進行數控加工的內容;
2) 結合加工表面的特點和數控設備的功能對零件進行數控加工的工藝分析;
3) 進行數控加工的工業設計;
4) 根據編程的需要,對零件圖進行數學處理和計算;
5) 編寫加工程序單;
6) 按程序單製作控制介質;
7) 檢驗與修改加工程序;
8) 首件試加工以進一步修改加工程序,並對現場問題進行處理。
9) 編制數控加工工藝技術文件。
1.2.2數控加工的工藝特點
數控加工與通用機床加工相比較,許多方面遵循的原則基本一致。但由於數控機床本身自動化程度高,控制方式不同,設備費用高,使數控加工工藝響應形成了以下幾個特點。
1) 工藝的內容十分具體
2) 工藝設計非常嚴密
3) 注重加工的適應性
1.2.3數控加工的工藝適應性
根據數控加工的特點,一般可按工藝適應程度將零件分為以下三類:
I、最適應類
1) 形狀復雜,加工精度要求高,用通用設備無法加工或能加工但保證不到質量的零件;
2) 用數學模型描述的復雜曲線或曲面輪廓零件;
3) 難測量、難控制進給或難控制尺寸的殼體或盒型零件;
4) 必須在一次裝夾中合並完成多工序等多工序的零件;
II、適應類
1) 在通用機床上加工時極易受人為因素干擾,零件價值不高,但質量失控就會造成極大的經濟影響的零件;
2) 在通用機床上加工必須製造復雜的專用工裝的零件;
3) 需要多次更改設計後才能定型的零件;
4) 在通用機床上加工需要做長時間調整的零件;
5) 有通用機床加工時,生產率很低或體力勞動強度很大的零件;
III、不適應類
1) 生產批量大的零件;
2) 裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件;
3) 加工餘量很不穩定,且數控機床上無在線檢測系統可自動調整零件坐標系的零件;
4) 必須用特定的工藝裝備協調加工的零件;
以上零件採用數控加工後,在生產效率與經濟性方面一般無明顯改善,更有
可能弄巧成拙或得不償失,所以一般不應作為數控加工的選擇對象。
1.3 數控加工工藝過程的組成
2. 數控技術畢業論文
前言
由於各種機械的用途和性能不同,其零件的材料、結構和技術要求也各不相同。所以,各種零件的加工工藝是不同的,即使是同類型的零件,由於生產條件和批量大小的不同,其工藝也不同,因此,必須制定合理的工藝規程。在數控加工中,加工工藝路線表示刀具刀位點相對於工件運動的軌跡,也稱進給路線。它不僅包括加工內容也反映加工順序,是編程工作的主要依據。
摘要
數控技術及數控機床在當今機械製造業中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用,並已成為傳統機械製造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術及數控機床的廣泛應用,給機械製造業的產業結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數控機床是現代加工車間最重要的裝備。它的發展是信息技術(1T)與製造技術(MT)結合發展的結果。現代的CAD/CAM、製造技術,都是建立在數控技術之上的。掌握現代數控技術知識是現代數控技術專業學生必不可少的。
本次畢業設計內容介紹了數控加工的特點、加工工藝分析以及數控編程的一般步驟。並通過一定的實例詳細的介紹了數控加工工藝的分析方法。
關鍵詞: 數控技術 加工工藝 編程
NC and NC machine tool technology in today's machine manufacturing instry in an important position and great benefits that its national infrastructure in the instrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing instries to transform and enhance automation, flexible, Integrated proction and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery manufacturing to the instrial structure, proct variety and quality and proction methods brought about a revolutionary change. NC machine tool processing workshop is the most important modern equipment. It is the development of information technology (1 T) and manufacturing technology (MT) with the result of the development. Modern CAD / CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are built on the technology in the NC. NC master modern technology of modern machinery and electronic knowledge is essential to professional students.
The design of the content on the characteristics of the NC, processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis.
Key words: NC programming technology processing technology
1毛坯的選擇
一、軸類零件的毛坯和材料
(一)軸類零件的毛坯
軸類零件可根據使用要求、生產類型、設備條件及結構,選用棒料、鍛件等毛坯形式。對於外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對於外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸,常選用鍛件,這樣既節約材料又減少機械加工的工作量,還可改善機械性能。
根據生產規模的不同,毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多採用自由鍛,大批大量生產時採用模鍛。
(二)軸類零件的材料
軸類零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料並採用不同的熱處理規范(如調質、正火、淬火等),以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。
45鋼是軸類零件的常用材料,它價格便宜經過調質(或正火)後,可得到較好的切削性能,而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能,淬火後表面硬度可達45~52HRC。
40Cr等合金結構鋼適用於中等精度而轉速較高的軸類零件,這類鋼經調質和淬火後,具有較好的綜合機械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn,經調質和表面高頻淬火後,表面硬度可達50~58HRC,並具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能,可製造較高精度的軸。
精密機床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和表面氮化後,不僅能獲得很高的表面硬度,而且能保持較軟的芯部,因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較,它有熱處理變形很小,硬度更高的特性。
2零件圖工藝分析
在設計零件的加工工藝規程時,首先要對加工對象進行深入分析。對於數控車削加工應考慮以下幾方面:
1.構成零件輪廓的幾何條件
在車削加工中手工編程時,要計算每個節點坐標;在自動編程時,要對構成零件輪廓所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時應注意:
(1) 零件圖上是否漏掉某尺寸,使其幾何條件不充分,影響到零件輪廓的構成;
(2) 零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標注不清,使編程無法下手;
(3) 零件圖上給定的幾何條件是否不合理,造成數學處理困難。
(4) 零件圖上尺寸標注方法應適應數控車床加工的特點,應以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。
2.尺寸精度要求
分析零件圖樣尺寸精度的要求,以判斷能否利用車削工藝達到,並確定控制尺寸精度的工藝方法。
在該項分析過程中,還可以同時進行一些尺寸的換算,如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計算等。在利用數控車床車削零件時,常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據。
3.形狀和位置精度的要求
零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據。加工時,要按照其要求確定零件的定位基準和測量基準,還可以根據數控車床的特殊需要進行一些技術性處理,以便有效的控制零件的形狀和位置精度。
4.表面粗糙度要求
表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求,也是合理選擇數控車床、刀具及確定切削用量的依據。
5.材料與熱處理要求
零件圖樣上給定的材料與熱處理要求,是選擇刀具、數控車床型號、確定切削用量的依據。
2.1零件加工工藝分析
1加工工藝路線的確定原則
加工工藝路線合理與否,關繫到零件的加工質量
與生產效率。在確定加工工藝路線時,應綜合考慮在保
證加工精度的前提下,應最大限度地縮短加工工藝路
線。所以數控加工工藝路線應遵循以下原則:
(1)保證產品質量,應將保證零件的加工精度和表
面粗糙度要求放在首位。
(2)提高勞動生產率和降低生產成本。在保證零件
加工質量的前提下,應力求加工路線最短,並盡量減少
空行程時間,提高加工效率。
(3)在滿足零件加工質量、生產效率等條件下,盡
量簡化數學處理的數值計算工作量,以簡化編程工作。
此外,確定加工工藝路線中,還要綜合考慮零件的形狀
與剛度、加工餘量、機床與刀具的剛度等,確定一次進
給還是多次進給,以及設計刀具的切人點與切出點、切
入方向與切出方向。在銑削加工中,是採用順銑還是逆
銑等。
2加工工藝的選擇要點
在數控加工編程中,應強化工藝規程,選擇合理的
加工路線,優化程序編制。在制定加工工藝路線中應關
注以下事項:
(1)在確定加工路線時,為縮短行程,應考慮盡量
縮短刀具的空行程。通常通過合理選擇起刀點,合理安
排回空路線都能使空行程縮短,提高生產效率。
(2)在安排加工工藝路線時,同時也要兼顧工序集
中的原則。零件在一次裝夾中,盡可能使用同一把刀
具完成較多的加工表面,以減少換刀次數,簡化加工
路線,縮短輔助時間。有條件者可採用復合刀具,當一
把刀具完成加工的所有部位後,盡可能為下道工序作
些預加工,如使用小鑽頭預鑽定位孔或劃位置痕.或
者進行粗加工,然後再換刀進行精加工。
(3)要選擇工件在加工後變形小的加工路線。如
對於橫截面積小的細長零件或薄板零件應採用分數
次走刀至最終尺寸或應用對稱去除餘量法安排加工
3. 哪個可以幫我寫一篇關於《.數控車削的工藝與工裝》的畢業論文出來 、
摘 要
數控技術及數控機床在當今機械製造業中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用,並已成為傳統機械製造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術及數控機床的廣泛應用,給機械製造業的產業結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數控機床是現代加工車間最重要的裝備。它的發展是信息技術(1T)與製造技術(MT)結合發展的結果。現代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷製造和智能製造技術,都是建立在數控技術之上的。掌握現代數控技術知識是現代機電類專業學生必不可少的。
本次設計內容介紹了數控加工的特點、加工工藝分析以及數控編程的一般步驟。並通過一定的實例詳細的介紹了數控加工工藝的分析方法。並且介紹了一些數控機床維修方面的知識。
關鍵詞: 數控技術;加工工藝;編程
Abstract
Number control a technique and number control tool machine in nowadays the machine manufacturing instry of importance position and huge performance, manifestation it is in the nation the primary instry the modernization of strategic function, and have become tradition the machine manufacture instry promote reformation and realization automation, gentle turn, integration turn proce of importance means and marking.Number control a technique and number control tool machine of extensive application, brought instrial structure, proct category and file time and mode of proction of machine manufacturing instry revolution variety.Number control tool machine is a modern to process a car most importance of material.It of the development be an information technique(1 T) with manufacturing the technique(MT) combine development of result.The CAD/CAM, FMS, CIMS of the modern, nimble manufacturing and intelligence manufacturing technique, all is establishment at number control a technique on of.Control a modern number to control technique knowledge is a modern machine electricity type profession student's essential to have of.
This time design contents introction number control process of characteristics, process a craft analysis and number control plait distance of general step.Combine pass certain of solid example detailed of introction number control to process a craft of analysis method.And introction some number control the knowledge that the tool machine maintain aspect.
Keyword: Number control a technique to process a craft plait a distan
目錄
摘要 1
目錄 I
1緒論 1
1.1 數控機床的發展 1
1.2 數控機床的加工特點 2
1.3 數控車床的加工對象 3
1.3.1 精度要求高的零件 3
1.3.2 表面粗糙度好的回轉體零件 3
1.3.3 輪廓形狀復雜的零件 3
1.3.4 帶一些特殊類型螺紋的零件 4
1.3.5 超精密、超低表面粗糙度的零件 4
1.3數控機床的工作原理 6
1.4 零件加工步驟 10
2 數控車的工藝與工裝削 12
2.1 合理選擇切削用量 12
2.2 合理選擇刀具 12
2.3 合理選擇夾具 12
2.4 確定加工路線 12
2.5加工路線與加工餘量的聯系 13
2.6數控車床維修的一些辦法 13
2.6.1進行有效合理的車削加工[2] 13
2.6.2 數控車削加工中妙用G00及保證尺寸精度的技巧 14
2.6.3數控機床故障排除方法及其注意事項 16
3軸類零件數控車削加工工藝分析 19
3.1 零件圖工藝分析 19
3.2 選擇設備 19
3.3 確定零件的定位基準和裝夾方式 19
3.4 制定加工方案 20
3.5 刀具選擇及刀位號 20
4 盤類零件數控車削加工工藝分析 24
4.1 零件圖工藝分析 24
4.2 選擇設備 24
4.3 確定零件的定位基準和裝夾方式 25
4.4制定加工方案 25
4.5 刀具選擇及刀位號 25
結論 28
致謝 28
參考文獻 30
4. 數控機床畢業論文3000字左右就行
數控技術及數控機床在當今機械製造業中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用,並已成為傳統機械製造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術及數控機床的廣泛應用,給機械製造業的產業結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數控機床是現代加工車間最重要的裝備。它的發展是信息技術(1T)與製造技術(MT)結合發展的結果。現代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷製造和智能製造技術,都是建立在數控技術之上的。掌握現代數控技術知識是現代機電類專業學生必不可少的。 數控技術和數控裝備是製造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力,關繫到一個國家的戰略地位。因此,世界上各工業發達國家均採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。 在我國,數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視,近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域,以PC平台為基礎的國產數控系統,已經走在了世界前列。但是,我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題,特別是在技術創新能力、商品化進程、市場佔有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時,如何有效解決這些問題,使我國數控領域沿著可持續發展的道路,從整體上全面邁入世界先進行列,使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位,將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。 為完成此任務,首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此,本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。 1 總體戰略 制定符合中國國情的總體發展戰略,對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。通過對數控技術和產業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究,我們認為以科技創新為先導,以商品化為主幹,以管理和營銷為重點,以技術支持和服務為後盾,堅持可持續發展道路將是一種符合我國國情的發展數控技術和產業的總體戰略。 1.1 以科技創新為先導 中國數控技術和產業經過40多年的發展,從無到有,從引進消化到擁有自己獨立的自主版權,取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發展,可以看到我們在數控領域的進步主要還是按國外一些模式,按部就班地發展,真正創新的成分不多。這種局面在發展初期的起步階段,是無可非議的。但到了世界數控強手如林的今天和知識經濟即將登上舞台的新世紀,這一常規途徑就很難行通了。例如,在國外模擬伺服快過時時,我們開始搞模擬伺服,還沒等我們占穩市場,技術上就已經落後了;在國外將脈沖驅動的數字式伺服打入我國市場時,我們就跟著搞這類所謂的數字伺服,但至今沒形成大的市場規模;近來國外將數字式伺服發展到用網路(通過光纜等)與數控裝置連接時,我們又跟著發展此類系統,前途仍不樂觀。這種老是跟在別人後面走,按國外已有控制和驅動模式來開發國產數控系統,在技術上難免要滯後,再加上國外公司在我國境內設立研究所和生產廠,實行就地開發、就地生產和就地銷售,使我們的產品在性能價格比上已越來越無多大優勢,因此要進一步擴大市場佔有率,難度自然就很大了。 為改變這種現狀,我們必須深刻理解和認真落實「科學技術是第一生產力」的偉大論斷,大力加強數控領域的科技創新,努力研究具有中國特色的實用的先進數控技術,逐步建立自己獨立的、先進的技術體系。在此基礎上大力發展符合中國國情的數控產品,從而形成從數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。這樣,才不會被國外牽著鼻子,永遠受別人的制約,才有可能用先進、實用的數控產品去收復國內市場,打開國際市場,使中國的數控技術和數控產業在21世紀走在世界的前列。 1.2 在商品化上狠下工夫 近幾年我國數控產品雖然發展很快,但真正在市場上站住腳的卻不多。就數控系統而言,國產貨仍未真正被廣大機床廠所接受,因此出現國產數控系統用於舊機床改造的例子較多,而裝備新機床的卻很少,機床廠出產的國產數控機床大多數用的都是國外的系統。這當然不是說舊機床的數控化改造不重要,而是說明從商品的角度看,我們的數控系統與國外相比還存在相當大的差距。 影響數控系統和數控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外,更重要的就是可靠性、穩定性和實用性。以往,一些數控技術和產品的研究、開發部門,所追求的往往是一些體現技術水平的指標(如多少通道、多少軸聯動、每分鍾多少米的進給速度等等),而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視,在產品的穩定性、魯棒性、可靠性、實用性方面花的精力相對較少。從而出現某些產品鑒定時的水平都很高,甚至也獲各種大獎。但這些高指標、高性能的產品到用戶哪兒卻由於一些小問題而表現不盡人意,最後喪失了信譽,打不開市場。這說明,高指標、高性能的樣機型的產品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當大的距離的,將一個高指標、高性能的產品變為一個有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。 另一方面,數控系統和數控機床不像家電類產品那樣易於大批量生產,應用環境也不那麼簡單。數控產品是在生產環境中使用,面臨的是五花八門的工藝問題。如果開發部門對這些問題掌握得不透,就難以將產品設計得很完善。而且數控產品的某些問題在開發、試用,甚至鑒定時都難以發現。這就造成,同樣型號的數控機床在有的用戶那兒運行得很好,而在別的用戶那兒卻表現欠佳。或者同樣型號的數控機床用於加工某些零件工作得很好,但用於加工其他零件時卻不盡人意。出現這種情況,有時是用戶操作人員的水平問題,但有時就是數控產品本身潛在問題的暴露。為解決這一問題,國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品,如為考驗新開發的數控系統,廠家自己設計和從生產實際中收集了大量零件程序,讓數控系統運行各種各樣的程序,一旦發現問題,即立即反饋給開發部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程後,數控系統的潛在問題就大為減少。以往,我們的產品就很少進行這樣嚴格的全面的自我測試考驗。好些問題要等到用戶去給我們挑出來。這樣,即使一個小問題也將嚴重影響國產數控產品的聲譽。 因此,我們應充分重視上述問題,在商品化上切實狠下工夫,將其作為數控產業的主幹來抓,貫穿於技術研究、產品開發、試制、生產等的全過程中,從而將我們已有的技術水平較高的數控產品變成真正有市場的好商品。
5. 急求一篇關於數控車床的畢業論文
數控機床診斷維修方法經驗淺述X
摘 要:本文就近幾年來在對進口數控設備的維護中,逐漸學習並掌握了CNC 系統的一些故障規
律和快速診斷方法進行了整理。意在使其更好地為數控設備的使用與維修服務提供借鑒。
關鍵詞:數控機床;診斷維修;方法
隨著發達國家先進技術和裝備的不斷引進,使
我們設備維護人員的維修難度越來越大,這是不可
否認的事實。但怎樣盡快適應和掌握它,是我們應
該認真探討並急需解決的課題,下面就自己多年的
維修經驗談一點個人體會。
筆者近年引進的日立精機VA 一65 和HC 一
800 兩台加工中心,不但具有交流伺服拖動、四軸聯
動功能,而且還配有磁柵全閉環位置反饋及自動測
量、自動切削監視系統,其CNC 是當時國際上最先
進的FANUC 一11M 系統。運行11 年來,雖然隨
著使用年限的增長,一些元器件的老化、故障期的到
來,特別是加工任務的增多,設備每天24h 不停機的
運轉,出現了幾乎每周都有故障報警的現象。但為
保證任務的按期完成,我們在沒有經過國內外培訓
且圖紙資料不全的條件下,在無數次的維修測試中,
認真分析故障規律,不斷積累有關數據,逐漸掌握維
修要領,盡量在最短的時間內查出故障點,用最快的
速度修復調整完成。以下從幾方面論述快速診斷和
維修數控設備的方法:
1 先觀察問詢再動手處置
首先看報警信息,因為現在大多數CNC 系統都
有較完善的自診斷功能,通過提示信息可以馬上知
道故障區域,縮小檢測范圍。像一次HC 一800 卧
式加工中心在運行中出現5010 # spindle drive unit
alarm 報警。我們根據提示信息馬上按順序檢查了
主軸電機及其執行元件、主軸控制板,查明過流斷路
點後恢復正常,僅用20min 完成。但從我們的經驗
中也有受報警信息誤導的例子,因此說可依據它但
不能依賴它。
故障發生後如無報警信息,則需要進一步用感
官來了解設備狀態,最重要的就是向操作人員問詢
故障發生的前因後果。同樣是該設備,有一次其
APC 系統在防護罩沒有打開情況下B 軸突然旋轉
起來刮壞護罩,這一現象以前從未出現過。經我們
現場仔細詢問操作過程,清楚了故障經過:原來操作
人員先輸入了M60 指令,使_bPm_
6. 數控車床畢業論文 (畢業設計)數控加工工藝
摘要:介紹了普通車床的數控改造條件,同時介紹了對CA6140車床的主傳動系統和進給傳動系統進行了數控化改造
的過程。改造後的數控車床的加工能力、自動化水平和加工精度明顯提高。同時介紹了該車床機電聯動調試的經驗。
關鍵詞:普通車床;數控改造
中圖分類號: TG659 文獻標識碼: B 文章編號: 1001-3881 (2006) 4-208-2
企業要在激烈的市場競爭中獲得生存、得到發展,它必須在最短的時間內以優異的質量、低廉的成本,製造出合乎市場需要的、性能合適的產品,而產品質量的優劣,製造周期的快慢,生產成本的高低,又往往受工廠現有加工設備的直接影響。目前,採用先進的數控機床,已成為我國製造技術發展的總趨勢。購買新的數控機床是提高數控化率的主要途徑,而改造舊機床、配備數控系統把普通機床改裝成數控機床也是提高機床數控化率的一條有效途徑。我校為適應現代化生產和教學,對CA6140車床進行了數控化改造。
1 機床數控化改造的條件
1·1 機床基礎件有足夠的剛性
數控機床屬於高精度機床,工件移動或刀具移動的位置精度要求很高,必須在0·001~0·01mm之間,高的定位精度和運動精度要求原有機床基礎件具有很高的靜剛度和動剛度。本次用於改造的CA6140車床自購進後一直保養良好,機床基礎件剛性滿足要求。
1·2 機床數控改裝的總費用合適,經濟性好
機床數控改裝分兩部分進行:一是維修機械部分。更換或修理磨損零件,調試大型基礎零件,增加新的功能裝置,提高機床的精度和性能,另一方面是舍棄原有的一部分進給系統,用新的數控系統和相應的裝置來替代。改造總費用由機械維修和增加的數控系統兩部分組成。若機床的數控改造的總費用僅為同類型車床價格的50% ~60%時,該機床數控改造在經濟上適宜。經過考查,若購買同樣配置的車床約需10萬元,而我校機床數控改造的總費用為5·1萬元,僅佔51%,因此該機床數控改造在經濟上是合適的。
2 系統配置及主要技術規格
該系統由SIEMENS 802S系統、介面電路、驅動線路及步進電機等組成,另外還配有自動轉塔刀架、主軸變頻調速器及主軸編碼器等,系統屬開環控制系統。其主要技術性能和參數如下:
(1)系統控制部分。採用SIEMENS 802S系統,鍵盤和顯示部分裝在面板上。
(2)系統軟體具有若干指令。其中加工指令有
直線、斜線、螺紋、錐螺紋和圓弧等5條指令。可實現車削外圓、端面、台階、割槽、錐度、倒角、螺紋、順圓弧和逆圓弧等操作。控制指令有結束循環、暫停、延時、延時換刀、編碼換刀、通訊等,與加工指令配合,可加工出各種較復雜的零件。
(3)系統環境工作條件。溫度-10~+40℃;濕度為40% ~80%。
(4)輸入電網電壓。交流(220±22)V;頻率為50Hz;電流為1·5A。
(5)步進電機。BYG550C-2型電機兩台,驅動電壓為110V;相電流為2·5A;步距角為0·36°/步;靜力距為12N·m。
3 主傳動的數控化改造
機床主傳動的作用是把電機的轉速和轉矩通過一定途徑傳給主軸,使工件以不同的速度運動,主傳動性能的好壞,直接影響零件的加工質量和生產效率。考慮到改造的經濟性,可乘用機床原有的普通三相非同步交流電動機拖動。考慮到加工過程中當電網電壓和切削力矩發生變化時,電機的轉速也會隨之波動,直接影響加工零件的表面粗糙度。因此為提高加工精度,實現主軸自動無級變速,在主軸上增加了交流非同步電動機變頻調速系統,從而不需進行機械換檔。針對機床要求具有螺蚊切削功能,在主軸部位安裝主軸脈沖發生器,如圖1所示。為保證脈沖發生器與主軸等速旋轉,即主軸轉一周,主軸脈沖發生器也
圖1 主軸脈沖發生器安裝示意圖轉一周,主軸脈沖發生器的安裝方式很重要。改裝時,主軸傳動必須經過原有CA6140車床主軸箱中58/58和33/33兩級齒輪(實現1∶1)傳遞到原有CA6140車床的掛輪軸X,拆除掛輪留出空間,安裝脈沖發生器,並用法蘭盤固定。
4 進給傳動的數控化改造
進給傳動的作用是接受數控系統的指令,驅動刀具作精確定位或按規定的軌跡作相對運動,加工出符合要求的零件,對進給傳動的要求是高精度、高速度。改造中我們採用步進電機驅動系統實現開環控
圖2 進給傳動系統制,這樣結構簡單,安裝調試和維修都非常方便。
4·1 進給傳動鏈
圖2為普通車床改造後的進給傳動鏈,刀具縱向(Z軸)移動由步進電機,經介面箱內一對減速齒輪,轉動縱向移動的絲桿而實現。刀具的徑向(X軸)移動由步進電機,經介面箱內一對減速齒輪,轉動橫向移動絲桿而實現,該傳動鏈與原機床的傳動鏈相比,擺脫了結構復雜的進給箱和拖板箱。
4·2 介面箱內減速齒輪的齒數比
該車床要求的控制精度為: Z向0·005mm, X向為0·0025mm,即當執行一個脈沖指令時,工件的長度和直徑均變化0·005mm。BYG550C-2型步進電機的步距角為0·36°,每周步距數為360/0·36=1000(步/周), X向絲杠螺距為4mm,脈沖當量為0·0025mm,Z向絲杠螺距為6mm,脈沖當量0·005mm。按公式
主動輪齒數
從動輪齒數=步/周×脈沖當量絲杠螺距則X向:Z主/Z從=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z從=1000×5/6000=5/6
4·2 介面箱內減速齒輪的齒數比
該車床要求的控制精度為: Z向0·005mm, X向為0·0025mm,即當執行一個脈沖指令時,工件的長度和直徑均變化0·005mm。BYG550C-2型步進電機的步距角為0·36°,每周步距數為360/0·36=1000(步/周), X向絲杠螺距為4mm,脈沖當量為0·0025mm,Z向絲杠螺距為6mm,脈沖當量0·005mm。按公式
主動輪齒數
從動輪齒數=步/周×脈沖當量絲杠螺距則X向:Z主/Z從=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z從=1000×5/6000=5/6
4·3 傳動滾珠絲杠副
數控機床要求進給部分移動元件靈敏度高、精度高、反應快、無爬行,採用滾珠絲杠副可以滿足上述要求。在結構中,用普通滾珠絲杠副實現將旋轉運動變換為直線運動。滾珠絲杠螺母副安裝時需預緊,通過預緊可消除滾珠絲杠螺母副的軸向間隙,提高傳動剛度。預緊的方法是採用雙螺母齒差調隙式結構(圖3)。通過改變兩個螺母的軸向相對位置,使每個螺母中滾珠分別接觸絲杠滾道的左右兩側來實現的。
圖3 雙螺母齒差調隙式結構
一般需要幾次調整才能保證機床在最大軸向載荷下,既消除間隙,又能靈活運轉。
4·4 刀架
根據需要,拆除原方刀架,安裝620型四方刀架(圖4)。該刀架由120W的三相交流非同步電機正轉驅動,使刀架正轉選刀,到預定刀位時,電機則反轉,使刀架夾緊。換刀方式有手控和機控兩種。機控時當零件在加工過程中需要換刀時,數控系統發出預先編制好的換刀控制指令,控制器接到換刀指令時,立即驅動刀架回轉。手控時,按動面板上的按鈕,刀架能轉一個刀位(90°),也可連續按動按鈕,直至任一刀位。
5 機電聯動調試
5·1 機械調試
絲杠上,側母線和橫、縱導軌的平行度誤差控制在0·01mm/全長之內;轉動絲杠,絲杠軸向竄動在0·01mm之內;絲杠螺母同軸度誤差控制在0·01mm之內。
5·2 機電聯動調試
(1)單坐標點動,主要調試其有無動作,運動方向是否符合要求,機械傳動是否正常,有無不正常響聲等。
1·上刀體 2·活動銷 3·反靠盤 4·定軸 5·蝸輪 6·下刀體 7·螺桿 8·離合器盤 9·霍爾元件 10·磁鋼
圖4 四方刀架結構圖
(2)點動合格後,做連續運動。反復多次,若出現故障或異常,排除後方可繼續進行。
(3)先試Z坐標方向,後試X坐標方向,這是因為Z坐標方向調試方便。
(4)測量兩坐標重復定位精度。在Z向坐標做連續移動時,若發現與絲杠相聯的齒
額定轉速: 2000r/min
額定輸出功率: 2kW
編碼器:絕對位置檢測方式,解析度1000000p/r 軸端形式:錐軸伺服放大器採用與電機配套的SJV2系列20型,其驅動能力為2kW。對於2kW電機,也可採用SJV2系列的10型放大器,但此時的輸出扭矩要比20型減少1/3,不利於大功率切削。I/O設備選用型號為HR341的基本I/O單元,主要用於機床操作面板及與機床間的輸入輸出控制。另外附加一個遠程I/ODX110,主要用於教學功能的「故障模擬設置」的輸入輸出。伺服及I/O單元連接原理圖如圖2所示。
圖2 電氣連接原理圖
2·2·2 主軸控制
主軸電機採用交流變頻控制電機,由變頻器進行控制,轉速范圍60~6000r/min。模擬量由基本I/O單元的A0埠輸出0~10V的直流電壓,變頻器根據輸入的電壓變化而輸出相應的轉速。由於模擬主軸電機沒有編碼器,因此在發出轉速命令後,系統無法檢測到主軸的是否運行。為解決這一問題,我們利用變頻器上的功能端子,將其通過參數設置成「到達指令頻率閉合」狀態,並通過PLC檢測此信號,從而實現對電機的運轉進行監控。
2·3 教學功能的附加
本機改造後除保證加工功能和精度外,還要滿足一定的教學功能。所謂的教學功能主要是針對學習數
控系統調試及維修人員而設立的附加功能。該功能通過參數設置及調整PLC程序人為地設置故障,讓學生通過故障現象先判斷故障種類,再分析故障產生的原因,直至排除故障。通過這種實訓,學生可全面學習工業現場可能出現的故障現象,掌握故障排除方法,提高學生解決現場問題的綜合能力。
3 結束語
我國現有機床中,近幾年急需技術改造的約佔25%,這將蘊藏著無限商機。機床改造主要是採用數控和計算機控制技術,我國數控機床發展和機床數控化改造應緊跟世界潮流,發展多軸聯動數控系統,開發高速、高精度、高效加工中心等關鍵技術,向智能化方向發展
7. 求一篇數控車床畢業論文 1W字
30每篇。我有現成的