普通车床的数控改造—纵向进给

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1、机电一体化系统设计课程设计任务书机电工程学院课程设计说明书（20/20学年第一学期）课程名称：机电一体化系统设计题目：普通车床的数控改造—纵向进给专业班级：机制学生姓名：学号：指导教师：杨设计周数：2周设计成绩：201年12月25日机电一体化系统设计课程设计任务书目录第一章绪论11.1选题的背景及意义11.1.1数控机床的产生及发展11.1.2国内外数控机床的发展现状21.1.3机床数控化改造的必要性31.2数控机床的简述31.2.1概述31.2.2主要特点41.2.3基本组成5第二章进给伺服系统机械部分设计与计算72.1进给系统机械结构改造设计72.2纵向进给系统的设

2、计与计算72.2.1纵向进给系统的设计72.2.2滚珠丝杠计算与选择7第三章步进电动机的计算与选型133.1步进电动机选用的基本原则133.1.1步距角133.1.2精度133.1.3转矩133.1.4启动频率133.2步进电机的计算14第四章电气部分的设计194.1控制系统硬件电路设计194.1.1控制系统的功能要求194.1.2机床数控系统的硬件电路的组成194.2控制系统的设计及各部分的功能204.2.1复位电路204.2.2时钟电路204.2.3光电隔离电路214.2.4键盘的作用224.2.5步进电机的控制方式224.3软件系统的设计23机电一体化系统设计课程

3、设计任务书第五章车床改造的结构特点27第六章安装调整中应注意的问题28总结29参考文献30机电一体化系统设计课程设计任务书第一章绪论1.1选题的背景及意义1.1.1数控机床的产生及发展制造业是生产物质财富的产业，机床是制造业的主要生产设备，制造业中的绝大多数零件都直接或间接地经过机床加工，固此机床(也称工作母机)是制造业的基础。在传统制造业中，对于大批量生产的产品，往往采用组合机床等专用机床组成的自动或半自动生产线；对于单件或小批量生产的产品，一般采用通用机床加工。随着科学技术的不断发展和社会生产力的不断提高，市场对机械产品的要求越来越高，不仅要求提高产品的质量水平，而

4、且要求加快产品更撕换代的速度．这样就导致了现代制造业中多品种、中小批量生产的比重不断增加。在这样的情况下，再采用传统的加工机床就显得不合理了．这主要体现在两个方面：①应用专用机床生产线生产准备周期长、费用高、产品不易更新(有时甚至不可能实现产品更新)；②应用通用机床则无法大幅度地提高生产效率或精确地控制产品质量，同时通用机床也无法加工一些复杂度和精度要求很高的小批量生产的产品。相比之下，数控机床的出现恰恰满足了这些要求。2.数控机床的发展(1)数控机床的发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类自g造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业，工业

5、社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进^信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年，计算机技术应用于机床上，从而一种新型的用数字程序控制的机床应运而生。这种机床是一种综合运用了计算机技术、自动控制、精密测景和机械设计等新技术的机电体化典型产品。数控机床是一种装有程序控制系统(数控系统)的自动化机床。计算机数控阶段也经历了三个时代，即1970年的第四代——小型计算机，1974年的第五代微处理器和1990年的第六代——基于PC(国外称为PC_based)。1.1.2国内外数控机床的发展现状目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下：①新一代数控系统向

6、PC化和开放式体系结构方向发展。②驱动装置向交流、数字化方向发展。③增强通信功能，向网络化发展。④数控系统在控制性能上向智能化发展。27机电一体化系统设计课程设计任务书国外具有世界影响力的机床公司有很多，在此重点介绍以下几家：（1）日本山崎马扎克公司开发出了2种可使用长镗杆切削工件的复合加工机床，一种是以卧式车床为原型，与卧式加工中心(MC)组合而成的卧式复合加工机床“INTEGREXe一650HII”；另一种是以立式车床为原型，与立式MC组合而成的立式复合加工机床“INTEGREXe一1060V／8IIRAM”。(2)美国法道VMC4020C机床是由上海法道机床有限公

7、司严格按照美国法道公司的技术标准在国内组装生产。(3)CNC6132／40数控车床配备西门子(SINU—MERIK801)系统和交流伺服单元，采用自动刀架及手压式润滑系统。 与国外相比，还有不小的差距。主要问题有以下几方面：（1）技术创新成分低、消化吸收能力不足目前我国数控技术的研究主要还是依照国外开发的一些模式按部就班地进行。真正创新的成分不多，对国外技术的依赖度较高，对所引进技术的消化依旧停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有完全形成产品自主开发能力和技术创新能力。(2)技术创新环境不完善我国尚未形成有利于企业技术创新的竞争环境。企