普通车床简易数控电气部分改造的实践与研究开题报告

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1、开题报告普通车床简易数控电气部分改造的实践与研究一、选题的背景、意义普通车床改造成数控车床是指对普通车床某些部位机械结构做一定的改造，加上数控装置，从而使普通车床具有数控加工能力。从提高资本效率出发，改造闲置设备，能发挥车床的原有功能和改造后的新增功能，提高机床的使用价值；数控改造费用低，减少了投资额，经济性好。数控改造费用仅为新购一台数控车床费用的15%。25%，同购置新车床相比，一般可以节省75%～85%的费用；增强了功能，如圆弧加工、锥度加工，这是传统加工方法难以实现的；交货期短，可满足生产急需。

2、机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3%。用普通车床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长。社会拥有大量的普通车床，把这种车床改造为数控车床，会收到良好的经济效益。还有许多学校的实习工厂，如果把普通车床改造为数控机床，在降低成本的同时，又方便了教学和培训的各环节。我国当前经济型数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。1步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经

3、驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度。所以系统的位移精度较低，其定位精度一般可达+0.02mm.如采取螺距误差及传动间隙补偿,定位精度可提高到+0.01mm.。二、相关研究的最新成果及动态7在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正

4、处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。在美国、日本、德国，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。在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业称为机床改装（Retro

5、fitting）业。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等.（1）世界数控车床的发展概况1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，

6、于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。当时的数控装置采用电子管元件，体积庞大，价格昂贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂型面零件；1959年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和直线控制数控铣床

7、得到较快发展，使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广。（2）我国数控车床的发展概况我国于1958年开始研制数控机床，成功试制出配有电子管数控系统的数控机床，1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称DNC），又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统（简称CNC）,使数控装置进入了以

8、小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置（简称MNC），这是第五代数控系统。第五代与第三代相比，数控装置的功能扩大了一倍，而体积则缩小为原来的1/20，价格降低了3/4，可靠性也得到极大的提高。80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件