普通车床的数控化改造【开题报告】

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1、毕业设计开题报告机械设计制造及其自动化普通车床的数控化改造一、国内外研究动态概述，选题的依据和意义：1.国内外研究动态：　　1.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，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床

2、。用这种装备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，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。也许有人认为把普通机床彻底淘汰直接以数控机床代之会更好，固然引进先进的生产设备可以在技术上取得竞争优势，但企业在缺乏资金的情况下，对现已技术落后的现有机床进行技术改造会更合理。2.与此同时，世界上许多发达国家也在走机床改造这条道路而且方兴未艾。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

3、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（Retrofitting）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。2.选题依据：首先，根据以上动态可

4、知普通机床的数控改造是大势所趋。其次，普通机床的数控改造确实有很多优点，现概括如下：（1）　减少投资额、交货期短　　同购置新机床相比，一般可以节省60％～80％的费用，改造费用低。特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。  （2）机械性能稳定可靠　　所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。  （3）　熟悉了解设备、便于操作维修　　购买新设备时，不了解新设备是否能满足其加工要求。改造则不然，可以精确地计算出机床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已

5、了解，在操作使用和维修方面培训时间短，见效快。改造的机床一安装好，就可以实现全负荷运转。   （4）　可充分利用现有的条件　　可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。   （5）可以采用最新的控制技术（6）可明显提高产品质量和生产效率，明显提高企业经济效益。最后，普通车床在普通车床中占有很大分量而且车床对本人来说也较为熟悉，所以选普通车床的改造较为合适。3.意义：该题涉及的知识面广，实用性强，又融入了机械制造业的主流，因此该题的设计可综合地考察我四年来所学的专业知识；极大地激发我对机械的热情和兴趣；更好地培养我吃苦耐劳的实干精神和敢于挑战的创新精神。与此同时，在设计过程当

6、中大量资料的查阅和大量问题的解决又可使我更了解当前的制造业趋势，可使我的知识更具有灵活性，系统化和实用化，同时也培养了我解决实际问题的能力。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：（1）主要内容：研究普通车床的横向、纵向进给运动原理及其实现机制，研究普通车床刀架的构造原理；学习并掌握数控原理；学会数控技术在普通车床上的合理运用（2）解决的主要问题：将普通车床的纵向和横向进给系统改造成为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改造成为能自动换刀的的回转刀架三、研究步骤、方法及措施：1.步骤：（1）查阅资料深入了解普通车床的构造原理及其实现功能；了解典型数控车床的构造及其实现功能；比较两种车床

7、的优劣，粗略构思普通车床的经济型数控改装的方案（2）设计要求、设计参数、功能方案的拟订（3）进给伺服系统机械部分设计与计算（包括进给系统机械结构改装设计；进给伺服系统机械部分的计算与选型；绘制进给伺服系统的机械装配图）（4）微机控制系统硬件电路设计（包括微机数控系统框图的设计；微机数控系统电路原理图的设计与绘制；部分系统控制软件的设计）（5）结论2.方法：继承、借鉴和创新相结合；自顶向下，各个击破3.措施：运