论文正文-许杰69

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1、1.1课题背景介绍机床制造行业在一定程度上体现了一个国家的制造能力。所以，我国对机床制造工业的发展十分重视,经过多年努力，我国目前的机床拥有量位居卅界前列0但我国是一个制造大国，还不是制造业的强国，就机床现状来看，普遍存在质量较差、款式老化、质量不够稳定。而现代化高档次数控机床的数量所占比例很小,特别是高精密化的人型重型机床，国外进口机床的比例较人。所以，高精度与高可靠性的人型数控机床是我国装备制造业的发展重点。本课题來源于上海重型机床厂，上海重型机床厂创建于1959年，它座落于闵行工业区，该厂致力于高精度机床的制造，主要生产“数控卧式车床”、“龙门导轨磨床”

2、和“深孔钻锂床”三大系列，是我国的重型工作母机的主要制造厂ZOMK5220型数控龙门导轨磨床是我国新-•代重型精密数控机床，主要用于各种机床导轨的精密磨削。该机床吸收并结合国外现代最新数控龙门导轨磨床技术，具有良好的性能，在国内外市场中具有良好的发展前景，也是我国机床制造业中的关键设备Z-O1.2课题意义MK5220型数控龙门式导轨磨床是加工精度高，吨位重的人型精密机器，该机床的制造难度与技术含量较高，充分体现了一个国家的制造能力。这-•类导轨磨床适用于机床、模具、汽车、军工等行业的人型零件的终端加工一一磨削。在以前，机床导轨的最终精密加工的方法主要采用人工铲

3、刮，至今也仍然在采用。虽然人工刮研这一方法很有效，但是，这一方法的生产效率太低，大量的依赖于高级技工，不仅工人的劳动强度大，而冃•产品制造的周期时间长，并口随着现代制造业人工的劳动成木不断增加，直接导致了总的制造成木大大地提高。为了降低总制造成本，导轨磨床是一种很有效地用口动化加工手段代替人工刮研，降低了机床的生产成本，提升了大型数控磨床的市场竞争力。在导轨磨床仅有的50多年的历史屮，机床的形式与规格不断更新，从最早的采用单臂式导轨磨床开始，由于单臂式导轨磨床所能加工生产的规格受到一定的限制，生产效率低。因此出现了龙门式导轨磨床，使得对当时导轨表面的磨削有了很

4、大的发展。再经过上世纪80年代的数控技术对机床制造业的改革，使数控导轨磨床比以往常规的导轨磨床更加提髙了原有的磨削精度，大量地减少了生产周期，也改善了操作工人的劳动强度，从而提高了生产效率。如今，数控龙门导轨磨床有动梁式和定梁式，磨头的数量也从原来的一个周边磨头，增加了一个可冋转角度进行各种斜导轨面切削的万能磨头。在机床电气技术方面，出现了在线的自动测量、自动砂轮平衡、自动交换工作台等先进手段提高了自动化程度。在日本的导轨磨床领域，已经采用了一系列超精密关键技术和自动化系统,如静压轴承、液压静压支撑面、精密进给、精密温度控制、砂轮库自动交换砂轮、磨削余量与T件

5、厚度的自动测量、砂轮的自动修整等技术。使龙门式导轨磨床进入FMS柔性制造系统，在无人化条件下加工。MK5220数控龙门导轨磨床的磨削氏度达8米，机床床身采用双V型导轨，磨头上有自动平衡装置，主轴采用高精度滚动轴承做支撑，周边磨头通过交流变频装置实现无级调速，伺服进给系统采用闭坏控制，最小的垂直进给量达到1微米。如今国内高档导轨磨床的生产数量和水平与需求不相适应，国内对大型龙门导轨磨的需求将会保持比较旺盛的势头，对大型龙门导轨磨需求估计每年在数百台，其中多半以上是定梁式龙门导轨磨。在我国数控导轨磨床领域的初期，国内主耍从徳国Woldrich-Coburg公司引进

6、导轨磨床，而引进这一系列进口重型机床的代价很人。现在我国自主研发的数控导轨磨床较国外相比性能上已经不相上下，很好地解决了进出口的经济问题，也提高了我国重型精密机床的制造技术。虽然与国外以龙门导轨磨为基础制造的磨削中心相比，在技术水平上仍然存在不少差距。不过从实用性的角度来衡量，现有的定梁和动梁式数控导轨磨床已经能够满足国内用户对大型导轨磨床的精度、效率、自动化等方面的需要。短期内，没有必要开发功能剩余的大型龙门磨基型的磨削屮心。所以MK5220数控龙门导轨磨床是一台高性价比的动梁式导轨磨床也是一款很值得进行深入研究开发的产品，而如今对于这一啄列的数控龙门导轨磨

7、床的由场前景是极其可观的。本课题将围绕MK5220型数控龙门导轨磨床电气系统设计展开，并进行深入研究，具有较高的学术价值与现实的经济意义。1.3研究的主要内容1.根据零件加工要求，确定数控磨床的传动方案，画岀电气传动框图；机床有两个砂轮，主运动是砂轮的旋转运动，砂轮由变频器驱动，实现无级调速；砂轮的上下左右进给运动由伺服屯机精确驱动并配有光栅尺的检测反馈，组成闭环控制；砂轮的调速与进给由FANUC311数控系统进行控制。2.分析电气系统的控制要求，确定电气系统设计方案，包括电源分配设计、主轴的调速、伺服驱动控制、电气系统原理图、安装电路图、PLC控制程序、接口

8、信号地址分配等；3.主轴电机的选型及校