《数控机床故障诊断和维修》课程设计

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1、第一节课程设计的目的及意义2第二节课程设计的要求3第二章课程设计的内容3第一节课程设计的题目3第二节课程设计的内容3第三章数控刀架设计基本方案4第一节刀架的设计准则4第二节主耍技术参数4第三节系统构成5笫四节系统改装5第四章控车床回转刀架设计64-J4-J<3二三四第第第第架的基木结构原理6刀架的工作原理7刀架的排列方式8回转刀架的控制方法8机械部分设计9第一节反靠机构9笫二节刀架主轴头换刀10第三节刀架的电气控制11第六章数控刀架装配图12第七章课程设计小结14第八章参考文献15第一章课程设计的目的.意义及要求第一节课程设计的目的，意义《数控机床故障诊断与维修》课程设计是培养学生设

2、计能力的重要实践教学的环节Z一，是综所学的机械、电子、自动控制、计算机等知识进行的基本训练.1•能够正确运用《数控机床故障诊断与维修》课程的基本原理和相关知识•掌握数控机床刀架的功能、特点和设计思想及设计方法，了解设计方案的拟定、比较、分析，培养学生分析问题的能力,使学生对数控系统有一定的认识；2.通过机械部分设计，掌握数控系统刀架部分的组成及工作原理；3.通过程序提高学生应用手册标准及编写技术说明书的能力，促进学生在科学态度、创新精神、专业技能等方而综合素质的捉高.第二节课程设计的要求：1.课程设计应在教师的指导下由学生独立完成，严格要求门己，不允许互相抄袭；2.认真阅读《课程设计

3、指导书》，明确题目及具体要求；3.认真查阅题目及设计内容的相关文献资料、手册、标准；4•大丿KI创新，设计合理、可行的总体设计方案；5•课程设计思路清晰，选型合理；6.控制系统方案可行，选择合理，框图止确，布图合理，内容完整表达清晰；7.机械结构装配图。要求视图基本完整，符合标准。其屮至少要冇一个坐标轴的完整剖视图；&课程设计包括：口录、题口及要求，总体方案的确定，参考文献等。设计说明书应叙述清楚、表达正确、内容完整、技术术语符合标准。第二章课程设计的内容第一节课程设计题目：《数控机床刀架的设计》主要了解数控机床刀架的组成及控制原理。第二节课程设计的内容1•数控装置总体方案的确定(1

4、)数控装置回传刀架设计参数的确定；(2)方案的分析，比较，论证。2•数控系统刀架的设计(1)•数控刀架的机构；(2).数控系统电路及伺服控制电路的设计和选用；(3)数控系统的设计.3•编写课程设计说明书说明书是课程设计的总结性技术文件，应叙述整个设计的内容，包括总体方案的确系统框图的分析，数控机床刀架设计计算，选用器件参数的说明。第三章数控刀架设计基本方案一•刀架的设计准则我们的设计过程屮，本着以下几条设计准则1)创造性的利用所需要的物理性能和控制2)需要的物理性能3)判别功能及其意义4)提高合理的应力分布和刚度而5)重量达到最轻6)应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸7)根据性能组合选

5、择材料8)进行功能设计以适应制造工艺和降低成本的要求二.主要技术参数(1)最大许用力矩(Nm)Mq100Mx200Ms100(2)重复定位精度:(mm)(3)电机功率(w)P(4)电机转速(rpm)nifT横向拖感图1系统构成简图三.系统构成整个系统由数控刀架、Inter8031单片机、步进电机驱动电源、用于拾取主轴信号的编码器以及检测纵向起始信号的位置检测元件再加上机床本体组成。四.系统改装系统改装是在原普通车床的基础上进行的，整个改装工作量并不大，只需作以卜•工作：1）将原车床的小刀架换下，换上专用的数控刀架；2）在机床主轴上安装用于拾取主轴信号的编码器；3）在床身导轨上安装用于

6、检测纵向起始信号的霍尔元件，与之对应，则在纵向拖板上安装磁铁，以便产生纵向起始信号。保留了原机床的纵、横向操作手柄，这对整个加工带来极大方便。整个数控刀架由刀架木体即机械部分与步进电机两部分组成。步进电机通过传动丝杆，带动刀架运动。曲数控刀架的安装可知：数控刀架移动轴线与工件端面（垂向）方向之间成a角。数控刀架所作运动，类似于仿形加工中的斜向仿形运动。所不同的是仿形加工中的斜向仿形运动由硬靠模（标准样件）加以控制，通过液压运动加以实现。而数控刀架所作的斜向运动则是由零件加工程序（软靠模功口以控制，通过步进电机的伺服运动加以实现。整个系统的运动由原机床的纵向自动走刀运动与数控刀架的斜向

7、运动两部分构成，其合成运动可加工I员I柱面、I员I锥面及I员I弧面。作为主运动的纵向口动走刀与原机床的纵向运动完全一样，由主轴通过挂轮、走刀箱、纵向丝杆、开合螺母带动工作台作纵向运动。通过安装在主轴上的用于拾取主轴信号的编码器将主轴旋转信号经变换后，送入单片机。同吋，将安装在床身导轨上的霍尔元件所检测的纵向起始信号也一并送入单片机中。根据零件轮廓形状编制的加工程序通过键盘事先输入到单片机中。经微处理器处理后，按照加工工件轮廓形状，发出一系列脉冲,经步进电机