26 宋 明 开题报告

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1、本科毕业论文（设计）开题报告姓名：宋明学号：0612090110学院：机电学院专业：机械设计制造及其自动化班级：B0901指导教师：卢岩开题日期：2012年12月16日毕业论文（设计）题目CA6136型机床进给系统数控化改造课题来源□科研√应用□教学□其它成果类别□论文√设计一、课题的研究意义（选题的目的、依据，课题的理论意义和现实意义）现今中小企业，它们规模较小，资金有限、工人技术水平低，加工的产品也多属于精度要求不高的产品，对普通机床使用数量大，因此让他们购置大量的精度高的数控机床是不现实的，而一些产品又需要数控加工才能完成，因此如何解决

2、这一矛盾是本课题研究的方向。从宏观上看，工业发达国家的机械工业，在上个世纪70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际的市场上竞争力大为增强。而我国在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国

3、机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的能力。其优越性表现为：1.可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。2.可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。3.加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。4.可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。5.拥有自动

4、报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。传统改造CA6136型机床方法是利用旧机床进行改进，但机器器件老化和损坏，存在功能性问题；机床电气已经老化，存在运行及辅助功能故障率高问题。因此传统的旧机床数控化改造思想已不适应当今企业发展的需要，本课题即拟采用CA6136型机床进给系统数控化改

5、造，不再现以往的数控机床改造那样进行大规模的更换，而是在现有精度良好的机床上，在不改变原有机床结构的情况下进行改造。其成本低，效率高并可一机多用，极具应用价值。二、课题研究的主要内容：（课题研究的重点和在研究过程中要解决的关键问题，所要实现预期成果）1．课题研究的重点(1)对所需车床功率、扭矩、切削力进行计算。(2)进给系统零部件件设计；(3)数控电气设计，包括机床电路图，实现所要求的控制。(4)校核各部分的强度。2．主要设计内容(1)伺服驱动电机的选择；(2)控制芯片的选择；(3)进给伺服系统设计计算；(4)单片机控制系统设计；3．拟解决的

6、关键技术(1)伺服系统的参数选择。(2)执行机构及运动方式的确定及结构设计。(3)控制芯片的选择。(4)接口电路及辅助电路具体设计4.实现的预期成果（１）可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。达到普通机床与数控机床的完美结合。（２）可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。　　（３）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。（４）可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。（５）拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。三、课题的研究方

7、法：（课题研究所采用的方法、技术路线以及研究思路等）1.课题的研究方法与技术路线(1)总体设计方案机床数控系统总体方案的拟订应包括以下内容：伺服系统的选择，执行机构及运动方式的确定，控制芯片的选择等内容。一般应根据设计任务，机床实际情况和要求提出几个总体方案，进行综合分析，比较和论证，最后选出一个合理的总体方案。(2)进给伺服系统设计计算此部分为机械部分，它包括脉冲当量的确定；滚珠丝杠螺母副的设计、计算和选型；进给伺服系统的传动计算；步进电机的计算和选用；(3)单片机控制系统设计此部分包括设计并绘制控制系统硬件原理图。(4)绘出总装图。(5)

8、编制设计说明书。2.课题的研究思路(1)查阅有关资料，对改造对象进行全面的检查，确定改造目标、用途；(2)拆卸、清洗、确认设备的老化程度和磨损状态；进行机械精度修理