C6150普通机床的自动化改造开题报告.pdf

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1、毕业设计�论文�开题报告论文题目:c6150型普通机床的数控改造专业�班级�(教学站)学生姓名�指导老师�一、选题依据随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展�机床数控技术有了长足的进步。近几年一些相关技术的发展�如刀具及新材料的发展�主轴伺服和进给伺服、超高速切削等技术的发展�以及对机械产品质量的要求越来越高等�加速了数控机床的发展。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面。①高速高效高精度高生产率。由于数控装置及伺服系统功能的改进�主轴转速和进给速度大大

2、提高�减少了切削时间和非切削时间。加工中心的进给速度已达到80m/min�120m/min�进给加速度达9.8m/s2�19.6m/s2�换刀时间小于1s。高加工精度。以前汽车零件精度的数量级通常为10μm�对精密零件要求为1μm�随着精密产品的出现�对精度要求提高到0.1μm�有些零件甚至已达到0.01μm�高精密零件要求提高机床加工精度�包括采用温度补偿等。微机电加工�其加工零件尺寸大小一般在1mm以下�表面粗糙度为纳米数量级�要求数控系统能直接控制纳米机床。②柔性化柔性化包括两个方面的柔性�一是数控系统本身的柔性�数控系统采用模块化设计�功能覆盖面大�便于不同用户的

3、需求�二是DNC系统的柔性�同一DNC系统能够依据不同生产流程的要求�使物料流和信息流自动进行动态调整�从而最大限度地发挥DNC系统的效能。③工艺复合化和多轴化数控机床的工艺复合化�是指工件在一台机床上装夹后�通过自动换刀、旋转主轴头或旋转工作台等各种措施�完成多工序、多表面的复合加工。已经出现了集钻、镗、铣功能于一身的数控机床�可完成钻、镗、铣、扩孔、铰孔、攻螺纹等多工序的复合数控加工中心�以及车削加工中心�钻削、磨削加工中心�电火花加工中心等。此外数控技术的进步也提供了多轴控制和多轴联动控制功能。④实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境�其作用是如何调度任

4、务�以确保任务在规定期限内完成。而人工智能�则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学发展到今天�实时系统与人工智能已实现相互结合�人工智能正向着具有实时响应的更加复杂的应用领域发展�由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域�实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展�如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如�在数控系统中配置编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统�在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能�在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制�使数

5、控系统的控制性能大大提高�从而达到最佳控制的目的。⑤结构新型化20世纪90年代一种完全不同于原来数控机床结构的新型数控机床被开发成功。这种新型数控机床被称为“6条腿”的加工中心或称虚拟轴机床(有的还称为并联机床)�它能在没有任何导轨和滑台的情况下�采用能够伸缩的“6条腿”(伺服轴)支撑并联�并与安装主轴头的上平台和安装工件的下平台相连。它可实现多坐标联动加工�其控制系统结构复杂�加工精度、加工效率较普通加工中心高2�10倍。这种数控机床的出现将给数控机床技术带来重大变革和创新。⑥编程技术自动化随着数控加工技术的迅速发展�设备类型的增多�零件品种的增加以及零件形状的日益复杂

6、�迫切需要速度快、精度高的编程�以便于对加工过程的直观检查。为弥补手工编程和NC语言编程的不足�近年来开发出多种自动编程系统�如图形交互式编程系统、数字化自动编程系统、会话式自动编程系统、语音数控编程系统等�其中图形交互式编程系统的应用越来越广泛。图形交互式编程系统是以计算机辅助设计(CAD)软件为基础�首先形成零件的图形文件�然后再调用数控编程模块�自动编制加工程序�同时可动态显示刀具的加工轨迹。其特点是速度快、精度高、直观性好、使用简便�已成为国内外先进的CAD/CAM软件所采用的数控编程方法。目前常用的图形交互式软件有MasterCAM、Cimatron、Pro/E

7、、UG、CAXA、SolidWorks、CATIA等。⑦集成化数控系统采用高度集成化芯片�可提高数控系统的集成度和软、硬件运行速度�应用平板显示技术可提高显示器性能。平板显示器(FPD)具有科技含量高、质量小、体积小、功耗低、便于携带等优点�可实现超大规模显示�成为与CRT显示器抗衡的新兴显示器�是21世纪显示器主流。它应用先进封装和互连技术�将半导体和表面安装技术融于一体,通过提高集成电路密度�减小互连长度和数量来降低产品价格、改进性能、减小组件尺寸、提高系统的可靠性。⑧开放式闭环控制模式采用通用计算机组成的总线式、模块化、