数控车床刀架系统设计及其常见故障诊断论文

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1、数控车床刀架系统设计及其常见故障诊断毕业论文摘要1Abstract2第一章绪论51.1数控机床的简介51.1.1数控机床的产生51.1.2数控机床的特点51.2数控机床的控制原理和结构61.2.1数控机床的控制原理61.2.2数控机床控制系统61.2.3数控机床的结构71.3数控机床的分类81.3.1按工艺用途分类81.3.2按运动方式分类91.3.3按控制方式分类91.3.4按数控装置分类91.4刀架的有关概况101.4.1刀架的产生101.4.2刀架基本结构101.4.3刀架的分类111.4.4刀架的几种典型结构111.4.5数控刀架的最新发

2、展趋势12第二章回转刀架的结构设计142.1回转刀架总体方案选择142.1.1刀架结构选择142.2刀架原理简介142.3回转刀架电气控制装置152.3.1电气控制系统的基本功能152.3.2刀架电气控制系统16第三章霍尔元件203.1霍尔元件的工作原理203.2霍尔元件的特性21343.3数控车床刀架中霍尔元件工作原理22第四章数控车床刀架的PLC控制234.1可编程逻辑控制器的概述234.1.1可编程逻辑控制器（PLC）的作用234.1.2可编程逻辑控制器（PLC）的类型234.1.3可编程逻辑控制器（PLC）的组成244.2数控车床刀架的P

3、LC控制梯形图编程254.2.1PLC编程的基本步骤及基本编程254.2.2数控车床刀架PLC控制梯形图27第五章改进的刀架29第六章数控车床刀架故障与诊断316.1故障分析316.2刀架故障实例分析32参考文献35致谢信3634第一章绪论1.1数控机床的简介1.1.1数控机床的产生在机械制造行业中，机床是一种主要的生产设备。机械制造行业的产品，其结构日趋复杂，精度和性能要求日趋提高，因此对生产设备——机床也相应地提出了高效率、高精度和高自动化的要求。数控机床是为了解决单件、小批量，特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。1952年

4、美国PARSONS公司与麻省理工学院合作研制了第一台三坐标数控铣床，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果，是一种新型的机床，可用于加工复杂曲面零件。该铣床的研制成功是机械制造行业中的一次技术革命，使机械制造行业的发展进入了一个新的阶段。从第一台数控机床问世到现在的半个世纪中，数控技术的发展非常迅速，几乎所有品种的机床都实现了数控化。数控机床的应用领域也从航空工业部门渐渐扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造行业。此外，还出现了金属成型类数控机床：如数控折弯机、数控弯管机、数控步冲机等;特种加工数

5、控机床：如数控线切割机、数控火焰切割机、数控激光切割机床等；其他还有：数控绘图机、数控三坐标测量机等。特别是相继出现的自动换刀数控机床、直接数字控制系统、自适应控制系统、柔性制造系统、计算机集成制造系统等，进一步说明，数控机床已经成为组成现代机械制造生产系统，实现计算机辅助设计、制造、检测与生产管理等全部生产过程自动化的基本设备。1.1.2数控机床的特点(1)具有高度柔性：在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及

6、新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。(2)加工精度高：数控机床的加工精度，一般可达到0.005～0.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。(3)加工质量稳定、可靠：加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。(4)生产率高：数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间

7、，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。34(5)改善劳动条件：数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。(6)利于生产管理现代化：数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使

8、用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造