c6140機(jī)床的數(shù)控化改造開題報告.doc

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晉中學(xué)院機(jī)械學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： C6140車床的數(shù)控化改造 學(xué) 生 姓 名：　 梁芮 　 指導(dǎo)教師姓名： 薛小蘭 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 2013 年 1 月 31 日 1. 課題名稱：C6140車床的數(shù)控化改造 2. 課題研究背景： 我國目前機(jī)床數(shù)控化率并不高。近10年來，我國數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為0.6～0.8萬臺，年產(chǎn)值約為18億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計算機(jī)、自動控制、自動檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物,是技術(shù)密集度及自動化程度很高的典型機(jī)電一體化加工設(shè)備。它與普通機(jī)床相比,其優(yōu)越性是顯而易見的,不僅零件加工精度高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,且自動化程度極高,可減輕工人的體力勞動強(qiáng)度,大大提高了生產(chǎn)效率,特別值得一提的是數(shù)控機(jī)床可完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工,因而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位愈來愈顯得重要。 數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現(xiàn)代機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密、批量小、多變零件的加工問題，且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度地提高生產(chǎn)效率。但從目前企業(yè)面臨的情況看，因數(shù)控機(jī)床價格較貴，一次性投資較大使企業(yè)心有余而力不足。我國作為機(jī)床大國，對普通機(jī)床數(shù)控化改造不失為一種較好的良策。機(jī)床的數(shù)控改造同購置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購置費的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級也只需花費購買新機(jī)床60%的費用，并可以利用現(xiàn)有地基。 經(jīng)過大量實踐證明普通機(jī)床數(shù)控化改造具有一定經(jīng)濟(jì)性、實用性和穩(wěn)定性。所以很多企業(yè)紛紛將現(xiàn)有機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，這種做法具有投資少、見效快的特點。事實證明：用較少的資金，將普通機(jī)床改造升級為數(shù)控機(jī)床，可以為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 3. 課題研究意義： 普通機(jī)床的缺點：普通機(jī)床靠齒輪和普通絲杠螺母傳動。由于各運動副間存在間隙，加上手工操作不準(zhǔn)確，因此重復(fù)精度較低。普通機(jī)床測量時需停車后手工測量，測量誤差較大，而且效率低下。適合批量較小，精度要求不高，零活類零件。它投資較數(shù)控低，但對工人的操作技能要求較高，因此工資水平高。 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點：具有高度柔性，加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，生產(chǎn)率高，改善勞動條件，利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費用。 物競天擇，適者生存。一些不適應(yīng)社會發(fā)展在機(jī)床必將被淘汰，所以實施機(jī)床的數(shù)控化改造是機(jī)械行業(yè)在必然趨勢。通過搜集資料、實踐研究等方法對機(jī)床就行改造即是用較少的成本去創(chuàng)造更高的價值。而這也將極大的推動中國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。 經(jīng)過大量實踐證明普通機(jī)床數(shù)控化改造具有一定經(jīng)濟(jì)性、實用性和穩(wěn)定性。所以很多企業(yè)紛紛將現(xiàn)有機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，這種做法具有投資少、見效快的特點。事實證明：機(jī)床的數(shù)控化改造可以為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 目前機(jī)床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機(jī)床數(shù)控化率不到3％。用普通機(jī)床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。 4. 文獻(xiàn)查閱、資料收集概況 [1] 李運華.機(jī)電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2003. [2] 芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [3] 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化,2006(6). [4] 章浩,張西良,周士沖.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究,2006(7). [5] 梁俊彥,李玉翔.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].科技資訊,2007(9). [6] 鄧星鐘，機(jī)電傳動控制（第三版），華中科技大學(xué)出版社，2001. [7] 裴仁清，機(jī)電一體化原理，上海大學(xué)出版社，1998. [8] 李慶芬，機(jī)電工程專業(yè)英語，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2004. [9] 朱龍根，簡明機(jī)械零件設(shè)計手冊（第二版），機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [10] 秦曾煌，電工學(xué)－電子技術(shù)（第五版），高等教育出版社，2004. [11]朱龍根，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計（第二版），機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [12]紀(jì)名剛，機(jī)械設(shè)計（第七版），高等教育出版社，2005. [13] Creveling C M.公差設(shè)計。最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)手冊。Addison-Wesley出版社，1997。 [14] Gao J S，Chase K W，Magleby S P.。小運動調(diào)整量機(jī)械裝配的廣義三維公差分析。llE傳動。1998．30：367-377 5. 設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容 1) 完成機(jī)床改造整體方案選擇，包括數(shù)控系統(tǒng)選擇 2) 確定機(jī)械改造的內(nèi)容，各部件規(guī)格、型號選擇的依據(jù) 3) 完成電氣原理圖設(shè)計及模塊、元器件的選擇 4) 完成電氣安裝圖繪制及電氣元件的安裝 5) 機(jī)床裝配圖的繪制 6. 設(shè)計（論文）提交形式 1．圖紙 （1）機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖（縱向或橫向）A0圖紙1張，主要零件圖A1或A2圖紙2張。 （2）單片微機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖A1圖紙1張。 2．說明書 （1）數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用概述； （2）系統(tǒng)總體方案的分析、設(shè)計及方案圖； （3）機(jī)械部分設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、校驗說明和相關(guān)簡圖。 （4）硬件電路設(shè)計說明及部分軟件編制。 7. .進(jìn)度安排 第一周 接收任務(wù)書、查閱文獻(xiàn)、收集資料、翻譯英文資料 1月14日---20日 第二周 撰寫開題報告并制作開題報告PP T 2月26日---3月3日 第五周 對原車床進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造的總體方案設(shè)計 3月25日---3月31日 第六周 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算（縱、橫向）和強(qiáng)度、剛度校核 4月1日---4月7日 第七周 完成零件圖 完成裝配圖 4月8日---4月14日 第九周 選擇單片微機(jī)類型并進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計 4月15日---4月21日 第十周 控制系統(tǒng)程序設(shè)計（初始化、插補(bǔ)程序等） 4月22日---4月28日 第十一周 典型零件數(shù)控加工程序編寫 4月29日---5月6日 第十二周 說明書草稿 5月7日---5月13日 第十三周 編寫設(shè)計計算說明書形成畢業(yè)設(shè)計全部文件準(zhǔn)備答辯 5月14日---5月19日 第十四周 畢業(yè)答辯 5月20日---5月26日