數(shù)控改造畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：普通車床數(shù)控改造設(shè)計(jì)人：楊金龍系別：機(jī)械工程系專業(yè)：數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)設(shè)計(jì)地點(diǎn)：廣州數(shù)控設(shè)備有限公司指導(dǎo)教師：呂有界目錄第一章 普通車床數(shù)控改造概述i. 1數(shù)控車床簡(jiǎn)介 31. 2 數(shù)控車床組成與工作原理 41. 3 普通車床簡(jiǎn)介 51. 4數(shù)控機(jī)床與普通設(shè)備的比較 6第二章 普通車床數(shù)控改造所需要的元器件與 I/O 口的連接2. 1 廣州數(shù)控980T系統(tǒng)簡(jiǎn)介 722系統(tǒng)連接 92. 3廣州數(shù)控DA98A全數(shù)字式交流伺服器與配套的交流伺服電機(jī)、 滾珠絲桿 162. 4主軸變頻器和編碼器 202. 5電氣元器件清單 23第三章 設(shè)備器件布置與電氣安裝連接3. 1各元器件的布置

2、253. 2電器柜各元器件的安裝與連接 （各部分的圖） 253. 3連接總裝圖 25第四章 機(jī)床參數(shù)與調(diào)試4. 1 機(jī)床調(diào)水平 264. 2參數(shù)設(shè)置 264. 3試切削與參數(shù)更改 28參考文獻(xiàn) 28第一章 普通車床數(shù)控改造概述1 1 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介所謂數(shù)控，即數(shù)字控制（Numerical Control）,是數(shù)字程序控制的簡(jiǎn)稱。數(shù)控 的實(shí)質(zhì)是通過(guò)特定處理方式下的數(shù)字信息 （不連續(xù)變化的數(shù)字量） 去自動(dòng)控制機(jī) 械裝置進(jìn)行動(dòng)作，它與通過(guò)連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行的程序控制（即順序控制） ， 有著截然不同的性質(zhì)。而所謂的數(shù)控機(jī)床即是一種通過(guò)數(shù)字信息控制機(jī)床按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 進(jìn)行 自動(dòng)加工的機(jī)電一體化的新型

3、加工裝備。 數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制技術(shù)與機(jī)床相結(jié)合 的產(chǎn)物。早期的數(shù)控機(jī)床的 NC 裝置由各種邏輯元件、記憶元件組成隨機(jī)邏輯電路， 是固定接線的硬件結(jié)構(gòu)， 由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能， 稱作硬件數(shù)控， 用這種技術(shù)實(shí) 現(xiàn)的數(shù)控機(jī)床一般稱作 NC 機(jī)床?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)是采用微處理器或?qū)Ｓ梦C(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，即計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computer Numerical Control），簡(jiǎn)稱CNC。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)是采用微處理器或?qū)?用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，由事先存放在存儲(chǔ)器里的系統(tǒng)程序（軟件）來(lái)實(shí)現(xiàn)控制邏輯， 實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能， 并通過(guò)接口來(lái)與外圍設(shè)備進(jìn)行連接， 稱為 CNC 系統(tǒng)， 這樣的機(jī)床一般稱為 CNC 機(jī)床。數(shù)控機(jī)床作

4、為現(xiàn)代化的設(shè)備，它具備了傳統(tǒng)機(jī)床所沒有的優(yōu)點(diǎn)：1. 具有高度柔性。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、更換許多模具、夾具，不需要經(jīng)常重新調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù) 控機(jī)床適用于所加工的零件頻繁更換的場(chǎng)合， 亦即適合單件、 小指產(chǎn)品的生產(chǎn)及 新產(chǎn)品的開發(fā)，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝裝備的費(fèi)用。2. 加工精度高。數(shù)控機(jī)床的加工精度一般可達(dá)0.0050.1mm,數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的， 數(shù)控裝置每輸出一個(gè)脈沖信號(hào)， 則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)脈 沖當(dāng)量（一般為0.001mm），而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤 差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控

5、機(jī)床定位精度比較高。3. 加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下， 使用相同刀具和加工程序， 刀具的走刀軌跡完全相同， 零件的一致性好， 質(zhì)量穩(wěn) 定。生產(chǎn)率高。 數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間， 數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削。 數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn) 入高速加工時(shí)代，數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速刀削加工，極大地提高了生產(chǎn)率。另外與加工中心的刀庫(kù)配合使用，可實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行多道 工序的連續(xù)加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn) 時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。4. 改善勞動(dòng)條件。數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能自

6、 動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件 裝卸、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測(cè)、零件的檢驗(yàn)待工作，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，機(jī) 床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉加工的，既清潔，又安 全。5. 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時(shí)間，對(duì)所使 用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前 已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM ）有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，是現(xiàn)代化集成制造 技術(shù)的基礎(chǔ)1. 2數(shù)控車床組成與工作原理數(shù)控車床是由兩大系統(tǒng)組成：機(jī)床本體機(jī)械系統(tǒng)與電控系統(tǒng)，如下圖1 1所示圖1 1數(shù)控車床的組成數(shù)控車床的機(jī)床本體，類

7、似于普通機(jī)床所具有的機(jī)械部件， 包括：主運(yùn)動(dòng)部 件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)招待部件（如工作右、拖板及其傳動(dòng)部件）以及床身立柱等支撐部 件和冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)。有些車床還有轉(zhuǎn)位和夾緊裝置、液壓與氣壓傳動(dòng)裝置。電控系統(tǒng)中廣州數(shù)控980TD系統(tǒng)內(nèi)包括了輸入輸出裝置、數(shù)控裝置、輔助 控制（PLC）裝置；位置檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括了位置檢測(cè)器（編碼器）、廣州數(shù)控DA98A伺服驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其工作原理圖如圖1 2所示。1. 3普通車床簡(jiǎn)介普通車床組成可分為兩大部分：車床本體和電氣控制線路組成（因普通車床 的電氣控制部分與數(shù)控車床電氣控制部分不相同， 在實(shí)行數(shù)控改造時(shí)將拆除所有 電氣控制部分，所以這里就不加以分析）。如圖1 3

8、所示普通車床機(jī)床本體主要由床身、主軸變速箱、掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱、溜板與 刀架、尾架、光桿、絲桿、輔助裝置（冷卻、照明、潤(rùn)滑等）組成。如圖1 4圖12數(shù)控車床工作原理圖車 床 本 體電氣控制線路普 通 車 床圖1 3普通車床組成圖1 4普通車床機(jī)床本體1 . 4數(shù)控機(jī)床與普通設(shè)備的比較數(shù)控機(jī)床普通機(jī)床操作者可在較短時(shí)間內(nèi)掌握操作和加 工技能，編制程序須花較多時(shí)間要求操作者有長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，較少依賴于操 作者的技能水平高質(zhì)量、高精度的加工要求操作者具有 咼的技能水平，并具有直覺和技巧加工零件復(fù)雜程度高，適合多工序加工適和于加工形狀簡(jiǎn)單、單一的產(chǎn)品易于加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化和刀具管

9、理的 規(guī)范化操作者以自己的方式完成加工，加工方 式多樣，很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化適于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人操作和加工自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)必不可 少的，如材料的預(yù)去除及夾具的制作等適于計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)控制很難提高加工的專門技術(shù)，不利于知識(shí) 的系統(tǒng)化和普及生產(chǎn)率高生產(chǎn)率低，質(zhì)量不穩(wěn)定第二章普通車床數(shù)控改造所需要的元器件與I/O 口的連接2. 1廣州數(shù)控980TD系統(tǒng)簡(jiǎn)介匠90O0000 UWN00000.008sci0 000c JWI5- ccchc 血二 fHt： *2SOMO980TD系統(tǒng)控制面板980TD系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)：X、Z二軸聯(lián)動(dòng)、卩m級(jí)插補(bǔ)精度，最高速度16米/分（可選配30米/分） 內(nèi)置式PLC可實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)刀架、主軸自動(dòng)換檔等控制，梯形圖可編輯、 上傳、下載；I/O 口可擴(kuò)展（選配功能）具有螺距誤差補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀尖半徑補(bǔ)償功能采用S型、指數(shù)型加減速控制，適應(yīng)高速、高精加工具有攻絲功能，可車削公英制單