開題報(bào)告范文《普通機(jī)床數(shù)控改造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及精度分析》

開題報(bào)告范文-?普通機(jī)床數(shù)控改造的構(gòu)造設(shè)計(jì)及精度分析?【編者按】：論文頻道為您提供各類開題報(bào)告范文參考，以及開題報(bào)告寫作指導(dǎo)和格式排版要求，解決您在開題報(bào)告寫作中的難題。關(guān)鍵詞：普通機(jī)床數(shù)控改造構(gòu)造設(shè)計(jì)精度鄭州論文開題報(bào)告一、課題概述、背景及意義工業(yè)興隆國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機(jī)械工業(yè))進(jìn)展技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床、f、fs外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行ad、ae、a、虛擬制造以及在消費(fèi)管理中推行is(管理信息系統(tǒng))、is等等。以及在其消費(fèi)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)展深化改造(稱之為信息化)，最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比興隆國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重(數(shù)控化率)到1995年只有1.9%，而日本在1994年已達(dá)20.8%，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。①可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算才能，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。②可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床進(jìn)步3～7倍。③加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要修配。④可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。⑤擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因此可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無人看管加工。由以上五條派生的好處如：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力(一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床)，減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和消費(fèi)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反響等等。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行f(柔性制造單元)、fs(柔性制造系統(tǒng))以及is計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等企業(yè)信息化改造的基矗數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和根底技術(shù)。機(jī)床的數(shù)控改造，主要是對(duì)原有機(jī)床的構(gòu)造進(jìn)展創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，最終使機(jī)床到達(dá)比較理想的狀態(tài)。機(jī)床數(shù)控化改造有以下優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)省資金。機(jī)床的數(shù)控改造同購(gòu)置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)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(gòu)置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的構(gòu)造進(jìn)展徹底改造晉級(jí)也只需花費(fèi)購(gòu)置新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基。②性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各根底件經(jīng)過長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。③進(jìn)步消費(fèi)效率。機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床進(jìn)步3至5倍。對(duì)復(fù)雜零件而言難度越高成效進(jìn)步得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短消費(fèi)準(zhǔn)備周期。在美國(guó)、日本和德國(guó)等興隆國(guó)家，它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代。由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)永久的課題。我國(guó)的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國(guó)、日本、德國(guó)，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和消費(fèi)線具有廣闊的市場(chǎng)，已形成了機(jī)床和消費(fèi)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。目前機(jī)床數(shù)控化改造的市場(chǎng)在我國(guó)還有很大的開展空間，如今我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到3%。我國(guó)大量的普通機(jī)床應(yīng)用于消費(fèi)第一線，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、本錢高、供貨期長(zhǎng)，從而在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市嘗效益，影響企業(yè)的生存和開展，數(shù)控機(jī)床那么綜合了數(shù)控技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，最適宜加工小批量、高精度、形狀復(fù)雜、消費(fèi)周期要求短的零件。當(dāng)變更加工對(duì)象時(shí)只需要換零件加工程序，無需對(duì)機(jī)床作任何調(diào)整，因此能很好地滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求，所以必須大力進(jìn)步機(jī)床的數(shù)控化率。數(shù)控機(jī)床的開展，一方面是全功能、高性能;另一方面是簡(jiǎn)單實(shí)用的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，具有自動(dòng)加工的根本功能，操作維修方便。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)通常用的是開環(huán)步進(jìn)控制系統(tǒng)，功率步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件，無檢測(cè)反響機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)的定位精度一般可達(dá)0.01，已能滿足加工零件的精度要求。這幾年，國(guó)家加大了對(duì)這類機(jī)床的改造力度，國(guó)防科工委更是推行了萬臺(tái)機(jī)床數(shù)控化方案，車床、銑床的數(shù)控化改造需求量很大。本課題以普通車床的數(shù)控改造為例，研究機(jī)床數(shù)控改造的方法，包括其構(gòu)造的改造設(shè)計(jì)，機(jī)床改造后性能與精度的分析以及控制精度的措施等，普通車床應(yīng)用微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)展改造數(shù)控改造后，可以進(jìn)步工藝程度和產(chǎn)品質(zhì)量，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度?；谏鲜龇治觯菊n題的研究具有較高的現(xiàn)實(shí)意義。二、主要研究?jī)?nèi)容1.普通車床數(shù)控改造方案確實(shí)定，進(jìn)展總體設(shè)計(jì)。2.對(duì)普通車床數(shù)控改造進(jìn)展構(gòu)造設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括主軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)床縱、橫進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。3.對(duì)改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型。4.根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的控制原理模型，對(duì)影響伺服系統(tǒng)系統(tǒng)的因素進(jìn)展分析。5.對(duì)影響伺服傳動(dòng)精度的因素齒輪傳動(dòng)精度、滾珠絲杠副傳動(dòng)精度等進(jìn)展深化研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法。6.對(duì)影響伺服元件伺服精度的因素步進(jìn)電機(jī)步矩角精度等進(jìn)展深化研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法。三、擬解決的關(guān)鍵問題1.普通車床數(shù)控改造進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算。2.對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型。3.根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的控制模型，分析系統(tǒng)的誤差來源及影響系統(tǒng)精度的因素。4.設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)步伺服進(jìn)給系統(tǒng)的控制精度。四、擬解決方案及關(guān)鍵技術(shù)1.普通車床數(shù)控改造進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算內(nèi)容包括：確定系統(tǒng)的負(fù)載，運(yùn)動(dòng)部件慣量計(jì)算，步進(jìn)電機(jī)的選擇，滾珠絲杠副的選擇和計(jì)算、滾珠絲杠副的剛度驗(yàn)算等。2.對(duì)改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型。3.根據(jù)伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制原理模型，分別對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)元件的伺服精度、伺服機(jī)械傳動(dòng)元件傳動(dòng)精度進(jìn)展分析，分析影響經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床定位精度主要因素。4.在伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制電路中參加步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，改善步矩角特性，進(jìn)步經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的定位精度。五、創(chuàng)新點(diǎn)1.運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與方法進(jìn)展普通車床數(shù)控改造的構(gòu)造設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)上到達(dá)有高的靜動(dòng)態(tài)剛度;運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無間隙;便于操作和維修。2.從經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的控制原理模型分析影響整個(gè)系統(tǒng)精度的關(guān)鍵因素，分析影響機(jī)床機(jī)床定位精度的各項(xiàng)誤差來源，提出相應(yīng)的改進(jìn)方法并應(yīng)用于機(jī)床構(gòu)造設(shè)計(jì)中。3.運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)，設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路，減小步進(jìn)電機(jī)的步距角及機(jī)床的脈沖當(dāng)量，進(jìn)步經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的加工精度，改善電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性，減小噪聲，增加控制的靈敏性。六、課題預(yù)計(jì)目的1.普通車床數(shù)控改造的方案的研究，進(jìn)展總體設(shè)計(jì)。2.對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型，并根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的控制原理模型，對(duì)影響系統(tǒng)精度的關(guān)鍵因素進(jìn)展分析。3.研究進(jìn)步機(jī)械傳動(dòng)部件的傳動(dòng)精度與剛度的方法，對(duì)普通車床數(shù)控改造進(jìn)展構(gòu)造設(shè)計(jì)，改善伺服進(jìn)給系統(tǒng)的伺服特性。4.設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)步伺服進(jìn)給系統(tǒng)的分辨率。七、課題研究進(jìn)展方案預(yù)計(jì)本課題研究進(jìn)展主要分以下幾個(gè)階段：1.2022年11月～2022年12月查看文獻(xiàn)資料并撰寫開題報(bào)告2.2022年12月～2021年03月搜集相關(guān)方面的資料，以普通車床數(shù)控改造為例進(jìn)展總體設(shè)計(jì)3.2021年03月～2021年04月學(xué)習(xí)機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面知識(shí)4.2021年04月～2021年07月進(jìn)展構(gòu)造設(shè)計(jì)，繪制普通車床數(shù)控改造縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)裝配圖5.2021年07月～2021年08月學(xué)習(xí)機(jī)床控制精度等方面知識(shí)6.2021年08月～2021年09月對(duì)機(jī)床進(jìn)展精度分析7.2021年09月～2021年10月研究進(jìn)步機(jī)床控制精度的措施8.2021年11月～2021年12月完成畢業(yè)論文9.2021年12月畢業(yè)辯論參考文獻(xiàn)[1]劉躍南.機(jī)床計(jì)算機(jī)數(shù)控及其應(yīng)用[].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.[2]王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床構(gòu)造與設(shè)計(jì)[].北京：兵器工業(yè)出版社，1999.[3]周文玉.數(shù)控加工技術(shù)根底[].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999.[4]朱曉春.數(shù)控技術(shù)[].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[7]616車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造總體方案及主要部件的設(shè)計(jì)[j]，機(jī)床與液壓，1999，3：50~52.[8]楊祖孝.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給滾珠絲杠的選擇和計(jì)算[j]，機(jī)床與液壓，1999，3：50~52.[9]徐樺.直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的選擇程序及壽命分析[j]，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，1999，3：3~5.[10]翁史烈.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)-設(shè)計(jì)根底[].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.[11]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[].北京：化工出版社，2022.[13]唐林.616車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造總體方案及主要零部件的設(shè)計(jì)[j]，新技術(shù)新工藝，2022，6：48~50.[14]南京工藝裝備制造廠精細(xì)滾珠絲杠副說明書[16]h.jvandestraeteetal:servtrseletinriterinfrehantrniappliatin,ieee/asetrans.nehantrnis,vl.3,n.143~44,1998.[18]y.kren,..l.advanedntrllersfrfeeddrive[j]，annalsftheirp,1992,41(2),689-698.[19]遇天志.開放式數(shù)控工作臺(tái)開發(fā)[d].西安：西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院，2002.[20]戴曙.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)[j]，制造技術(shù)與機(jī)床，1994，10：45～49.[21]徐杜，蔣永平，周韶勇等.全數(shù)字式步進(jìn)電機(jī)連續(xù)細(xì)分方法與實(shí)現(xiàn)[j].微特電機(jī)，1997，2：25～29.[22]王宗培.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)[].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1984.4～5.[23]周尊源，s歐文斯.正弦波細(xì)分步進(jìn)電機(jī)微步驅(qū)動(dòng)器[j].微特電機(jī)，1997，(5)：29～37.[24]范正翹，劉進(jìn)，程勝.單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)綜合微步距驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[j].微特電機(jī)，1996，(3)：30～31.[25]張福榮,王鈞,李志梅.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)加工精度的影響[j]，機(jī)床與液壓，2022，4：92~99.[26]程樹康.步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制電流的定量描繪[j].電工電能新技術(shù)，1990，3：25～