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上海師范大學(xué)天華學(xué)院 2013 屆
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目
CA6140車床數(shù)控化改造機(jī)械改裝設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
陳迪
學(xué) 號(hào)
09021107
專業(yè)、班級(jí)
機(jī)械設(shè)計(jì)1班
系 部
機(jī)械工程系
指導(dǎo)教師姓名
張洪興
1課題作用
我國目前機(jī)床總量380余萬臺(tái),而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有11.34萬臺(tái),即我國機(jī)床數(shù)控化率不到3%。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國機(jī)床役齡10年以上的占60%以上;10年以下的機(jī)床中,自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%,F(xiàn)MC/FMS等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)(美國和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占60%以上)??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,而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機(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(gè)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。。
2國內(nèi)外發(fā)展趨勢
美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家,它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長行業(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)"永恒"的課題。我國的機(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、日本、德國,用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場,已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國,機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生(Remanufacturing)業(yè)。從事再生業(yè)的著名公司有:Bertsche工程公司、ayton機(jī)床公司、Devlieg-Bullavd(得寶)服務(wù)集團(tuán)、US設(shè)備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本,機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝(Retrofitting)業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有:大隈工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。
3 重點(diǎn)介紹完成任務(wù)的可能思路、方案和計(jì)劃
首先是對車床的主傳動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,數(shù)控車床頭箱結(jié)構(gòu)分析,步進(jìn)電機(jī)選擇,主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),齒形帶傳動(dòng)設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng)方案和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)等。確定總體方案應(yīng)該在滿足生產(chǎn)需要的前提下,對原方案盡可能的減少機(jī)械部分的改動(dòng)量,選擇簡單易用的數(shù)控系統(tǒng)達(dá)到合理的價(jià)格。
①CNC的選擇:根據(jù)機(jī)床的要求,采用單片機(jī),用微機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖,經(jīng)一級(jí)齒輪減速后,帶動(dòng)滾珠絲杠從而實(shí)現(xiàn)縱向,橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)采用MCS-51系列的單片機(jī)控制,經(jīng)比較采用具有價(jià)格低,功能強(qiáng)8031為擴(kuò)展系統(tǒng)單片機(jī)除了數(shù)控系統(tǒng)外,還應(yīng)選用如下幾個(gè)部件
②步進(jìn)電動(dòng)機(jī):多數(shù)情況下當(dāng)做伺服電機(jī)使用用于回轉(zhuǎn)角度完全取決于輸入脈沖的數(shù)目,且精度很高,所以伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于控制系統(tǒng) 考慮到經(jīng)濟(jì)性 采用高,低壓切換型
③自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架:快速準(zhǔn)確換刀是每一臺(tái)數(shù)控機(jī)床所必須具備的功能。電動(dòng)刀架一般可分為臥式轉(zhuǎn)塔刀架。由于臥式較昂貴,采用常用的立式四工位電動(dòng)刀架。
④滾珠絲杠螺母副 :滾珠絲杠螺母副能保證機(jī)床進(jìn)給的動(dòng)作靈敏,優(yōu)點(diǎn)是摩擦阻力小,傳動(dòng)效率高,可達(dá)0.9-0.96 且預(yù)緊后可消除間隙提高傳動(dòng)剛度,取代了原來普通機(jī)床所采用的T型絲杠等滑動(dòng)絲杠副的缺點(diǎn)。但需要注意的是其不能自鎖,有可逆性質(zhì)。
⑤進(jìn)給軸的改造:普通車床x(橫向)與z(縱向)均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。走刀運(yùn)動(dòng)經(jīng)走刀箱絲杠及溜板箱,獲得縱向移動(dòng)。走刀運(yùn)動(dòng)經(jīng)走刀箱傳動(dòng)光桿及溜冰箱,獲得橫向運(yùn)動(dòng)。所以進(jìn)行數(shù)控改造時(shí)取消走刀箱及溜冰箱,采用伺服電機(jī)(即步進(jìn)電機(jī))
縱向:縱向電機(jī)— 減速器(或聯(lián)軸器)—縱向滾珠絲杠—大拖板,獲得不同走刀量及螺距橫向:橫向電機(jī)— 減速器(或聯(lián)軸器)—橫向滾珠絲杠—橫滑板,獲得不同走刀量四計(jì)劃進(jìn)度安排 主要說明:起止時(shí)間及階段的進(jìn)度要求。
四計(jì)劃進(jìn)度安排 主要說明:起止時(shí)間及階段的進(jìn)度要求。
第1周----第2周 查找資料,擬寫開題報(bào)告,翻譯外文資料
第3周----第4周 總體方案設(shè)計(jì)
第5周----第6周 CNC系統(tǒng),電動(dòng)刀架,步進(jìn)電機(jī),滾珠絲杠的選型
第7周----第8周 機(jī)械改裝設(shè)計(jì);繪制二維X,Z軸。電動(dòng)刀架,主軸脈沖發(fā)生器機(jī)械改裝裝配圖
第9周----第10周 撰寫設(shè)計(jì)說明書
第11周----第12周 準(zhǔn)備答辯以及參加答辯
學(xué)生姓名 _______陳迪______(簽名)
日期: 年 月 日
指導(dǎo)教師評語:(建議填寫內(nèi)容:對學(xué)生提出的方案給出評語,明確是否同意開題,提出學(xué)生完成上述任務(wù)的建議、注意事項(xiàng)等)
指導(dǎo)教師 _____________(簽名)
日期: 年 月 日
注:1. 本開題報(bào)告,須雙面打印。由學(xué)生填寫并經(jīng)指導(dǎo)老師審核、評價(jià);
2. 本開題報(bào)告一式兩份,一份須與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)一并存檔,一份作系部存檔用。
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