C6163型车床的经济型数控改造设计.zip

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c6163 车床 经济型 数控 改造 设计
资源描述:
株株 洲洲 工工 学学 院院 20*20*届毕业设计(论文)届毕业设计(论文) 材材 料料 院(系)、部: 学生姓名: 指导教师: 职称 职称 专 业: 班 级: 学 号: 20* 年 5 月 材料清单材料清单 1、毕业设计(论文)课题任务书 2、毕业设计(论文)开题报告 3、中期检查表 4、指导教师评阅表 5、评阅教师评阅表 6、答辩及最终成绩评定表 7、毕业设计说明书 8、附录材料 20*20*届毕业设计(论文)课题任务书届毕业设计(论文)课题任务书 院(系):机械工程系 专业:机械设计制造及其自动化 指导教师 学生姓名 课题名称 C6163 型车床的经济型数控改造设计 内容及 任务 将 C6163 型车床改造成用 MCS51 系列单片机控制的经济型数 控车床。要求该车床有自动回转刀架,具有切削螺纹的功能。在纵向 和横向具有直线和圆弧插补功能。系统分辨率纵向:0.01mm/脉冲, 横向:0.005mm/脉冲。 其主要的参数: 最大加工直径: 在床面上:630mm 在床鞍上:320mm 最大加工长度:1000mm 快进速度: 纵向:2.0m/min 横向:1.0m/min 最大进给速度: 纵向:0.5m/min 横向:0.25m/min 代码制:ISO 脉冲分配方式:逐点比较法 输入方式:增量值. 绝对值通用。 控制坐标数:2 最小指令值: 纵向: 0.01mm/step 横向: 0.005mm/step 刀具补偿量:099.99mm 进给传动链间隙补偿量: 纵向: 0.15mm 横向: 0.075mm 自动升降速性能: 有 拟达到 的 要求或 技术指 标 普通 C6163 车床改造成经济型简易数控,且有较高的使用价值, 提高生产能力,具有自动换刀的能力,由脉冲编码器的脉冲来确定是 否加工螺纹,精确度大大的提高,减少工人的操作时间,获得很多的 经济效益。 将 C6163 型车床改造成用 MCS51 系列单片机控制的经济型数 控车床。要求该车床有自动回转刀架,具有切削螺纹的功能。在纵向 和横向具有直线和圆弧插补功能。系统分辨率纵向:0.01mm/脉冲, 横向:0.005mm/脉冲。 起止日期 工作内容备注 进度 安排 20*.1120*.1 20*.120*.3 20*.320*.6 调研、收集资料,熟悉课题内容,完成 开题报告 对普通的车床的进行了解,主要是对其 中的零部件 它们的材料、作用、性能等。 对设计说明书进行论证及其机械部分计 算,同时设计绘图机械传动部分,设计绘 制电路原理图,绘制加工程序及整理说明 书。 主要参 考资料 1 顾维邦.金属切削机床概论.M北京:机械工业出版社, 2005.117 2 李广第,朱月秀,王秀山.单片机基础. M北京:北京航天航空 大学出版社,2001.115219 3 机械设计手册编写组编.机床设计手册 2 M.北京:机械工业 出版社, 1980.670674 4 机械设计手册编写组编.机床设计手册 3. M北京:机械工 业出版社, 1986.495500 5 黄康美数控加工编程M上海:上海交通大学出版社, 2004.6494 6 华东纺织工学院,哈尔滨工业大学,天津大学. M机床设计图 册.上海: 上海科学技术出版社 ,1979.8487 7 雷晓玲.综合作业指导书,M北京:机械工业出版社 ,2000.230 8 刘朝儒,高政一,彭福荫.机械制图第三版. M北京:高等教育 出版社 ,1988.577606 10 张建刚,胡大泽.数控技术. M武汉:华中科技大学出版社, 2000.12188 11 孙恒,陈作模.机械原理第六版. M北京:高等教育出版社, 2000.341347 教研室 意见 年 月 日 院(系)主管 领导意见 年 月 日 株株 洲洲 工工 学学 院院 20*20*届毕业设计(论文)届毕业设计(论文) 材材 料料 院(系)、部: 学生姓名: 指导教师: 职称 职称 专 业: 班 级: 学 号: 20*年 5 月 20 日 毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)开题报告 1. 结合课题任务情况,根据所查阅的文献资料,撰写 15002000 字左右的文献 综述。 在经济全球化和全球信息化以及我国加入世贸组织(WTO)的新形势下, “以信息化带动工业化,发挥后发优势,实现社会生产力的跨越式的发展”已列 入我国今后的战略发展规划。面向国民生产经济建设主战场,围绕执照业和经济 发展的需求,整合科技资源、加快信息技术向传统产业渗透,使落实这一战略的 重要举措。 经济型数控是我国 80 年代科技发展的产物。这种数控系统由于功能适宜, 价格便宜,用它来改造车床,投资少、见效快,成为我国“七五” 、 “八五”重点 推广的新技术之一。 十几年来,随着科学技术的发展,经济型数控技术也在不断进步,数控系统 产品不断改进完善,并且有了阶段性的突破,使新的经济型数控系统功能更强, 可靠性更稳定,功率增大,结构简单,维修方便。由于这项技术的发展增强了经 济型数控的活力,根据我国国情,该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业 老设备改造的很好途径。对于原有老的经济型数控车床,特别是 80 年代末期改造 的设备,由于种种原因闲置的很多,浪费很大;在用的设备使用至今也十几年了, 同样面临进一步改造的问题通过改造可以提高原有装备的技术水平,大大提高生 产效率,创造更大的经济效益。 毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个教学环节,也是学生完成工程师基 本训练的重要环节。其目的培养学生综合运用所学专业和基础理论知识,独立解 决本专业一般工程技术问题能力,树立正确的设计思想和工作作风。毕业设计说 明书不只反映了设计的思想内容,方法和步骤,而且还反映了学生的文理修养和 作风。 2.要研究或解决的问题、拟采用的方法或技术路线: 从本设计中我主要是进给系统、 硬件设计和机械传动方式。 (1)系统的运动方式与伺服系统的选择 由于改造后的经济型数控车床应具有定位、直线插补、顺圆和逆圆插补、 暂停、循环加工公英制螺纹加工等功能,故应选择连续控制系统。考虑到属于 经济型数控机床加工精度要求不高,为了简化结构、降低成本,采用步进电机 开环控制系统。 (2)计算机系统 根据机床要求,采用 8 位微机。由于 MCS51 系列单片机具有集成度高, 可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强、性能价格比高等特点,决定采用 MCS51 系列的 8031 单片机扩展系统。 控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O 接口及光隔离电路、步进电大 电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现,显示器采用数 码管显示加工数据及机床状态等信息。 (3)机械传动方式 为实现机床所要求的分辨率,采用步进电机经齿轮减速再传动丝杆。为了 保证一定的传动精度跟平稳性,尽量减少摩擦力。选用滚珠丝杆螺母副。同时, 为了提高传动刚度和消除间隙,采用有预加负荷的结构。齿轮传动也要采用消 除齿侧间隙的结构。 3.成果预测: 对普通车床的改为数控车床后,这样提高经济效益,提高了工厂的竞争的能 力。 4.时间进度计划: 20*.11 到 20*.1 调研、收集资料,熟悉课题内容,完成开题报告 20*.1 到 20*.3 对普通的车床的进行了解,主要是其中的零部件的材料、 作用、性能等。 20*.3 到 20*.5 和 20*.5 到 20*.6 对设计说明书进行论证及其机械部分 计算,同时设计绘图机械传动部分,设计绘制电路原理图,绘制加工程序及整理 说明书。 5.指导教师意见(对课题方案的可行性、深度、广度及工作量的意见): 指导教师_ 年 月 日 6.教研室意见: 教研室主任_ 年 月 日 株洲工学院株洲工学院 毕业设计(论文)中期报告毕业设计(论文)中期报告 院(系) 班级 学生 姓名 指导 教师 课题名称:C6163 型车床的经济型数控改造设计 课题主要任务: 将 C6163 型车床改造成用 MCS51 系列单片机控制的经济型数控车床。要求该 车床有自动回转刀架,具有切削螺纹的功能。在纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。 1、简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果 自开题到现在,本人在所查阅的资料对 C6163 的进行了解,掌握改造的方法,能 够单独进行改造。 2、下一步的主要研究任务,具体设想与安排 接下来的主要任务是通过 AUTOCAD 和 Protell 等软件进行了解,对装配图和电路 图进行绘制。 3、存在的具体问题 由于在学校学理论,自己动手太少,缺乏一些创新的改造,往往在设计方面根据 书本来,很少灵活运用, 。 4、指导教师对该生前期研究工作的评价 选题合理,对题目所涉及的背景知识较为了解。改造设计合理,方法正确,论 述充分,语言表达清楚,有条理,如能再多一些实际工程经验更好。 指导教师签名: 日 期: 株洲工学院 20*届毕业设计(论文)指导教师评阅表 院、系: 学生姓名 学 号 班 级 专 业 指导教师姓名 课题名称 C6163 型车床的经济型数控改造设计 评语:(包括以下方面,学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性;检索和利用文献能力、 计算机应用能力;学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力;) 是否同意参加答辩:是 否 指导教师评定成绩分值: 指导教师签字: 年 月 日 株洲工学院 20*届毕业设计(论文)评阅教师评阅表 院、系: 学生姓名 学 号 班 级 专 业 评阅教师姓名 课 题C6163 型车床的经济型数控改造设计 评语:(对论文学术评语(包括选题意义;文献利用能力;所用资料可靠性;创新成果及写作规范化和 逻辑性) 针对课题内容给设计者(作者)提出不少于 3 个问题,作为答辩时的必答题 1. 2. 3. 选题与文献综述(20 分) 分值: 创新性(15 分) 分值: 基础理论和专门知识(35 分) 分值: 作者写作、表达能力(30 分) 分值: 合 计分值: 是否同意参加答辩是 否 评阅人(签名): 年 月 日 株洲工学院 20*届毕业设计(论文)答辩及最终成绩 评 定 表 院、系(公章): 学生姓名 学号 班级 答辩 日期 课题名称C6163 型车床的经济型数控改造设计 指导 教师 刘吉兆 钱书琨 评 定 成 绩 评 定 分 值 教师 1教师 2教师 3教师 4教师 5 小计 课 题 介 绍 思路清晰,语言表 达准确,概念清楚, 论点正确,实验方法 科学,分析归纳合理, 结论严谨,设计(论 文)有应用价值。 30 必 答 题 40 答 辩 表 现 思维敏捷, 回答问题有理 论根据,基本 概念清楚,主 要问题回答准 确大、深入,知 识面宽。 自 由 提 问 30 合 计 100 答 辩 评 分 分值: 答辩小组长签名: 答辩成绩 a: 25 指导教师评分分值: 指导教师评定成绩 b: 50 评阅教师评分分值: 评阅教师评定成绩 c: 25 最终评定成绩: 分数: 等级: 答辩委员会主任签名: 年 月 日 C6163 型车床的经济型数控改造设计 7 1 概 论 1.1 数控系统发展简史 1946 年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工 具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为 人类进入信息社会奠定了基础。6 年后,即在 1952 年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生 了第一台数控机床。从此,传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶 段和六代的发展。 1.2 国内数控机床状况分析 1.2.1 国内数控机床现状 近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升,在大中企业已有较多的使用,在中小企业甚至 个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中,除少量机床以 FMS 模式集成使用外,大都处 于单机运行状态,并且相当部分处于使用效率不高,管理方式落后的状态。 2001 年,我国机床 工业产值已进入世界第 5 名,机床消费额在世界排名上升到第 3 位,达 47.39 亿美元,仅次于美 国的 53.67 亿美元,消
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