c6140机床的数控化改造开题报告

晋中学院机械学院

毕业设计（论文）开题报告

毕业设计（论文）题目：C6140车床的数控化改造

学生姓名：梁芮

指导教师姓名：薛小兰

专业：机电一体化

2013年1月31日

1. 课题名称：C6140车床的数控化改造

2. 课题研究背景：

我国目前机床数控化率并不高。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比,其优越性是显而易见的,不仅零件加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。

数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。我国作为机床大国，对普通机床数控化改造不失为一种较好的良策。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以利用现有地基。

经过大量实践证明普通机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床，这种做法具有投资少、见效快的特点。事实证明：用较少的资金，将普通机床改造升级为数控机床，可以为企业带来可观的经济效益。

3. 课题研究意义：

普通机床的缺点：普通机床靠齿轮和普通丝杠螺母传动。由于各运动副间存在间隙，加上手工操作不准确，因此重复精度较低。普通机床测量时需停车后手工测量，测量误差较大，而且效率低下。适合批量较小，精度要求不高，零活类零件。它投资较数控低，但对工人的操作技能要求较高，因此工资水平高。

数控机床的优点：具有高度柔性，加工精度高，加工质量稳定、可靠，生产率高，改善

劳动条件，利于生产管理现代化。

在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。

物竞天择，适者生存。一些不适应社会发展在机床必将被淘汰，所以实施机床的数控化改造是机械行业在必然趋势。通过搜集资料、实践研究等方法对机床就行改造即是用较少的成本去创造更高的价值。而这也将极大的推动中国机械行业的发展。

经过大量实践证明普通机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床，这种做法具有投资少、见效快的特点。事实证明：机床的数控化改造可以为企业带来可观的经济效益。

目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3％。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。

4. 文献查阅、资料收集概况

[1] 李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

[2] 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

[3] 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).

[4] 章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7).

[5] 梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯,2007(9).

[6] 邓星钟，机电传动控制（第三版），华中科技大学出版社，2001.

[7] 裴仁清，机电一体化原理，上海大学出版社，1998.

[8] 李庆芬，机电工程专业英语，哈尔滨工程大学出版社，2004.

[9] 朱龙根，简明机械零件设计手册（第二版），机械工业出版社，2005.

[10] 秦曾煌，电工学－电子技术（第五版），高等教育出版社，2004.

[11]朱龙根，机械系统设计（第二版），机械工业出版社，2002.

[12]纪名刚，机械设计（第七版），高等教育出版社，2005.

[13] Creveling C M.公差设计。最优标准的开发手册。Addison-Wesley出版社，1997。

[14] Gao J S，Chase K W，Magleby S P.。小运动调整量机械装配的广义三维公差分析。llE传动。1998．30：367-377

5. 设计（论文）的主要内容

1) 完成机床改造整体方案选择，包括数控系统选择

2) 确定机械改造的内容，各部件规格、型号选择的依据

3) 完成电气原理图设计及模块、元器件的选择

4) 完成电气安装图绘制及电气元件的安装

5) 机床装配图的绘制

6. 设计（论文）提交形式

1．图纸

（1）机床进给传动系统的机械装配图（纵向或横向）A0图纸1张，主要零件图A1或A2图纸2张。

（2）单片微机控制系统电路原理图A1图纸1张。

2．说明书

（1）数控技术及应用概述；

（2）系统总体方案的分析、设计及方案图；

（3）机械部分设计计算、结构设计、校验说明和相关简图。

（4）硬件电路设计说明及部分软件编制。

7. .进度安排

第一周接收任务书、查阅文献、收集资料、翻译英文资料1月14日---20日

第二周撰写开题报告并制作开题报告PP T 2月26日---3月3日

第五周对原车床进给系统进行改造的总体方案设计3月25日---3月31日

第六周进给系统机械结构的设计计算（纵、横向）和强度、刚度校核

4月1日---4月7日

第七周完成零件图完成装配图4月8日---4月14日

第九周选择单片微机类型并进行控制系统设计4月15日---4月21日

第十周控制系统程序设计（初始化、插补程序等）4月22日---4月28日第十一周典型零件数控加工程序编写4月29日---5月6日第十二周说明书草稿5月7日---5月13日第十三周编写设计计算说明书形成毕业设计全部文件准备答辩5月14日---5月19日第十四周毕业答辩5月20日---5月26日