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外文資料翻譯 Control Machine On The Necessity Of The Reform 1 at the necessity of reform micro Micro nc machine tools are prominent than traditional superiority and these advantages are from the numerical control system contains the power of computers The traditional machining process of complex curves and surfaces etc Because computers are excellent operation ability can be instantaneous accurately calculate the instantaneous should coordinate each exercise so can exercise into complex compound curve or surface Can realize the automatic processing and is flexible thus to improve efficiency than traditional machine 3 7 times Because computers are memory and storage capacity can input program then remember and storage procedures according to the order to perform automatic so as to realize automation If you replace a CNC program can realize the automation of another workpiece machining thereby piece and small batch production automation so called flexible Machining parts of high precision small size which makes easy dispersion no longer need to repair match means Can achieve more processes reduce the concentration of frequent in handling With automatic alarm automatic control automatic compensation of self discipline function thus realizing unattended processing for a long time The benefits derived from above five Such as reduce the labor intensity save labor a person can watch more tool machine reduce the tooling shorten the cycle of new product trial production cycle and to make rapid reaction to market demand etc These advantages is unimaginable is a very significant breakthrough In addition the numerical control machine tools or pushing FMC flexible manufacturing unit FMS FMS and CIMS computer integrated manufacturing system enterprise informationization reform CNC manufacturing automation technology has become the core technology and basic techniques 2 macro see the necessity of reform Macro industrialized countries people of mechanical industry in the 1970s and early 1980s has started large scale application of numerical control machine Its essence is to use information technology the traditional industry including the army and machinery industry Except in the manufacturing process using nc machine tools FMC FMS still include in product development and implementation of CAD CAM CAE virtual manufacturing and production management in the implementation of the management information system MIS CIMS etc In the production of products and the increase in information technology including the content of artificial intelligence Because of using information technology to foreign armies people machinery industry in depth reform called information eventually making their products in the international military and civilian goods market competitiveness greatly strengthened And we in information technology to transform traditional industries in developed countries behind than about 20 years If our machine CNC ownership of the proportion of numerical control rate to 1995 only 1 9 in 1994 while Japan has reached by 20 8 so every year there are lots of the import of mechanical and electronic products This is from on macroscopic illustrates the necessity of nc reform Second how to reform nc 1 the rise of industry transformation and abroad In the United States Japan and Germany and other developed countries their machine reconstruction as a new economic growth industries is in the golden age Due to the machine as well as technology advances machine reconstruction is a eternal Our machine reconstruction from old also with numerical control technology industry into the new industry In the United States Japan Germany using CNC machine and production technical renovation has broad market has formed a line of nc machine tools and new industry transformation In the United States machine tool called transformation industry Remanufacturing regeneration The famous company engaged in renewable industry Bertsche engineering Co ayton machine Co Devlieg Bullavd depot services group US equipment company etc American companies in China to open In Japan machine tools modification called transformation industry Retrofitting Engaged in the modification of the famous company has possession Wei engineering group three machinery company p dubois chiyoda machine company worker wild zanretsuken engineering company waterside field engineering company morikawa engineering company etc 普通車床的數(shù)控化改造 機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性 首先從微觀看改造的必要性 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(lái)自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力 可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)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)算能力 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 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)床提高 3 7 倍 由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力 可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來(lái) 然后 按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行 從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序 就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化 從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化 故被稱 為實(shí)現(xiàn)了 柔性自動(dòng)化 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 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) 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 因而可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間 無(wú)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)品試制周期和生產(chǎn)周期 可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等等 以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的 是一個(gè)極為重大的突破 此外 機(jī)床 數(shù)控化還是推行 FMC 柔性制造單元 FMS 柔性制造系統(tǒng) 以及 CIMS 計(jì) 算機(jī)集成制造系統(tǒng) 等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ) 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)和基礎(chǔ)技術(shù) 其次宏觀看改造的必要性 宏觀上看 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軍 民機(jī)械工業(yè) 在 70 年代末 80 年代初已 開(kāi)始大規(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)行技術(shù)改造 除在制造過(guò)程中采用數(shù)控機(jī)床 FMC FMS 外 還 包括在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中推行 CAD CAE CAM 虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行 MIS 管理信息系統(tǒng) CIMS 等等 以及在其生產(chǎn)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)行深入改造 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)方面比發(fā)達(dá)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(shuō)明了 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性 如何進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造 國(guó)外改造業(yè)的興起 在美國(guó) 日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)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 恒 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)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng) 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(guó) 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(guó)得寶公司 已在中國(guó)開(kāi)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 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 論文題目 數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 開(kāi)題報(bào)告 一 結(jié)合畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 任務(wù)書的要求 根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料 撰寫 1500 字左右的課題綜述 1 選題的目的意義 數(shù)控機(jī)床是多品種小批量生產(chǎn)的高效自動(dòng)化的技術(shù)群體 它是把多工序加工 切 刀具磨損和測(cè)量等各種功能集為一體的自動(dòng)化機(jī)床 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展 數(shù) 控機(jī)床已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志 其中數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控 車床的重要部件之一 刀架用于夾持切削用的刀具 因此其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切 削性能和切削效率 它在一定程度上標(biāo)志著數(shù)控車床的技術(shù)水平 并且與加工精度 和生產(chǎn)效率密切相關(guān) 因此 國(guó)內(nèi)外都在不斷地提高數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的重復(fù)定位精度 和換刀速度 以適應(yīng)高質(zhì)量 高效率生產(chǎn)的要求 目前具有世界先進(jìn)水平的數(shù)控車 床 其換刀速度已達(dá)到 1s 以內(nèi) 重復(fù)定位精度可保證小于 0 002mm 隨著數(shù)控車床的發(fā)展 數(shù)控刀架開(kāi)始向快速換刀 電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向 發(fā)展 德國(guó) Sauter 肖特 公司的產(chǎn)品的性能指標(biāo)較高 代表數(shù)控車床用轉(zhuǎn)塔刀架 的發(fā)展前景 具體表現(xiàn)在 1 刀架轉(zhuǎn)位時(shí)間最短 且轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確 數(shù)控刀架作為數(shù)控機(jī)床必需的功能部件 直接影響機(jī)床的性能和可靠性 是機(jī)床的故障高發(fā)點(diǎn) 這就要求設(shè)計(jì)的刀架具有轉(zhuǎn) 位快 定位精度高 切向扭矩大的特點(diǎn) 它采用蝸桿傳動(dòng) 上下齒盤嚙合 螺桿夾 緊的工作原理 2 刀架定位精度高 動(dòng)作迅速 穩(wěn)定可靠 因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的切削加工精度在很 大程度上取決于刀尖位置 由于在加工過(guò)程中刀尖位置不進(jìn)行人工調(diào)整 因此 轉(zhuǎn) 塔刀架在結(jié)構(gòu)上必須有足夠的強(qiáng)度和剛性 以及合理的定位結(jié)構(gòu) 以保證轉(zhuǎn)塔刀架 在每一次轉(zhuǎn)位之后 都具有盡可能高的重復(fù)定位精度 Sauter 公司產(chǎn)品正是滿足了 這一要求 才使其能夠承受粗加工時(shí)的切削抗力同時(shí)滿足各種精密加工的要求 3 可多刀夾持 雙向轉(zhuǎn)位和任意刀位就近選刀 4 應(yīng)用范圍廣 維修方便等特點(diǎn) 2 國(guó)內(nèi)外研究綜述 目前國(guó)內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主 分為立式和臥式兩種 主要用于簡(jiǎn)易數(shù)控車床 臥式刀架有八 十 十二等工位 可正 反方向旋轉(zhuǎn) 就近選刀 用于全功能數(shù)控 車床 另外臥式刀架還有液動(dòng)刀架和伺服驅(qū)動(dòng)刀架 電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車床重要 的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu) 合理地選配電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架 并正確實(shí)施控制 能夠有效的提高勞動(dòng)生 產(chǎn)率 縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間 消除人為誤差 提高加工精度等等 另外 加工工藝適 應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高 尤其是在加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時(shí) 除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)的控制指令外 很重要的一點(diǎn)是數(shù)控車床配備了易于控制 的電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架 以便一次裝夾所需的各種刀具 靈活 方便地完成各種幾何形狀 的加工 國(guó)內(nèi)部分刀架回轉(zhuǎn)原理為電機(jī)經(jīng)彈簧理合器帶動(dòng)蝸桿 再由蝸輪帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn) 當(dāng)?shù)都苻D(zhuǎn)體時(shí) 由霍爾元件不斷檢測(cè)刀架轉(zhuǎn)體是否到位 到位后霍爾元件發(fā)出信號(hào) 然后反轉(zhuǎn)鎖緊 主要采用有銷盤 內(nèi)齒盤 外齒盤組成的三端齒定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定 位 其控制部分主要選用 MCS 51 系列單片機(jī)以及 ATMEL 公司的 AT89 等同類產(chǎn)品進(jìn)行 控制 煙臺(tái)機(jī)床附件廠是目前我國(guó)生產(chǎn)刀架水平最高的廠家 特別是可以生產(chǎn)帶刀頭的 刀架 該廠家全套引進(jìn)意大利的生產(chǎn)線 產(chǎn)品屬于高檔型 國(guó)外數(shù)控機(jī)床附件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用比較早 經(jīng)驗(yàn)豐富 再由于技術(shù)進(jìn)步 新材料 新結(jié)構(gòu)的不斷出現(xiàn)與應(yīng)用 使得其產(chǎn)品的可靠性比較高 國(guó)外主要分為日本和歐美兩大流派 其產(chǎn)品的特點(diǎn)是夾緊力大 采用專用電機(jī) 體積小 轉(zhuǎn)矩大 可靠性高 耐磨 可靠性較高 比如 日本日研公司部分回轉(zhuǎn)刀 架的核心部件蝸桿副 蝸輪采用氮化鋼 齒部表面采用氮化處理 硬度高 蝸桿為 硬質(zhì)合金蝸桿 整個(gè)蝸桿副為硬齒面接觸 耐磨 既實(shí)現(xiàn)了高速又保證了高可靠性 還有德國(guó)的肖特 SAUTER 意大利的杜普洛馬蒂克 DUPLOMATIC 和巴魯法迪 BARUFFALDI 等 他們都有自己的系列 規(guī)格和專利 像肖特 SAUTER 的刀架 采用行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)緊湊 傳動(dòng)方向均為同一方向 沒(méi)有像蝸桿副的降速機(jī) 構(gòu)的交叉軸設(shè)計(jì) 易于一體化布置 采用牙嵌式齒行離合器的升起和加緊 空行程 轉(zhuǎn)角 小效率高 且自鎖功能可靠 其控制部分大都與機(jī)床一起采用 CNC 控制 目 前國(guó)際比較好的系統(tǒng)有西門子 法拉克 三菱等 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 開(kāi)題報(bào)告 二 本設(shè)計(jì) 論文 研究的內(nèi)容及擬采用的研究方案和技術(shù)路線 1 本設(shè)計(jì) 論文 的研究?jī)?nèi)容或解決的技術(shù)問(wèn)題 1 研究臥式數(shù)控車床刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)問(wèn)題 讀數(shù)控自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架相關(guān)的論文和書籍 系統(tǒng)地了解數(shù)控自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架相關(guān)知 識(shí)和原理 減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中 查閱資料了解蝸桿及蝸輪副的優(yōu)缺點(diǎn)及使用場(chǎng)所 選 擇最合適的機(jī)械結(jié)構(gòu) 2 研究臥式數(shù)控車床刀架的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)問(wèn)題 掌握單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本原理和常用解決方面 掌握 Auto CAD 等軟件平臺(tái)的應(yīng)用和操作 2 本課題擬采用的研究解決方案和技術(shù)路線 通過(guò)對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及電氣控制進(jìn)行研究 探索數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的 組成和工作原理 通過(guò)所學(xué)專業(yè)知識(shí) 通過(guò)查閱相關(guān)資料和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 查閱工具書和參考書 合 理的選擇設(shè)計(jì)計(jì)算公式 正確計(jì)算 并輔以圖紙完成數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架機(jī)械部分 電氣控制部分的設(shè)計(jì) 通過(guò)單片機(jī)編制數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的控制部分 3 本設(shè)計(jì) 論文 計(jì)劃進(jìn)度 第六周組合機(jī)床總體方案初步設(shè)計(jì) 第七周修改 整理組合機(jī)床總體方案 第八周繪制零件加工工序 示意圖 第九周繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 第十周熟悉機(jī)床刀架自動(dòng)控制相關(guān)資料 第十一周結(jié)合零件加工要求初步設(shè)計(jì)組合機(jī)床刀架自動(dòng)控制系統(tǒng)圖 第十二周設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)圖 第十三周編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書提交初稿 第十四周修改圖紙和說(shuō)明書并打印 第十五周論文整理 裝訂和參加答辯 4 參考文獻(xiàn) 1 陳炳光 陳昆 模具數(shù)控加工及編程技術(shù) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2011 2 唐利平 數(shù)控車削加工技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 3 朱勇 數(shù)控機(jī)床編程與加工 北京 中國(guó)人事出版社 2011 4 關(guān)雄飛 數(shù)控加工工藝與編程 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 5 周虹 使用數(shù)控車床的零件加工 北京 清華大學(xué)出版社 2011 6 劉虹 數(shù)控加工編程及操作 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 7 張士印 孔建 數(shù)控車床加工應(yīng)用教程 北京 清華大學(xué)出版社 2011 8 葉俊 數(shù)控切削加工 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 9 顧德仁 CAD CAM 與數(shù)控機(jī)床加工實(shí)訓(xùn)教程 北京 中國(guó)人事出版社 2011 10 李柱 數(shù)控加工工藝及實(shí)施 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 11 張若鋒 鄧建平 數(shù)控加工實(shí)訓(xùn) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 12 盧萬(wàn)強(qiáng) 數(shù)控加工技術(shù) 第 2 版 北京 北京理工大學(xué)出版社 2011 13 鮑海龍 數(shù)控銑削加工中級(jí) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 14 劉昭琴 機(jī)械零件數(shù)控車削加工 北京 北京理工大學(xué)出版社 2011 15 周蕓 數(shù)控機(jī)床編程與加工實(shí)訓(xùn)教程 北京 中國(guó)人事出版社 2011 16 江劍鋒 CAD CAM 與數(shù)控機(jī)床加工 北京 中國(guó)人事出版社 2011 17 高彬 數(shù)控加工工藝 北京 清華大學(xué)出版社 2011 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 開(kāi)題報(bào)告 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師 專業(yè)教研室 專家組 審核意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人 系主任審批意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人 摘 要 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分 它有效地提高 了勞動(dòng)生產(chǎn)率 縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間 消除人工誤差提高 加工精度和加工精度的一致性等 但是傳統(tǒng)的普通車床換 刀的速度慢 精度不高 生產(chǎn)效率低 不能適應(yīng)現(xiàn)代化生 產(chǎn)的需要 所以為了提高生產(chǎn)率 改善產(chǎn)品質(zhì)量以及改善 勞動(dòng)條件必須對(duì)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架進(jìn)行改進(jìn) 本文對(duì)數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)電系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行 分析 研究數(shù)控車床刀架的組成和工作原理 對(duì)普通機(jī)床 的換刀裝置進(jìn)行改進(jìn) 使該裝置具有自動(dòng)松開(kāi) 轉(zhuǎn)位 精 密定位等功能 此次主要完成自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)械部分和 電氣部分的設(shè)計(jì) 機(jī)械部分為對(duì)其組成的各個(gè)機(jī)械部件進(jìn) 行計(jì)算與選用 電氣部分為編制刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位控制軟件 設(shè)計(jì)的數(shù)控?fù)Q刀裝置功能更強(qiáng) 換刀裝置通過(guò)刀具快速自 動(dòng)定位 可以提高數(shù)控車床的效率 縮短加工時(shí)間 同時(shí) 其可靠性更穩(wěn)定 結(jié)抅簡(jiǎn)單 關(guān)鍵詞 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架 換刀裝置 機(jī)電系統(tǒng) 電氣控制 Design of automatic turret mechanical and electrical system of CNC lathes Abstract The automatic turret is an important part of CNC lathe It improved labor productivity and shorten the production time eliminate human error the improvement of the machining accuracy and consistency of precision Though conventional ordinary lathe tool change slowly low accuracy low productivity It cannot adapt to the needs of modern production Therefore we must be improved the automatic turret in order to increase productivity improve product quality and improve working This rotary tool holder for CNC lathe electrical and mechanical systems related content study study the composition and working principle of CNC lathes turret and improve the tool changerthe of general machine tools so that the device has an automatic release transfer precision positioning and other functions This time we should completion of the design of automatic turret s the mechanical parts and electrical parts Mechanical part is composed of various mechanical calculation and selection of parts electrical parts is preparation of the turret automatically transfer of the control software automatic indexing turret Design of more powerful CNC tool changer tool changer quickly through the automatic positioning tool can improve the efficiency of CNC lathes and shorten the processing time while its reliability is more stable the structure is simpler Keywords Automatic turret Tool changer Electro Mechanical Systems Electrical control 目 錄 1 緒 論 1 1 1 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)背景 1 1 2 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的市場(chǎng)分析 2 1 3 設(shè)計(jì)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的意義 2 2 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架總體設(shè)計(jì) 3 2 1 總體方案的確定 3 2 2 減速機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定 4 2 3 刀體鎖緊與精定位機(jī)構(gòu)的確定 5 2 4 抬起機(jī)構(gòu)的確定 5 3 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)械部分設(shè)計(jì) 6 3 1 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理 6 3 2 蝸輪及蝸桿的設(shè)計(jì)及校核 8 3 2 1 蝸桿的選型 9 3 2 2 蝸桿副的材料 10 3 2 3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 10 3 3 蝸輪及蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸 12 3 4 螺桿的主要參數(shù)與幾何尺寸 14 3 4 1 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 3 5 蝸桿軸的設(shè)計(jì) 15 3 5 1 蝸桿軸的材料選擇 確定許用應(yīng)力 15 3 5 2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的最小直徑 15 3 5 3 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 16 3 5 4 蝸桿軸的校核 17 3 6 蝸桿軸的軸承選用 21 4 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架電氣部分設(shè)計(jì) 22 4 1 硬件電路設(shè)計(jì) 22 4 2 控制軟件設(shè)計(jì) 25 4 2 180C31 單片機(jī)及其引腳說(shuō)明 26 4 2 2 靜態(tài)存儲(chǔ)器 6264 的特性 28 4 2 3 2764 只讀存儲(chǔ)器的特性 28 4 2 4 可編程并行 I O 接口芯片 8255 的特性 29 5 結(jié) 論 33 6 致 謝 34 7 參考文獻(xiàn) 35 附錄 轉(zhuǎn)配圖 A0 圖紙一張 零件圖 A1 A2 各五張 上刀 體圖 下刀體圖上圓盤圖 下圓盤圖 刀架電氣圖 蝸輪 蝸桿圖 螺桿圖 空心軸圖 發(fā)信盤圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 中期檢查表 題目名稱 數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 一 已完成的任務(wù) 1 機(jī)床的總體方案初步設(shè)計(jì) 2 機(jī)床總體方案的修改 整理 3 已繪制出零件的加工工序 示意圖 4 已繪制出機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖 5 熟悉了機(jī)床刀架自動(dòng)控制的相關(guān)資料 二 存在問(wèn)題 1 單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本原理還未熟悉掌握 2 在學(xué)習(xí) Proteus 軟件時(shí) 發(fā)現(xiàn)元件庫(kù)中沒(méi)有所需要的個(gè)別元件 三 擬采取的研究方法和可行性分析 1 搜集資料 掌握單片機(jī)控制刀架自動(dòng)換刀的原理 2 學(xué)習(xí)用 Proteus 制作元件或用存在的元件代替所需元件的功能 四 指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生勞動(dòng)紀(jì)律 設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)展等方面的評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽名 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 中期檢查表 題目名稱 數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 一 已完成的任務(wù) 1 機(jī)床的總體方案初步設(shè)計(jì) 2 機(jī)床總體方案的修改 整理 3 已繪制出零件的加工工序 示意圖 4 已繪制出機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖 5 熟悉了機(jī)床刀架自動(dòng)控制的相關(guān)資料 二 存在問(wèn)題 1 單片機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本原理還未熟悉掌握 2 在學(xué)習(xí) Proteus 軟件時(shí) 發(fā)現(xiàn)元件庫(kù)中沒(méi)有所需要的個(gè)別元件 三 擬采取的研究方法和可行性分析 1 搜集資料 掌握單片機(jī)控制刀架自動(dòng)換刀的原理 2 學(xué)習(xí)用 Proteus 制作元件或用存在的元件代替所需元件的功能 四 指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生勞動(dòng)紀(jì)律 設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)展等方面的評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽名 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 院 長(zhǎng) 系 主 任 簽 字 姓 名 系部 機(jī)械工程系 專業(yè) 班級(jí) 題 目 數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 設(shè)計(jì)一臺(tái)四工位的立式自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架 適用于 C616 或 C6132 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控 車床 推薦刀架所用電動(dòng)機(jī)的額定功率為 90W 額定轉(zhuǎn)速為 1440r min 換刀 時(shí)要求刀架轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為 30r min 對(duì)設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)刀架的工作原理 結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)等進(jìn)行分析和掌握 完成回轉(zhuǎn)刀架的整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)和論證 對(duì)回轉(zhuǎn)刀架的主要傳動(dòng)件進(jìn)行 設(shè)計(jì) 完成回轉(zhuǎn)刀架電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 包括控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì) 撰寫 2 萬(wàn)字的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 時(shí) 間 進(jìn) 度 第六到十周組合機(jī)床總體方案設(shè)計(jì) 第十一到十四周結(jié)合零件加工要求設(shè)計(jì)組合機(jī)床刀架自動(dòng)控制系統(tǒng)圖 第十五周論文整理 裝訂和參加答辯 原 始 參 資 考 料 文 和 獻(xiàn) 主 要 1 陳炳光 陳昆 模具數(shù)控加工及編程技術(shù) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2011 2 唐利平 數(shù)控車削加工技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2011 3 朱勇 數(shù)控機(jī)床編程與加工 北京 中國(guó)人事出版社 2011 1 目錄 一 實(shí)習(xí)目的及意義 2 二 實(shí)習(xí)任務(wù) 2 三 實(shí)習(xí)時(shí)間 2 四 實(shí)習(xí)地點(diǎn) 2 五 實(shí)習(xí)企業(yè)概況 2 六 實(shí)習(xí)內(nèi)容 3 一 實(shí)習(xí)的具體內(nèi)容 3 二 實(shí)習(xí)中資料的收集與總結(jié) 3 七 實(shí)習(xí)感想 5 2 一 實(shí)習(xí)目的及意義 1 貫徹理論聯(lián)系實(shí)際原則的好辦法 學(xué)生以實(shí)際工作者的身份 直接參與生產(chǎn) 過(guò)程 既可運(yùn)用已有的知識(shí)技能 完成一定的生產(chǎn)任務(wù) 又可學(xué)習(xí)實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)知 識(shí)或管理知識(shí) 掌握生產(chǎn)技能 或培養(yǎng)管理能力 并且通過(guò)實(shí)習(xí)鞏固 豐富與提高 理論知識(shí) 2 對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治和道德品質(zhì)教育的有效途徑 在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中 可以具體 生動(dòng)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行勞動(dòng)觀點(diǎn) 愛(ài)護(hù)公共財(cái)物 組織性紀(jì)律性 職業(yè)道德等教育 3 檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要手段 通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí) 可以對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí) 技能的實(shí) 際水平 為社會(huì)主義建設(shè)服務(wù)的專業(yè)思想 社會(huì)主義勞動(dòng)紀(jì)律與職業(yè)道德 二 實(shí)習(xí)任務(wù) 根據(jù)所選擇的畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 題目及所選擇的實(shí)習(xí)單位確定具體的實(shí)習(xí)任務(wù) 基本內(nèi)容包括 了解實(shí)習(xí)單位的基本情況 業(yè)務(wù)流程 企業(yè)存在的問(wèn)題 電子商務(wù) 應(yīng)用的基本情況等 三 實(shí)習(xí)時(shí)間 2013 年 3 月 13 日 四 實(shí)習(xí)地點(diǎn) 鄭州第一紡織有限公司 河南龍瑞新能源汽車有限公司 五 實(shí)習(xí)企業(yè)概況 鄭州第一紡織成立于 2006 年 前身為河南嵩岳集團(tuán)鄭州一棉有限公司 公司位 于河南省新鄭市龍湖鎮(zhèn)雙湖東道 2 號(hào) 是一家集棉紡 針紡織品的設(shè)計(jì) 制造 銷售等 為一體的大型紡織企業(yè) 公司選用國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的紡織設(shè)備 德國(guó)特呂次勒清梳聯(lián) 瑞士立達(dá)精梳成套設(shè)備 德國(guó)賜來(lái)福自動(dòng)絡(luò)筒機(jī) 全套烏斯特試驗(yàn)儀器 德國(guó)羅森 克細(xì)紗輔機(jī)等 配以國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) 能實(shí)現(xiàn)全方位的設(shè)備在線 監(jiān)測(cè) 實(shí)時(shí)監(jiān)控和信息共享 保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)備的效用最大化 河南龍瑞新能源汽車有限公司成立于 2010 年 7 月 是由胡連精密股份有限公司 臺(tái)灣 和河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院共同籌建的一家專業(yè)生產(chǎn)純電動(dòng)汽車的股份制企業(yè) 3 公司一期生產(chǎn)基地位于河南省新鄭市龍湖鎮(zhèn) 總投資為 20000 萬(wàn)元 建成涵蓋沖 壓 焊接 涂裝 總裝四大工藝的整車生產(chǎn)線和零部件配套項(xiàng)目 建筑面積達(dá)到 30 000 平方米 一期設(shè)計(jì)年產(chǎn)能 3 萬(wàn)臺(tái)純電動(dòng)汽車 公司目前擁有員工近 200 人 具有完善的法人治理機(jī)構(gòu) 擁有國(guó)內(nèi)在汽車 快速 制造領(lǐng)域最頂尖的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì) 擁有多項(xiàng)獨(dú)立的專利技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán) 公司依托 快速制造國(guó)家工程研究中心 以中國(guó)工程院郭孔輝院士 盧秉恒院士為代表的科研 隊(duì)伍 協(xié)同一批國(guó)內(nèi)制造業(yè) 汽車行業(yè)的權(quán)威直接參與公司核心技術(shù)研究 致力于 研發(fā)和生產(chǎn)體現(xiàn) 前沿科技 低碳生活 的微型電動(dòng)汽車及其核心智能驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 公司目標(biāo)是通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新 為客戶提供智能 環(huán)保 高品質(zhì) 個(gè)性化的新能 源汽車產(chǎn)品 龍瑞純電動(dòng)汽車產(chǎn)品自 2011 年 7 月上市銷售以來(lái) 憑借優(yōu)越的性能和精良的品 質(zhì) 廣受消費(fèi)者的歡迎 目前公司具有自主研發(fā)的純電動(dòng)汽車兩款 LEV6 三廂系 列和 I 炫兩廂系列 并計(jì)劃在近兩年內(nèi)再推出 3 4 款新車型 滿足不同消費(fèi)階層的 需求 龍瑞公司堅(jiān)持 品質(zhì) 高效 嚴(yán)謹(jǐn) 創(chuàng)新 的企業(yè)理念 秉承臺(tái)灣企業(yè)嚴(yán)格的管 理模式 爭(zhēng)取三年內(nèi)成為河南新能源汽車的代名詞 五年內(nèi)發(fā)展成為國(guó)內(nèi)有影響力 的新能源汽車民族品牌 成為受人尊敬的具有社會(huì)責(zé)任感的優(yōu)秀企業(yè)及行業(yè)管理典 范 六 實(shí)習(xí)內(nèi)容 一 實(shí)習(xí)的具體內(nèi)容 了解各種紡織儀器名稱 作用 細(xì)紗 絡(luò)筒設(shè)備的基本認(rèn)識(shí)和維修保養(yǎng)概念以及 紡織工藝流程 以及在紡織工廠中如何確保工廠安全問(wèn)題 保證人身及財(cái)產(chǎn)的安全 是重中之重 了解新能源未來(lái)的發(fā)展前景和國(guó)家對(duì)新能源的大力推廣 及新能源在汽車工業(yè)的 發(fā)展迅速發(fā)展 二 實(shí)習(xí)中資料的收集與總結(jié) 在鄭州第一紡織有限公司實(shí)習(xí)我了解到織造工序織造是紡織廠的重要工序 織造 的任務(wù)是將經(jīng)過(guò)準(zhǔn)備工序加工處理的經(jīng)紗與緯紗通過(guò)織布機(jī)根據(jù)織物規(guī)格要求 按 4 照一定的工藝設(shè)計(jì)交織成織物 織造工序的產(chǎn)量 質(zhì)量和消耗直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì) 效益 必須高度重視 1 提高產(chǎn)品質(zhì)量 織物質(zhì)量主要包括棉布的物理性能和外觀疵點(diǎn)兩大方面 織物的 物理性能 如 織物的經(jīng)緯向強(qiáng)力 耐磨牢度 透氣度等 直接影響到服用性和穿 著牢度 應(yīng)根據(jù)織物的不同用途而確定 并要在生產(chǎn)的全過(guò)程進(jìn)行控制 達(dá)到指標(biāo) 要求 織物的外觀疵點(diǎn)如 折痕 稀弄 百腳 跳花 破洞等 不僅影響織物外觀 對(duì)服用性能和穿著牢度也有著直接影響 應(yīng)在操作過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行工作法 在日常 管理中經(jīng)常分析疵點(diǎn)產(chǎn)生的因素 有針對(duì)性的提出改進(jìn)措施 不斷改善成品質(zhì)量 提高下機(jī)一等品率 2 提高生產(chǎn)效率織機(jī)的生產(chǎn)效率是用來(lái)衡量生產(chǎn)水平的考核指標(biāo)之一 織機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn) 中由于斷經(jīng) 斷緯 機(jī)械故障 處理壞布 上軸等原因而造成停臺(tái) 影響布機(jī)的產(chǎn) 量和棉布質(zhì)量 因此 必須采取有效措施降低斷頭 減少機(jī)械故障 及時(shí)處理停臺(tái) 縮短停臺(tái)時(shí)間 努力提高織機(jī)的生產(chǎn)效率 3 織機(jī)在織造過(guò)程中主要物質(zhì)消耗是機(jī)物料 紗線和動(dòng)力 消耗量的大小與原材料 質(zhì)量設(shè)備狀態(tài) 技術(shù)操作水平 生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)條件有關(guān) 降低物質(zhì)消耗是提高經(jīng) 濟(jì)效益的重要內(nèi)容 必須高度重視 在參觀河南龍瑞新能源汽車有限公司時(shí)我認(rèn)識(shí)到新能源將得到國(guó)管局的大力推廣 十二五 時(shí)期全國(guó)公共機(jī)構(gòu)的節(jié)能目標(biāo)是以 2010 年能源資源消耗為基數(shù) 到 2015 年人均能耗下降 15 單位建筑面積能耗下降 12 據(jù)了解 全國(guó)公共機(jī)構(gòu)食堂每年消耗天然氣和人工煤氣約 20 億立方米 而節(jié)能 型灶具的使用比率不到 10 十二五 期間 國(guó)管局將推進(jìn)燃?xì)庠罹吒脑旃こ?預(yù)計(jì)在公共機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用節(jié) 能型灶具 24 萬(wàn)臺(tái) 使節(jié)能型灶具使用率達(dá)到 80 以上 年節(jié)約天然氣和煤氣約 3 億 立方米 折合 36 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤 此外 國(guó)管局將推動(dòng)新能源和可再生能源推廣工程 在節(jié)能與新能源公務(wù)用車推 廣工程中 公共機(jī)構(gòu)將逐步提高新購(gòu)公務(wù)用車中節(jié)能與新能源汽車的比例 到 十二 五 期末達(dá)到 50 以上 并且認(rèn)識(shí)到小型高效電動(dòng)汽車是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇小型電動(dòng)汽車市場(chǎng) 需求大 百姓買得起 政府貼得起 基本不用貼 小型電動(dòng)汽車售價(jià)為 5 萬(wàn) 6 萬(wàn)元 5 有的甚至不到 3 萬(wàn)元 小型純電動(dòng)車的運(yùn)行成本為同級(jí)別燃油車的 1 3 甚至更低 包括電池折舊 技術(shù)上完全可以支撐持續(xù)的發(fā)展 在小型電動(dòng)汽車研發(fā)方面 我國(guó)已 有較好的技術(shù)積累 有強(qiáng)大的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力 低速未必是低技術(shù) 低品質(zhì) 只要夠用 續(xù) 駛里程短的還更節(jié)能 更環(huán)保 推廣高品質(zhì)的小型電動(dòng)車 以大量替代燃油轎車才是實(shí) 現(xiàn)低能耗 低污染交通的主要途徑 七 實(shí)習(xí)感想 這段時(shí)間 我在鄭州第一紡織有限公司和河南龍瑞新能源汽車有限公司的畢業(yè)實(shí) 習(xí) 使我增長(zhǎng)了知識(shí)和見(jiàn)聞 也讓我增長(zhǎng)了很多實(shí)踐知識(shí) 很有收獲 也很有感觸 在幾天的活動(dòng)中 我至少?gòu)?qiáng)化了一個(gè)觀點(diǎn) 發(fā)展經(jīng)濟(jì)要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的目光 要有知識(shí) 也要有技術(shù) 這次的實(shí)習(xí) 我也增強(qiáng)了一個(gè)信念 要努力學(xué)習(xí)知識(shí)和技能 全面 提高個(gè)人的綜合素質(zhì) 為將來(lái)發(fā)展中國(guó)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)自己的力量 回首過(guò)去 展望未來(lái) 從思想上來(lái)說(shuō) 我從一個(gè)年少無(wú)知的學(xué)生到一個(gè)為社會(huì)服務(wù)的人 思想覺(jué)悟有了很 大的提高 作為一個(gè)剛剛步入社會(huì)的年輕人來(lái)說(shuō) 什么都不懂 沒(méi)有任何實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 不過(guò)在各位熱心領(lǐng)導(dǎo)和同事的幫助下 我很快的融入到了這個(gè)新環(huán)境 這對(duì)我今后 的工作是非常有益的 除此之外我還學(xué)會(huì)了如何更好地與別人溝通 在這短短的十 幾天里 我學(xué)到了很多在學(xué)校學(xué)不到的東西 也認(rèn)識(shí)到了自己很多的不足 感覺(jué)受 益匪淺 我堅(jiān)信通過(guò)這一段時(shí)間的實(shí)習(xí) 從中獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使我終身受益 并會(huì)在我 畢業(yè)后的實(shí)際工作中不斷地得到印證 我會(huì)持續(xù)地理解和體會(huì)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的知識(shí) 期望在未來(lái)的工作中把學(xué)到的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷的應(yīng)用到實(shí)際工作中來(lái) 充 分展示我的個(gè)人價(jià)值和人生價(jià)值 為實(shí)現(xiàn)自我的理想和光明的前程而努力 6 教師評(píng)語(yǔ) 7