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晉中學院機械學院 畢業(yè)設計（論文）開題報告 畢業(yè)設計（論文）題目： C6140車床的數(shù)控化改造 學 生 姓 名：　 梁芮 　 指導教師姓名： 薛小蘭 專 業(yè)： 機電一體化 2013 年 1 月 31 日 1. 課題名稱：C6140車床的數(shù)控化改造 2. 課題研究背景： 我國目前機床數(shù)控化率并不高。近10年來，我國數(shù)控機床年產量約為0.6～0.8萬臺，年產值約為18億元。機床的年產量數(shù)控化率為6%。可見我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床，。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產品、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床的數(shù)控化率。數(shù)控機床是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術的產物,是技術密集度及自動化程度很高的典型機電一體化加工設備。它與普通機床相比,其優(yōu)越性是顯而易見的,不僅零件加工精度高,產品質量穩(wěn)定,且自動化程度極高,可減輕工人的體力勞動強度,大大提高了生產效率,特別值得一提的是數(shù)控機床可完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜曲面的零件加工,因而數(shù)控機床在機械制造業(yè)中的地位愈來愈顯得重要。 數(shù)控機床作為機電一體化的典型產品，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現(xiàn)代機械制造中結構復雜、精密、批量小、多變零件的加工問題，且能穩(wěn)定產品的加工質量，大幅度地提高生產效率。但從目前企業(yè)面臨的情況看，因數(shù)控機床價格較貴，一次性投資較大使企業(yè)心有余而力不足。我國作為機床大國，對普通機床數(shù)控化改造不失為一種較好的良策。機床的數(shù)控改造同購置新機床相比一般可節(jié)省60%左右的費用，大型及特殊設備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結構進行徹底改造升級也只需花費購買新機床60%的費用，并可以利用現(xiàn)有地基。 經過大量實踐證明普通機床數(shù)控化改造具有一定經濟性、實用性和穩(wěn)定性。所以很多企業(yè)紛紛將現(xiàn)有機床改造成經濟型數(shù)控機床，這種做法具有投資少、見效快的特點。事實證明：用較少的資金，將普通機床改造升級為數(shù)控機床，可以為企業(yè)帶來可觀的經濟效益。 3. 課題研究意義： 普通機床的缺點：普通機床靠齒輪和普通絲杠螺母傳動。由于各運動副間存在間隙，加上手工操作不準確，因此重復精度較低。普通機床測量時需停車后手工測量，測量誤差較大，而且效率低下。適合批量較小，精度要求不高，零活類零件。它投資較數(shù)控低，但對工人的操作技能要求較高，因此工資水平高。 數(shù)控機床的優(yōu)點：具有高度柔性，加工精度高，加工質量穩(wěn)定、可靠，生產率高，改善勞動條件，利于生產管理現(xiàn)代化。 在數(shù)控機床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經常調整機床。因此，數(shù)控機床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產及新產品的開發(fā)，縮短了生產準備周期，節(jié)省了大量工藝設備的費用。 物競天擇，適者生存。一些不適應社會發(fā)展在機床必將被淘汰，所以實施機床的數(shù)控化改造是機械行業(yè)在必然趨勢。通過搜集資料、實踐研究等方法對機床就行改造即是用較少的成本去創(chuàng)造更高的價值。而這也將極大的推動中國機械行業(yè)的發(fā)展。 經過大量實踐證明普通機床數(shù)控化改造具有一定經濟性、實用性和穩(wěn)定性。所以很多企業(yè)紛紛將現(xiàn)有機床改造成經濟型數(shù)控機床，這種做法具有投資少、見效快的特點。事實證明：機床的數(shù)控化改造可以為企業(yè)帶來可觀的經濟效益。 目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3％。用普通機床加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產品、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床的數(shù)控化率。 4. 文獻查閱、資料收集概況 [1] 李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003. [2] 芮延年.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京機械工業(yè)出版社,2004. [3] 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6). [4] 章浩,張西良,周士沖.機電一體化技術的發(fā)展與應用[J].農機化研究,2006(7). [5] 梁俊彥,李玉翔.機電一體化技術的發(fā)展及應用[J].科技資訊,2007(9). [6] 鄧星鐘，機電傳動控制（第三版），華中科技大學出版社，2001. [7] 裴仁清，機電一體化原理，上海大學出版社，1998. [8] 李慶芬，機電工程專業(yè)英語，哈爾濱工程大學出版社，2004. [9] 朱龍根，簡明機械零件設計手冊（第二版），機械工業(yè)出版社，2005. [10] 秦曾煌，電工學－電子技術（第五版），高等教育出版社，2004. [11]朱龍根，機械系統(tǒng)設計（第二版），機械工業(yè)出版社，2002. [12]紀名剛，機械設計（第七版），高等教育出版社，2005. [13] Creveling C M.公差設計。最優(yōu)標準的開發(fā)手冊。Addison-Wesley出版社，1997。 [14] Gao J S，Chase K W，Magleby S P.。小運動調整量機械裝配的廣義三維公差分析。llE傳動。1998．30：367-377 5. 設計（論文）的主要內容 1) 完成機床改造整體方案選擇，包括數(shù)控系統(tǒng)選擇 2) 確定機械改造的內容，各部件規(guī)格、型號選擇的依據(jù) 3) 完成電氣原理圖設計及模塊、元器件的選擇 4) 完成電氣安裝圖繪制及電氣元件的安裝 5) 機床裝配圖的繪制 6. 設計（論文）提交形式 1．圖紙 （1）機床進給傳動系統(tǒng)的機械裝配圖（縱向或橫向）A0圖紙1張，主要零件圖A1或A2圖紙2張。 （2）單片微機控制系統(tǒng)電路原理圖A1圖紙1張。 2．說明書 （1）數(shù)控技術及應用概述； （2）系統(tǒng)總體方案的分析、設計及方案圖； （3）機械部分設計計算、結構設計、校驗說明和相關簡圖。 （4）硬件電路設計說明及部分軟件編制。 7. .進度安排 第一周 接收任務書、查閱文獻、收集資料、翻譯英文資料 1月14日---20日 第二周 撰寫開題報告并制作開題報告PP T 2月26日---3月3日 第五周 對原車床進給系統(tǒng)進行改造的總體方案設計 3月25日---3月31日 第六周 進給系統(tǒng)機械結構的設計計算（縱、橫向）和強度、剛度校核 4月1日---4月7日 第七周 完成零件圖 完成裝配圖 4月8日---4月14日 第九周 選擇單片微機類型并進行控制系統(tǒng)設計 4月15日---4月21日 第十周 控制系統(tǒng)程序設計（初始化、插補程序等） 4月22日---4月28日 第十一周 典型零件數(shù)控加工程序編寫 4月29日---5月6日 第十二周 說明書草稿 5月7日---5月13日 第十三周 編寫設計計算說明書形成畢業(yè)設計全部文件準備答辯 5月14日---5月19日 第十四周 畢業(yè)答辯 5月20日---5月26日