数控车床刀架拆装视频结构设计和运动控制的毕业设计怎么写

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-12-04 01:52 标签： 数控车床跟刀架
表1-2 各方案逐年设备使用总成本汇总表 （万元）
旧车床继续
更换为全新
更换为全新
改装为数控
大修理 0.33 0.94 1.79 2.84 4.06 5.41 6.87 8.41 10.02 3.59 3.60 3.68 3.79 3.91 4.06 4.22 4.38 4.56 4.07 4.10 4.13 4.16 4.20 4.25 4.30 4.36 4.41 2.74 2.87 3.04 3.25 3.49 3.75 4.04 4.33 4.64 2.10 2.28 2.53 2.83 3.18 3.57 3.98 4.42 4.87
2 普通车床数控化改造方案
2.1 改造方案设计
对于普通车床的经济型数控化改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对车床的改动应尽可能少，以降低成本。
（1）数控系统运动方式的设计 数控系统按运动方式可分为点位控制系统、直线控制系统、连续控制系统。由于要求普通车床能加工复杂轮廓零件，所以选用数控系统要能实现两轴联动连续控制。
（2）伺服进给系统的改造设计 数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。 因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。所以，本设计决定采用开环控制系统。
（3）机械进给系统及刀架改造设计 车床纵、横两个方向的进给运动控制, 通常由步进驱动器控制的步进电机带动滚珠丝杠来实现，并由数控系统控制实现两个方向的进给运动的联动。刀架能在换刀点自动改变四个刀位完成换刀功能，刀架旋转和换刀是通过数控系统内置的可编程控制器控制三相异步电机来实现。
2.2 改造内容及要求
数控车床主要用于轴类盘类零件的加工，能自动完成外圆柱面、内孔、锥面、圆弧面、螺纹等工序的粗细加工，并能在圆柱面或端面上进行铣槽、钻孔、铰孔等工作，可以实现回转体零件在预先加工好定位基面后，一次装夹下完成从毛坯到成品的全部工序。因此，能够极大地提高生产率。本课题研究是以CA6140车床为例，普通车床主要用于对小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工。
1）车床的结构改造要求
主轴仍采用原有的变速系统，主轴箱内拆除与进给箱相连的齿轮，进给系统由步进电动机驱动。主轴和进给系统结构得到简化，传动刚度也大为提高。主轴后端安装了同步运转的脉冲编码器，用于加工螺纹时实现进给与主轴转速的同步。
2）数控车床的布局要求
结构要紧凑以节省占地面积和空间，并采用全封闭或防护装置。
3）床身的结构布局要求
床身是车床主要承载部件，本改造采用原有的平床身，因为平床身是在普通车床上稍加改造而成的，价格相对较低，而目它的工艺性好，加工方便，并且刀架处于水平位置，易于保证刀具运动精度。
4）车床的进给系统改造要求
进给调速范围大、定位准确、无间隙误差、有较高的传动效率。所以，为满足低摩擦要求，选用滚珠丝杠、螺母传动副做传动和导向元件，可以直接选用减速步进电机，以缩小传动链，提高系统刚度，并减少传
动链误差。滚珠丝杠、步进电机之间采用联轴器连接。选用两步进电机分别驱动纵向和横向的滚珠丝杠以实现进给运动。
5）刀架系统要求
采用电动四方刀架，可使机械结构简单，省去大量液压管路。
6）数控系统要求
采用开环控制系统，系统中没有反馈电路，不带检测装置，指令信号单方向传递。开环控制系统结构简单，成本低廉、易掌握，调试和维护比较方便简单，己广泛应用于一些数控车床。
2.3 改造方案确定
本设计属于经济型数控化改造，基本原则是在满足使用要求的前提下，对车床的改动尽可能少。总体设计改造方案为：
( 1 ) 车床主轴正、反转和主轴变速, 在主轴的尾部安装脉冲发生器将转速信息传给计算机系统。
( 2 ) 车床纵、横两个方向的进给运动控制, 通常由步进驱动器控制的步进电机带动滚珠丝杠来实现，由数控系统控制要实现两个方向的进给运动的联动。
( 3 ) 刀架能在换刀点自动改变四个刀位完成换刀功能。刀架旋转和换刀是通过数控系统内置的可编程控制器控制三相异步电动机来实现。
( 4 ) 数控系统选用南京菁华数控工程有限公司生产的JWK－15T数控系统。
( 5 ) 驱动系统的选择: 主轴驱动系统采用原有电动机驱动, 进给驱动系统可以采用步进驱动器和步进电机。
纵向进给机构的的具体改造方案：拆除原机床的进给箱、溜板箱、传动丝杠、光杠和操纵杠，利用原机床进给箱的安装孔和销孔安装齿轮箱和电机。综合考虑机床性能及经济性要求，选用开环控制的步进电机作为纵向进给运动的动力源。步进电动机通过减速装置与滚珠丝杠相连实现机床的进给运动。
横向进给机构的具体改造方案：同纵向进给系统改造相似，采用步进电机带动滚珠丝杠结构，原有的支撑结构保留，步进电机安装在中拖板的后侧。
此外，普通车床改装后即变成经济型数控车床，其工作时要求刀架能自动换位。本设计自动回转刀架采用电动四方刀架，且要求选取的自动回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力，同时保证回转刀架每次转位的重复定位精度[4]。
综上，对纵向、横向进给系统及刀架的改造设计方案如图2.1所示。
车床总体改造方案
2.4 数控化改造步骤
1）对加工对象进行工艺分析。确定工艺方案加工对象是机床改造的依据，不同工件和技术要求其加工方法不同，一般是在分析零件基础绘制工序图，初步选定切削用量、刀具运动路线，估算生产效率，计算切削力、切削功率，从而计算出进给系统需要的功率和力矩，作为选择主轴及进给系统的依据。
2）分析被改造机床，确定改造类型。改造机床是围绕机床本身系统加以改进，即考虑原有结构的改进，又考虑附件的改进，根据对原机床的技术规格、技术参数、各部分尺寸的分析，改造后车床为经济型数控车床，主轴转速及最大加工件尺寸和加工螺纹功能不变。
3) 准备工作就绪后，即可进入改造的实施阶段。
4) 验收工作。改造的后期工作也很重要，验收工作应按已制定的验收标准进行，主要包括机床机械性能的验收，电气控制功能和控制精度的验收，试件切削验收。君，已阅读到文档的结尾了呢~~
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3秒自动关闭窗口机床刀架运动控制系统的设计
机床刀架运动控制系统的设计
机床刀架运动控制系统的设计 作者：& 来源：本站整理& 更新时间： 22:24:38& 发布人：admin && 图1给出了钻削加工时刀架的运动示意图。刀架开始时在限位开关X4处，按下起动按钮X0，刀架左行，开始钻削加工，到达限位开关X3所在位置时停止进给，钻头继续转动，进行无进给切削，6s后定时时间到，刀架自动返回起始位置。
在电动机正反转控制梯形图的基础上，设计出满足要求的PLC外部接线图和梯形图（见图2和图1）。为使刀架的进给运动自动停止，将左限位开关X3的常闭触点与控制进给的Y0的线圈串联。为了在左限位开关X3处进行无进给切削，用X3的常开触点来控制定时器T0的线圈，T0的定时时间到时，其常开触点闭合，给控制Y1的起保停电路提供起动信号，使Y1的线圈通电，刀架自动返回。刀架离开X3所在位置后，X3的常开触点断开，T0被复位。刀架回到X4所在位置时，X4的常闭触点断开，使Y1的线圈断电，刀架停在起始位置。
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