【052】2C616型普通車床改造為經(jīng)濟型數(shù)控車床(論文+DWG圖紙)

【052】2C616型普通車床改造為經(jīng)濟型數(shù)控車床(論文+DWG圖紙),052,c616,普通,車床,改造,經(jīng)濟型,數(shù)控車床,論文,dwg,圖紙 C616型普通車床改造為經(jīng)濟型數(shù)控車床 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 設(shè)計（論文）題目：C616型普通車床 改造為經(jīng)濟型數(shù)控車床 系 別：機械工程系 專 業(yè)：機電一體化 班 級：02機電（1） 姓 名：宋文娟 學(xué) 號：110203110 指導(dǎo)老師：鄒壽南 完成時間：05年6月 目錄 序言 --------------------------------------------------------------------------------------3 一、 設(shè)計方案的確定-----------------------------------------------------------------4 （一） 設(shè)計任務(wù)------------------------------------------------------------------------4 （二） 總體設(shè)計方案的確定---------------------------------------------------------4 二、機械部分改造與設(shè)計------------------------------------------------------------4 （一） 縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計與計算------------------------------------------------4 （二） 橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計與計算------------------------------------------------10 三、步進電機的選擇------------------------------------------------------------------13 （一）步進電機選用的基本原則---------------------------------------------------13 （二）步進電機的選擇---------------------------------------------------------------14 四、機床導(dǎo)軌改造---------------------------------------------------------------------15 五、自動轉(zhuǎn)位刀架的選用------------------------------------------------------------16 六、經(jīng)濟型數(shù)控機床改造時數(shù)控系統(tǒng)的選用------------------------------------17 七、典型零件的工藝設(shè)計及應(yīng)用程序的編制------------------------------------18 （一）工藝分析------------------------------------------------------------------------18 （二）工作坐標(biāo)系的設(shè)定------------------------------------------------------------19 （三）手動鉆孔------------------------------------------------------------------------19 （四）編制加工程序------------------------------------------------------------------19 小結(jié)---------------------------------------------------------------------------------------21 參考文獻---------------------------------------------------------------------------------22 序言 畢業(yè)設(shè)計課題：C616型普通車床改造為經(jīng)濟型數(shù)控車床 課題簡介： 本課題是圍繞將普通機床改造成經(jīng)濟型數(shù)控機床展開設(shè)計的，經(jīng)濟型數(shù)控機床是指價格低廉、操作使用方便，適合我國國情的裝有簡易數(shù)控系統(tǒng)的高效自動化機床。中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，常希望對原有舊機床進行改造，實現(xiàn)數(shù)控化、自動化。經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)就是結(jié)合現(xiàn)實的的生產(chǎn)實際，結(jié)合我國國情，在滿足系統(tǒng)基本功能的前提下，盡可能降低價格。價格便宜、性能價格比適中是其最主要的特點，特別適合在設(shè)備中占有較大比重的普通車床改造，適合在生產(chǎn)第一線大面積推廣。企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟型數(shù)控型系統(tǒng)對設(shè)備進行改造后，將提高產(chǎn)品加工精度和批量生產(chǎn)的能力，同時又能保持“萬能加工”和“專用高效”這兩種屬性，提高設(shè)備自身對產(chǎn)品更新?lián)Q代的應(yīng)變能力，增強企業(yè)的競爭能力。 利用微機改造現(xiàn)有的普遍車床，主要應(yīng)該解決的問題是如何將機械傳動的進給和手工控制的刀架轉(zhuǎn)位，進給改造成由計算機控制的刀架自動轉(zhuǎn)位以及自動進給加工車床，即經(jīng)濟型數(shù)控車床。 進行數(shù)控機床的改造是非常有必要的。數(shù)控機床可以很好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量及多變零件的加工問題。能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，但是數(shù)控機床的運用也受到其他條件的限制。如：數(shù)控機床價格昂貴，一次性投資巨大等，因此，普通車床的數(shù)控改造，大有可為。它適合我國的經(jīng)濟水平、教育水平和生產(chǎn)水平，已成為我國設(shè)備技術(shù)改造主要方向之一。 現(xiàn)我選用C616普通車床為例進行數(shù)控改造。 一、設(shè)計方案的確定 C616型車床是一種加工效率高，操作性能好，社會擁有量大的普通車床。實踐證明，把這種車床改造為數(shù)控車床，已經(jīng)收到了良好的經(jīng)濟效果。 （一） 設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計任務(wù)是對C616普通車床進行數(shù)控改造。利用微機對縱橫進給系統(tǒng)進行開環(huán)控制?？v向脈沖當(dāng)量為0.01mm/脈沖，橫向脈沖當(dāng)量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動元件采用步進電機，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。 (二)總體設(shè)計方案的確定 由于是經(jīng)濟型數(shù)控改造，所以在考慮具體方案時，基本原則是在滿足使用要求的前提下，對機床的改動盡可能減少，以降低成本.根據(jù)C616車床有關(guān)資料以及數(shù)控車床的改造經(jīng)驗，確定總體方案為:采用微機對數(shù)據(jù)進行計算處理，由I/O接口輸出步進脈沖。經(jīng)一級齒輪減速后,帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)縱向、橫向進給運動。 二、機械部分改造設(shè)計與計算 1． 縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計 經(jīng)濟型數(shù)控車床的改造一般是步進電機經(jīng)減速驅(qū)動絲杠，螺母固定在溜板箱上，帶動刀架左右移動。步進電機的布置，可放在絲杠的任意一端。對車床改造來說，外觀不必象產(chǎn)品設(shè)計要求那么高，而從改造方便、實用方面來考慮，一般把步進電機放在縱向絲杠的右端。 2． 縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計計算 已知條件： 工作臺重量： W=80kgf=80N(根據(jù)圖紙粗略計算) 時間常數(shù)： T=25ms 滾珠絲杠基本導(dǎo)程：L0=6mm 行程： S=640mm 脈沖當(dāng)量： δp=0.01mm/step 步距角： α=0.75°/step 快速進給速度： Vmax=2mm/min (1)切削計算 由〈〈機床設(shè)計手冊〉〉可知，切削功率 Nc=NηK 式中 N——電機功率，查機床說明書，N=4KW； η——主傳動系統(tǒng)總效率，一般為0.6～0.7取η=0.65； K——進給系統(tǒng)功率系數(shù)，取為K=0.96。 則： Nc=4×0.65×0.96=2.496KW 又因為 NC= FZ= 所以 式中 v——切削線速度，取v=100m/min。 主切削力 FZ =152.76(kgf)=1527.6(N) 由〈〈金屬切削原理〉〉可知，主切削力 FZ=CFz apx Fz fYFz KFz 查表得： CFz=188kgf/mm21880Mpa XFz=1 YFz=0.75 KFz=1 則可計算FZ 如表（1）所示： 表（1） FZ計算結(jié)果 ap(mm) 2 2 2 8 8 8 f(mm) 0.2 0.3 0.4 0.2 0.3 0.4 FZ(N) 1125 1524 1891 1687 2287 2837 當(dāng)FZ=1520N 時，切削深度ap=2mm, 走刀量f=0.3mm，以此參數(shù)做為下面計算的依據(jù)。 從〈〈機床設(shè)計手冊〉〉中可知，在一般外圓車削時： FX =（0.1～0.6）FZ FZ=(0.15～0.7) FZ 取： FX=0.5 FZ=0.5×1527.6=763.8N FY=0.6 FZ=0.6×1527.6=916.5N (2)滾珠絲杠設(shè)計計算 綜合導(dǎo)軌車床絲杠的軸向力： P=KFX+f′(FZ+W) 式中 K=1.15，f′=0.15～0.18，取為0.16。 則 P=1.15×763.8+0.16×(1527.6+800)=1250.8N 1) 強度計算： 壽命值 L1= n1== 取工件直徑 D=80 mm,查表得T I=15000h 則： n1==20r/min L1==18 最大動負(fù)載 Q= 查表得： 運轉(zhuǎn)系數(shù) fw=1.2 硬度系數(shù) fH=1 則 Q=×1.2×1×1250.8=39933.6N 根據(jù)最大動負(fù)載Q的值，可選擇滾珠絲杠的型號。例如，滾珠絲杠參照漢江機床廠的產(chǎn)品樣本選取FC1B系列，滾珠絲杠直徑為φ32mm,型號為FC1B32×6—5—E2，其額定動載荷是10689N，所以強度足夠用。 2）效率計算：根據(jù)〈〈機械原理〉〉的公式，絲杠螺母副的傳動效率η為： η= 式中 摩擦角ψ=10′　　螺旋升角γ=3°25′ 則 η= 3)剛度驗算：滾珠絲杠受到工作負(fù)載P引起的導(dǎo)程的變化量 △L1=± 式中 L0=6mm=0.6cm； E=20.6×166N/ cm2。 滾珠絲杠截面積 F=()2π=（）2×3.14 則 △L1=±=±5.9×10-6㎝ 滾珠絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量△L2很小,可忽略,即：△L=△L1。所以： 導(dǎo)程變形總誤差△為 △ ==×5.9×10-6=9.8μm/m 查表知E級精度絲杠允許的螺距誤差（1m長）為15μm/m，故剛度足夠。 4）穩(wěn)定性驗算：由于機床原絲杠直徑為φ30mm，現(xiàn)選用的滾珠絲杠直徑為φ32 mm，支承方式不變，所以穩(wěn)定性不存在問題。 (3)齒輪及轉(zhuǎn)距的有關(guān)計算 1）有關(guān)齒輪計算 傳動比 i===1.25 故取 Z1=32mm Z2=40 m=2mm b=20mm α=20° d1=m Z1=2×32=64mm d2= m Z2=2×40=80mm dα1 =d1 +2ha*=68mm dα2=d2+2ha*=84mm α===72㎜ 2) 轉(zhuǎn)動慣量計算 工作臺質(zhì)量折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量： J1=()2W=()2×80=0.468㎏·㎝2 =4.68N·㎝2 絲杠的轉(zhuǎn)動慣量： JS=7.8×10-4×D4L1=7.8×10-4×3.24×140.3 =11.475㎏·㎝2=114.75N·㎝2 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量： JZ1=7.8×10-4×6.44×2=2.617㎏·㎝2=26.17 N·㎝2 JZ2=7.8×10-4×84×2=6.39㎏·㎝2=63.9 N·㎝2 電機轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。 因此,總的轉(zhuǎn)動慣量： J=(JS+JZ2)+ JZ1+ J1 =(11.475+6.39)+2.617+0.468 =14.519㎏·㎝2=145.19N·㎝2 3）所需轉(zhuǎn)動力矩計算 快速空載啟動時所需力矩 M=Mamax＋Mf＋M0 最大切削負(fù)載時所需力矩 M=Mat＋Mf＋M0＋Mt 快速進給時所需力矩 M= Mf＋M0 式中 Mamax ——空載啟動時折算到電機軸上的加速度力矩； Mf ——折算到電機軸上的摩擦力矩； M0 ——由于絲杠預(yù)緊所引起，折算到電機軸上的附加摩擦力矩； Mat ——切削時折算到電機軸上的加速度力矩； Mt ——折算到電機軸上的切削負(fù)載力矩。 Ma=×10-4N·m 當(dāng)n=nmax時 Mamax =Ma nmax===416.7r/min Mamax=×10-4=2.52N·m=25.72㎏f·㎝ 當(dāng)n=nt時 Ma=Mat nt====24.88r/min Mat=×10-4=0.1505N·m=1.536㎏f·㎝ Mf == 當(dāng)η0=0.8 f′=0.16時 Mf ==1.223㎏f·㎝ M0 =(1-η02) 當(dāng)η0=0.9時預(yù)加載荷P0=Fx則： M0===0.462㎏f·㎝=4.62N·㎝ Mt===7.297㎏f·㎝=72.97 N·㎝ 所以, 快速空載啟動時所需力矩： M=Mamax＋Mf＋M0 =25.72＋1.223＋0.462=27.405㎏f·㎝ =274.05N·㎝ 切削時所需力矩： M=Mat＋Mf＋M0＋Mt =1.536＋1.223＋0.462＋7.297=10.518㎏f·㎝ =105.18 N·㎝ 快速進給時所需力矩： M= Mf＋M0=1.223＋0.462=1.685㎏f·㎝ =16.85 N·㎝ 由以上分析計算可知： 所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動時， Mmax=27.405㎏f·㎝=274.05 N·㎝ (二)橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計和計算 1. 橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計 經(jīng)濟型數(shù)控改造的橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計比較簡單,一般是步進電機經(jīng)減速后驅(qū)動滾珠絲杠,使刀架橫向運動。步進電機安裝在大拖板上，用法蘭盤將步進電機和機床大拖板連接起來，以保證其同軸度，提高傳動精度。 2．橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計和計算 由于橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計和計算與縱向類似，所用到的公式不再詳細說明，只計算結(jié)果。 已知條件： 工作臺重（根據(jù)圖紙粗略計算） W=30㎏f=300N 時間常數(shù) T=25ms 滾珠絲杠基本導(dǎo)程 L0=4㎜ 左旋 行程 S=190㎜ 脈沖當(dāng)量 δp=0.005㎜/step 步距角 α=0.75°/ step 快速進給速度 vmax=1m/min (1)切削力計算 橫向進給量為縱向的1/2～1/3，取1/2，則切削力約為縱向的1/2 FZ=0.5×152.76=76.38㎏f=763.8N 在切斷工件時： Fy=0.5 FZ=0.5×76.38=38.19㎏f=381.9N (2)滾珠絲杠設(shè)計計算 1）強度計算：對于燕尾型導(dǎo)軌： P=KFy＋f′(Fz＋W) 取K=1.4 f′=0.2 則 P=1.4×38.19＋0.2(76.38＋30) =74.74㎏f=747.4N 壽命值 L1===13.5 最大動負(fù)載 Q===213.55㎏f=2135.5N 根據(jù)最大動負(fù)載Q的值，可選擇滾珠絲杠的型號。例如，滾珠絲杠參照漢江機床廠的產(chǎn)品樣本選取FC1B系列，滾珠絲杠公稱直徑為φ20㎜，型號為FC1B20×4—5—E2左，其額定動負(fù)載為5393N，所以強度足夠用。 2）效率計算：螺旋升角γ=3°38′，摩擦角ψ=10′　　 則傳動效率 η===0.956 3）剛度驗算：滾珠絲杠受工作負(fù)載P引起的導(dǎo)程的變化量 △L1=±=±=±5.96×10-6㎝ 滾珠絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量△L2很小，可忽略，　即：△L=△L1所以導(dǎo)程變形總誤差為 △= 查表知E級精度絲杠允許的螺旋誤差（1m長）為15μm/m，故剛度足夠。 4）穩(wěn)定性驗算：由于選用滾珠絲杠的直徑與原絲杠直徑相同，而支承方式由原來的一端固定、一端懸空，一端固定，一端徑向支承，所以穩(wěn)定性增強，故不再驗算。 (3)齒輪及轉(zhuǎn)矩有關(guān)計算 1）有關(guān)齒輪計算 傳動比 i= 故取 Z1=18 Z2=30 m =2㎜ b=20㎜ α=20° d1=36㎜ d2=20㎜ dα1 =40㎜ dα1=64㎜ a=48㎜ 2)傳動慣量計算 工作臺質(zhì)量折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量： J1=㎏·㎝2 絲杠的轉(zhuǎn)動慣量： JS=7.8×10-4×D4L1=7.8×10-4×24×50=0.624㎏·㎝2 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量： JZ1=7.8×10-4×3.64×2=0.262㎏·㎝2 JZ2=7.8×10-4×64×2=2.022㎏·㎝2 電機轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。 因此，總的轉(zhuǎn)動慣量： J= =1.258㎏·㎝2 3）所需轉(zhuǎn)動力矩計算 nmax= Mamax=N·m=2.23㎏f·㎝ nt==33.17r/min Mat==0.0174 N·m=0.1775 f·㎝ Mf===0.287㎏f·㎝=0.028 N·m M0=0.116㎏f·㎝=0.011 N·m Mt=1.824㎏f·㎝=0.182 N·m 所以，快速空載啟動時所需轉(zhuǎn)矩： M=Mamax＋Mf＋M0 =2.23＋0.287＋0.116=2.633㎏f·㎝=26.33N·㎝ 切削時所需力矩： M=Mat＋Mf＋M0＋Mt =0.1774＋0.287＋0.116＋1.824 =2.404㎏f·㎝=24.04 N·㎝ 快速進給時所需力矩： M= Mf＋M0=0.287＋0.116 =0.403㎏f·㎝=4.03 N·㎝ 從以上計算可知：最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生在快速啟動時，Mmax=2.633㎏f·㎝=26.33 N·㎝ 三、步進電機的選擇 (一) 步進電機的選擇的基本原則 合理選用步進電機是比較復(fù)雜的問題，需要根據(jù)電機在整個系統(tǒng)中的實際工作情況，經(jīng)過分析后才能正確選擇?，F(xiàn)僅就選用步進電機最基本的原則介紹如下： 1． 步距角α　步距角應(yīng)滿足：α≤ 式中 i——傳動比 αmin——系統(tǒng)對步進電機所驅(qū)動部件的最小轉(zhuǎn)角。 2． 精度 步進電機的精度可用步矩誤差或積累誤差衡量。積累誤差是指轉(zhuǎn)子從任意位置開始，經(jīng)過任意步后，轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的最大值。用積累誤差衡量精度比較實用。所以選用不進電機應(yīng)滿足 △Q≤i[△θs] 式中 △Q——步進電機的積累誤差； [△θs]——系統(tǒng)對步進電機驅(qū)動部件允許的角度誤差。 3．轉(zhuǎn)矩 為了使步進電機正常運行（不失步、不越步），正常啟動并滿足對轉(zhuǎn)速的要求，必須考慮： 1）啟動力矩 一般啟動力矩選取為： Mq≥ 式中 Mq——電動機啟動力矩； ML0——電動機靜負(fù)載力矩。 根據(jù)步進電機的相數(shù)和拍數(shù)，啟動力矩選取如表（2）所示。Mjm為步進電機的最大靜轉(zhuǎn)矩，是步進電機技術(shù)數(shù)據(jù)中給出的。 表(2) 步進電機相數(shù)、拍數(shù)、啟動力矩表 運行 方式 相數(shù) 3 3 4 4 5 5 6 6 拍數(shù) 3 6 4 8 5 10 6 12 Mg /Mjm 0.5 0.866 0.707 0.707 0.809 0.951 0.866 0.866 2）在要求的運行頻率范圍內(nèi)，電動機運行力矩應(yīng)大于電動機的靜載力力矩與電動機轉(zhuǎn)動慣量（包括負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量）引起的慣性矩之和。 3． 啟動頻率 由于步進電機的啟動頻率隨著負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的增大而降低，因此相應(yīng)負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的極限啟動頻率應(yīng)滿足： ft≥[fcp]m 式中 ft——極限啟動頻率； [fcp]m——要求步進電機最高啟動頻率。 （二）步進電機的選擇 1．C616縱向進給系統(tǒng)步進電機的確定 Mq = 685.125 N·㎝ 為滿足最小步矩要求，電動機選用三相六拍工作方式，查表知：Mq/Mjm=0.866所以步進電機最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為： Mjm=791.14 N·㎝ 步進電機最高工作頻率 fmax=Hz 綜合考慮，查表選用110BF003型直流步進電機，能滿足使用要求。 4． C616橫向進給系統(tǒng)步進電機的確定 Mq = N·㎝ 電動機仍選用三相六拍工作方式，查表知： Mq/Mjm=0.866 所以，步進電機最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為： Mjm= N·㎝ 步進電機最高工作頻率 fmax==3333.3 Hz 為了便于設(shè)計和采購，仍選用110BF003型直流步進電機，能滿足使用要求。 四、機床導(dǎo)軌改造 臥式車床上的運動部件，如刀架、工作臺都是沿著機床導(dǎo)軌面運動的。導(dǎo)軌就是支承和導(dǎo)向，即支承運動部件并保證運動部件在外力作用下，能準(zhǔn)確的沿著一定的方向運動。導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度、精度保持性和低速運動平穩(wěn)性，直接影響機床的加工精度、承載能力和使用性能。 數(shù)控機床上，常使用滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。滾動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小，動靜摩擦系數(shù)接近，因而運動靈活輕便，低速運行時不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。精度高，但價格貴。經(jīng)濟型數(shù)控一般不使用滾動導(dǎo)軌，尤其是數(shù)控改造，若使用滾動導(dǎo)軌，將太大增加機床床身的改造工作量和改造成本。因此，數(shù)控改造一般仍使用滑動導(dǎo)軌。 滑動導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，抗振性強等優(yōu)點。普通機床的導(dǎo)軌一般是鑄鐵—鑄鐵或鑄鐵—淬火鋼導(dǎo)軌。這種導(dǎo)軌的缺點是靜摩擦系數(shù)大，且動摩擦系數(shù)隨速度的變化而變化，低速時易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，影響行動平穩(wěn)性和定位精度，為克服滑動導(dǎo)軌的上述缺點，數(shù)控改造一般是將原機床導(dǎo)軌進行修整后貼塑，使其成為貼塑導(dǎo)軌。 貼塑導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小，且動靜摩擦系數(shù)差很小，能防止低速爬行現(xiàn)象；耐磨性、抗咬傷能力強、加工性和化學(xué)性能穩(wěn)定，且 有良好的自潤滑性和抗振性，加工簡單，成本低。 目前應(yīng)用較多的聚四氟乙?。≒TEE）貼塑軟帶，如美國生產(chǎn)的Twrcite—B和我國生產(chǎn)的TSF軟帶材料，次、此種軟帶厚度為0.8㎜、1.6㎜、3.2㎜等幾種規(guī)格?？紤]承載變形，宜厚度小的規(guī)格，如果考慮到加工余量，選用厚度為1.6㎜為宜。 貼塑軟帶粘貼工藝非常簡單，可直接粘結(jié)在原有的滑動導(dǎo)軌面上，不受導(dǎo)軌形式的限制，各種組合形式的滑動導(dǎo)軌均可粘結(jié)。粘結(jié)前按導(dǎo)軌精度要求對金屬導(dǎo)軌面進行加工修理。根據(jù)導(dǎo)軌尺寸長度放大3～4㎜，切下貼塑軟帶。金屬粘結(jié)面與軟帶結(jié)面應(yīng)清洗干凈，用特殊配制的粘合劑粘結(jié)，加壓固化，待其完全固化后進行修整加工。作為導(dǎo)軌面的表面，根據(jù)需要可進行磨、銑、刮研、開油槽、鉆孔等加工，以滿足裝配要求。 五、自動轉(zhuǎn)位刀架的選用 自動轉(zhuǎn)位刀架的選用是普通機床數(shù)控改造機械方面的關(guān)鍵，而由數(shù)控系統(tǒng)控制的自動轉(zhuǎn)位刀架，具有重復(fù)定位精度高，工件剛性好，性能可靠，使用壽命長以及工藝性能襖等優(yōu)點。 經(jīng)濟型數(shù)控車床的自動刀架，在生產(chǎn)中最常用的是常州武進機床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的系列刀架，具有重復(fù)定位精度高，工作剛性好，使用壽命長，工藝性能好等優(yōu)點達到國內(nèi)先進水平，在生產(chǎn)中大量使用?，F(xiàn)選用常州武進機床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的LD4—工型系列四工位自動刀架。C616適配刀架。 刀架技術(shù)參數(shù)： 刀位數(shù)：4 電動功率：60W 電機轉(zhuǎn)速：1400r/min 夾緊力：1t 上刀體尺寸：152×152 下刀體尺寸：161×171 技術(shù)指標(biāo)：重復(fù)定位精度：≤0.005㎜ 工作可靠性：＞30000次 換刀時間：90° 180° 270° 2.9s 3.4s 3.9s 六、經(jīng)濟型數(shù)控機床改造時數(shù)控系統(tǒng)選用 數(shù)控系統(tǒng)是一臺數(shù)控機床的核心。對系統(tǒng)的選擇在機床數(shù)控改造中是至關(guān)重要的 現(xiàn)從系統(tǒng)的經(jīng)濟性和實用性選擇為開環(huán)伺服系統(tǒng)為JWK—15T。 現(xiàn)將該經(jīng)濟性數(shù)控系統(tǒng)性能參數(shù)列表如下： 1 生產(chǎn)廠家 南京微分電機廠江南機床數(shù)控工程公司 2 用戶容量 24K 3 設(shè)定單位 X=0.005 Z=0.01 4 控制軸數(shù) X、Z兩軸 5 聯(lián)動軸數(shù) 二軸 6 編程尺寸 ±9999.99 7 快速(X/Z)向 316/㎜ 8 G功能 G00～G04 G22～G29 G32、G33、G36、G37、G9、G80、G92 9 M功能 M00～M09 M20～M29 M92～M99 10 S功能 S01～S04 S05～S10 11 T功能 T1X～T8X 12 步進電機 ～220V ±10%50HZ 13 控制精度 1步 14 功耗W 360 15 環(huán)境溫度 0～40°C 16 相對溫度 80%（25°C） 17 外形尺寸（㎜） 340×400×220 18 系統(tǒng)重量 17 kg 七、典型零件的工藝設(shè)計及應(yīng)用程序編制 所需加工零件的材料為45號鋼，加工零件如下圖所示： （一）工藝分析 1、該零件分七個工步來完成加工，即先用φ16的麻花鉆來鉆孔；再粗車外圓；第三步粗鏜孔；第四步精鏜內(nèi)孔；第五步精車外圓；第六步車M30的細牙螺紋（螺距F=0.75）；最后切斷。 2、較為突出的問題是如何保證φ38、φ18和長度50的尺寸公差，長度方向的中間凹槽，粗車、粗車刀的副偏角大于45°，棒料伸出三爪卡盤65mm裝夾工件。 3、選擇01號車刀（副偏角大于45°），02號螺距紋刀、03號內(nèi)孔鏜刀，04號割槽刀共四把刀。 4、G73進行外圓粗加工時，單邊粗車吃刀量1.75，U=1.75，R是切削次數(shù)4次，精車余量0.5mm； G71進行內(nèi)孔粗加工時，單邊粗車吃刀量1mm,U=1,R退刀量的值0.5mm,精車余量0.5mm。 （二）工件坐標(biāo)系的設(shè)定 選取工件的右端面的中心點O為工件坐標(biāo)系的原點。 （三）手動鉆孔 夾好工件，用φ16的麻花鉆手動鉆孔，孔深55mm。 （四）編制加工程序 23 N001 G94G54T1 M03S700M08 N002 G00Z0X32 N003 G01X-1F30 N004 G00Z1X30.6 N005 G01Z-44F80 N006 G00X31Z1 N007 G00X27 N008 GO1Z-22.4F80 N009 G00X28Z1 N010 G00X25 N011 G01Z-22.4F80 N012 G00X26Z1 N013 G00X23.9 N014 G01Z-20 N015 G00Z1X25 N016 G00X80Z120M09M05 N017 T2M06M08M03 N018 G00Z0X24 N019 G01X2.5F30 N020 G01X23.9 CHF=2 N021 G01Z-8F80 N022 G01X22Z-9.6 N023 G01Z-19.8 N024 G01X24.6 N025 G01X27 N026 G01X30.5Z-38.4 N027 G01Z-44 N028 G00X31Z-8 N029 G00X24 N030 G01X23.9 N031 G01X20.8Z-9.6 N032 G01Z-19.8 N033 G02X24.6Z-22.4CR=5.6F50 N034 GO1X30.4Z-38.4 N035 G01Z-44 N036 G00X80Z100M09M05 N037 T3M06M08M03 N038 G00Z3X23.3 N039 G33Z-11K=0.75 N040 G00X25 N041 G00Z3 N042 G00X23.1 N043 G33Z-11K=0.75 N044 G00X25 N045 G00Z3 N046 G00X23 N047 G33Z-11K=0.75 N048 G00X25 N049 G00X80Z120M09M05 N050 T4M06M08M03 N051 G00Z3X0 N052 G01Z-44F15 N053 G01Z3F50 N054 G00X80Z120M09M05 N055 T5M06M08M03 N056 G00X14.2Z1 N057 G01Z-41F50 N058 GOOX14Z1 N059 GOOX14.4 N060 G01Z-41 N061 G00X14Z1 N062 G00X16Z0 N063 G01X14.4Z-8 N064 G00Z0 N065 G00X17.6 N066 G01X14.4Z-8 N067 G00Z1 N068 G00X80Z120M09M05 N069 T6M06M08M03 N070 G00X32Z-40 N071 G01X12F30 N072 G00X80Z120 N073 M05M09M02 小結(jié) 三年的大學(xué)學(xué)習(xí)，讓我們對機械設(shè)計與制造方面的知識有了一個系統(tǒng)而又全新的的認(rèn)識。畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)習(xí)中最后一個重要的實踐性環(huán)節(jié)，是一個綜合性較強的設(shè)計任務(wù)，它為我們以后從事技術(shù)工作打下了一個良好的基礎(chǔ)，對我們掌握所學(xué)知識情況進行了全面而又直觀的檢測。為了能夠較好的完成這次畢業(yè)設(shè)計，我投入了 萬分的精力做了充分的準(zhǔn)備工作。 首先，我先針對畢業(yè)課題來考慮，在指導(dǎo)老師的指點和幫助下，對所需的資料進行搜集和整理，根據(jù)設(shè)計的要求，再對資料做一個簡單的歸類。 其次，依據(jù)指導(dǎo)老師給出的設(shè)計任務(wù)要求，先制定設(shè)計的總體方案，按照指導(dǎo)老師要求的設(shè)計進度，一步步的完成此次的設(shè)計任務(wù)。前幾周的數(shù)控拆裝綜合實驗，為我此次的畢業(yè)設(shè)計做了很好的鋪墊，讓我做起來沒有太多陌生的感覺，更加得心應(yīng)手些。 畢業(yè)設(shè)計雖已結(jié)束，但想想我在其中所學(xué)到的知識，所遇到的困難，仍記憶猶新。它讓我明白了無論是設(shè)計新產(chǎn)品，還是改造原先的老產(chǎn)品，都是一個復(fù)雜的技術(shù)過程，容不得半點含糊。設(shè)計人員應(yīng)先明白設(shè)計的目的，了解產(chǎn)品的價值和實用性，其次要對設(shè)計的產(chǎn)品進行構(gòu)思，確定總體方案，查閱資料，最后編寫產(chǎn)品的設(shè)計說明書，進行繪圖。 這次的畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我獨立設(shè)計思考和分析解決問題的能力，拓寬了我的知識面，是一次很好的鍛煉機會！感謝指導(dǎo)老師焦主任和課外指導(dǎo)老師鄒工對我此次畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)! 參考文獻 張新義 《經(jīng)濟型數(shù)控機床設(shè)計》 機械工業(yè)出版社 余英良 《機床數(shù)控改造設(shè)計與實例》 機械工業(yè)出版社 何銘新 《機械制圖》 高等教育出版社 徐 灝 《機械設(shè)計手冊》第2版 第4卷 機械工藝出版社