【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 普通銑床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 劉歡 學(xué) 號(hào)： 0725012218 所在系部： 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí)： 07 數(shù)控專 2 班 指導(dǎo)教師： 周俊榮 日 期： 2022 年 5 月 26 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 系 部 機(jī)械工程系 指導(dǎo)教師 周俊榮 職 稱 學(xué)生姓名 劉歡 專業(yè)班級(jí) 07gz 數(shù)控 2 學(xué) 號(hào) 0725012218 設(shè)計(jì)題目 普通 銑床 數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 目 標(biāo) 和 要 求 （設(shè)計(jì)內(nèi)容目標(biāo)和要求、設(shè)計(jì)進(jìn)度等） 本課題改造設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)型數(shù) 控銑床，應(yīng)滿足實(shí)用和加工精度的要求。 1. 調(diào)研：了解各種數(shù)控 銑床 進(jìn)給伺服系統(tǒng)中二維工作臺(tái)的工作性能和加工要求情況，了解開環(huán)伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)，提出應(yīng)滿足的技術(shù)要求和條件，分析、比較各種可能的方案并提出初步設(shè)計(jì)方案； 2. 研究和確定數(shù)控 銑床 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，要求有必要的分析和計(jì)算過程； 3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求畫出總體結(jié)構(gòu)圖、關(guān)鍵零部件圖并對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行校核和驗(yàn)算； 4. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，畫出控制系統(tǒng)原理圖； 5. 撰寫設(shè)計(jì)說明書（ 3040 頁左右）； 6. 基本技術(shù)要求： 結(jié)構(gòu)尺寸：普 通銑床 數(shù)控車床的設(shè)計(jì)參數(shù)： 規(guī) 格 工作臺(tái)行程(mm) 工作臺(tái)、夾具及工作重力(N) 工作臺(tái) 快移速度 (m/min) 最大進(jìn)給速度 (m/min) 走刀方向最大切削分力 /垂向最大切削分力 x,y 向相同 (N) 啟動(dòng)加速時(shí)間ms 定位精度 mm X 縱向 Y 橫向 X縱向 Y橫向 X 縱向 Y 橫向 X 縱向 Y 橫向 800179。 200 560 160 2750 4400 18 18 1650/1100 30 177。 根據(jù)數(shù)控機(jī)床要求，由調(diào)研確定工作臺(tái)定位精度和重復(fù)定位精度、脈沖當(dāng) 量等參數(shù)； 7. 繪制主要零部件圖不少于 2 張，裝配圖 1 張； 8. 設(shè)計(jì)進(jìn)度： 1) 1—5 周，主要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，熟悉題目，收集資料，進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，明確研究目的和任務(wù)，構(gòu)思總體方案； 2) 6— 10 周， 設(shè)計(jì)計(jì)算， 繪圖； 3) 11— 13 周，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系 部審 核 此表由指導(dǎo)教師填寫 由所在系部審核 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生開題報(bào)告 課題名稱 普通銑床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 課題類型 實(shí)踐應(yīng)用型 指導(dǎo)老師 周俊榮 學(xué)生姓名 劉歡 學(xué)號(hào) 0725012218 專業(yè)班級(jí) 07gz 數(shù)控 2 本課題的研究現(xiàn)狀， 研究目的及意義 數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的基石，是保證高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國防軍工現(xiàn)代化的戰(zhàn)略裝備。在全球倡導(dǎo)綠色制造的大環(huán)境下，機(jī)床數(shù)控化改造成為了熱點(diǎn)。它包括普通機(jī)床的數(shù)控化改造和數(shù)控機(jī)床的升級(jí) 。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)發(fā)生了深刻的變化。傳統(tǒng)的普通加工設(shè)備已很難適應(yīng)市場競爭的高質(zhì)量、高效率的要求，以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)代制造技術(shù)是機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)代化的重要的標(biāo)志。微機(jī)控制 的數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工中心的高精度以及適合加工復(fù)雜零件的性能，能夠很好的滿足當(dāng)今市場競爭與工藝發(fā)展的需要。本文針對(duì)目前機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場中的數(shù)控機(jī)床應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了專門化數(shù)控機(jī)床，專用化數(shù)控機(jī)床的觀點(diǎn)，并論述了在大批量生產(chǎn)條件下，專用機(jī)床向數(shù)控方向發(fā)展的趨勢(shì)和可能性。 行業(yè)現(xiàn)有的信息化技術(shù)來源主要依靠引進(jìn)國外技術(shù)，且外方在許多高新產(chǎn)品的核心技術(shù)上具有掌控地位，我們對(duì)國外技術(shù)的依存度較高，對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化仍停留在掌握已有技術(shù)和提高國產(chǎn)化率上，沒有上升到形成產(chǎn)品自主開發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的高度。具有高精度、高速、 高效、復(fù)合功能、多軸聯(lián)動(dòng)等特點(diǎn)的高性能實(shí)用數(shù)控機(jī)床基本上還得依賴進(jìn)口 我國制造業(yè)與國際先進(jìn)工業(yè)國家相比存在著很大的差距，機(jī)床數(shù)控化率還不到 2％對(duì)于目前我國現(xiàn)有的有限數(shù)量的數(shù)控機(jī)床 (大部分為進(jìn)口產(chǎn)品 )也未能充分利用。原因是多方面的，數(shù)控人才的匾乏無疑是主要原因之一、由于數(shù)控技術(shù)是最典型的、應(yīng)用最廣泛的機(jī)電光一體化綜合技術(shù)，我國迫切需要大量的從研究開發(fā)到使用維修的各個(gè)層次的技術(shù)人才 。 數(shù)控畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)的典型課題 —— 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的擬定為主線，通過對(duì)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案的擬定，進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，計(jì)算以及 控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠綜合應(yīng)用所學(xué)過的機(jī)械，電子和微機(jī)方面的知識(shí)，進(jìn)行一次機(jī)電結(jié)合的全方面的訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生具有初步設(shè)計(jì)計(jì)算的能力以及分析和處理生產(chǎn)過程中所遇到的問題的能力。學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了數(shù)控技術(shù)的基本內(nèi)容后，對(duì)數(shù)控機(jī)床的基本原理，基本結(jié)構(gòu)有了基本的了解。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)把課堂學(xué)到的這些知識(shí)加以鞏固和應(yīng)用，做到理論聯(lián)系實(shí)際，是數(shù)控畢業(yè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)訓(xùn)練的內(nèi)容。 數(shù)控技術(shù)的水平代表著裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度。而裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和重要裝備。數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)?，F(xiàn)在世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還 將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在‘高、精、尖’數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國實(shí)行封鎖和限制政策?？傊罅Πl(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng) 濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 本課題的研究內(nèi)容 主要的研究內(nèi)容是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是 CNC 裝置實(shí)現(xiàn)軌跡控制的執(zhí)行部件，涵蓋了在給定的設(shè)計(jì)條件下如何來確定機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的總體方案，在具體方案設(shè)計(jì)中，又涉及了導(dǎo)軌形式的選擇，滾珠絲杠螺母副及其支承方式的選擇，伺服系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)置頂帖的選擇和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠連接形式的選擇等等。為了保證機(jī)床坐標(biāo)軸的定位精度和各功能部件工作的可靠性，必須進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的軸向剛度計(jì)算、誤差分析和動(dòng)態(tài)特征分析。在此基礎(chǔ) 上還要對(duì)各傳動(dòng)部件進(jìn)行必要的穩(wěn)定性較核 計(jì)算和電動(dòng)機(jī)的造型計(jì)算，既具有一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，又具有較強(qiáng)的理論，主要設(shè)計(jì)如下： （ 1） 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括：進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的軸向負(fù)載計(jì)算，導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)與選型，滾珠絲杠螺母的選型與計(jì)算，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度計(jì)算，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差分析，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型與計(jì)算，寄給傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠的連接。 （ 2） 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括：控制系統(tǒng)硬件的基本組成，控制系統(tǒng)軟件的組成與結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)伺服控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)。 本課題研究的實(shí)施方案，進(jìn)度安排 為了滿足以上技術(shù)要求 ，采取以下技術(shù)方案 : （ 1） 工作臺(tái)工作面尺寸（寬度 X 長度）確定為 800mm179。 200mm （ 2） 工作臺(tái)的導(dǎo)軌采用矩形導(dǎo)軌，在與之相配的東導(dǎo)軌滑動(dòng)面上貼聚四氟乙烯（ PTFE）導(dǎo)軌板。同時(shí)采用斜鑲條消除導(dǎo)軌導(dǎo)向面的間隙，在背板上通過設(shè)計(jì)偏心輪結(jié)構(gòu)來消除導(dǎo)軌背面與背板的間隙，并與在工作臺(tái)導(dǎo)軌相接觸的斜鑲條接觸面上和背板接觸面上貼塑。 （ 3） 對(duì)滾珠絲杠螺母副采用預(yù)緊措施，并對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)緊拉伸。 （ 4） 采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 （ 5） 采用膜片彈性聯(lián)動(dòng)器將伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠直連。 進(jìn)度安排 1） 準(zhǔn) 備工作，熟悉題目，收集資料，進(jìn) 行 畢業(yè) 設(shè)計(jì)，明確研究目的和任務(wù)，構(gòu)思總體方案 2） 繪圖 3） 準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 已查閱的主要參考文獻(xiàn) 【 1】 范超毅 趙天嬋 吳斌方主編 .數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) .中國 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2022. 【 2】 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 .機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)）【 M】 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1986. 【 3】 《加工中心應(yīng)用與維修》編委會(huì) .加工中心應(yīng)用與維修【 M】 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992. 【 4】 李福生 .實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊(cè)【 M】 .北京：北京出版社， 1993. 【 5】 廖 效果 .數(shù)控技術(shù)【 M】 .武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 2022. 指導(dǎo)老師意見 指導(dǎo)老師簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生申請(qǐng)答辯表 課 題 名 稱 普通 銑床 數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 (職稱 ) 周俊榮 申 請(qǐng) 理 由 畢業(yè)設(shè)計(jì)已完成 申請(qǐng)答辯 學(xué)生所在系部 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí) 07gz 數(shù)控 2 學(xué)號(hào) 0725012218 學(xué)生簽名： 日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)審表 序號(hào) 評(píng)分項(xiàng)目（理工類） 滿分 評(píng)分 1 工作量 15 2 文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯 10 3 技術(shù)水平與實(shí)際能力 25 4 研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí) 25 5 文字表達(dá) 10 6 學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求 15 總 分 100 評(píng) 語 （ 是否同意參加答辯） 指導(dǎo)教師簽名： 另附《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄冊(cè)》 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)審表 學(xué)生姓名 劉歡 專業(yè)班級(jí) 07gz 數(shù)控 2 學(xué)號(hào) 0725012218 設(shè)計(jì) (論文 )題目 普通 銑床 數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 評(píng)閱人 評(píng)閱人職 稱 序號(hào) 評(píng)分項(xiàng)目（理工類） 滿分 評(píng)分 1 工作量 15 2 文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯 10 3 技術(shù)水平與實(shí)際能力 25 4 研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí) 25 5 文字表達(dá) 10 6 學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求 15 總 分 100 評(píng) 語 評(píng)閱人簽名：