【導(dǎo)讀】的實力，科技水平，生活水準和國防實力。國際市場的競爭歸根到底是各國制造生產(chǎn)能。力及機械制造裝備的競爭。濟”實現(xiàn)降低成本和提高質(zhì)量的目的。在70年代主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進一步提。在80年代，較多地采用數(shù)控機床，機器人，柔性制造單元和。從90年代開始，為了對世界生產(chǎn)進行快速響應(yīng)，逐步實現(xiàn)社會制造資源的快速。集成，要求機械制造裝備的柔性化程度更高,采用擬實制造和快速成形制造技術(shù)[1]。率低下，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。因此，要縮小我國同工業(yè)發(fā)達國家的差距,我們必須在機械。肅認真的科學(xué)態(tài)度以及積極向上的團隊合作精神。下，開始從事數(shù)控機床的研制工作。在美國進入迅速發(fā)展階段,市場上出現(xiàn)了商品化數(shù)控機床。由于它體積小，功耗低，使用數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以。之后，美，歐，日也相繼進行開。展開，數(shù)控加工中心在上海，北京研制成功。具有中國特色濟型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過這些。產(chǎn)品品種包括八大類2020種以上。目前已新開發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80余種，分為3種型級

　　

【正文】 發(fā)展趨勢是： 1)、 數(shù)控裝置由 NC 向 CNC 發(fā)展； 2）、 廣泛采用32 位 CPU 組成多微處理器系統(tǒng)； 3）、 提高系統(tǒng)的集成度，縮小體積，采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴展和功能升級，滿足不同類型數(shù)控機床的需 求 ； 4）、 驅(qū)動裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展； 5）、 CNC 裝置向人工 智能化方向發(fā)展； 6）、 采用新型的自動編程系統(tǒng)，增強通信功能， 使 數(shù)控系統(tǒng)可靠性不斷提高?？傊瑪?shù)控機床技術(shù)不斷發(fā)展，功能越來越完善，使用越來越方便，可靠性越來越高，性能價格比也越來越高 [20]。 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 根據(jù)設(shè)計機床的要求，以及充分考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及機床的經(jīng)濟性所以選用SINUMERIK 802C 數(shù)控系統(tǒng)。 SINUMERIK 802C 是西門子數(shù)控系列產(chǎn)品中的普及型數(shù)控系統(tǒng)，性價比高。它將CNC（數(shù)控）、 PLC（可編程控制器）、 HMI（人機界面）和通訊任務(wù)集成于一體，可控制 3 個伺服電機進給軸 和 1 個伺服或變頻主軸，系統(tǒng) PLC 可直接應(yīng)用 SIMATIC S7200指令集。 CNC 編程使用西門子 G 代碼。系統(tǒng)可與計算機通訊，編輯、保存和傳輸應(yīng)用程序。模塊化的兩軸伺服電機驅(qū)動器 SIMODRIVE 611A 和 1FT5 交流伺服電機與 802C系統(tǒng)相配合，構(gòu)成控制和驅(qū)動的完整系統(tǒng)，其性能足以滿足使用要求。 802C base line 控制單元和操作面板 SINUMERIK 802C base line 是專門為中國數(shù)控機床市場而開發(fā)的經(jīng)濟型 CNC 控制系統(tǒng)。其特性如下 ： 1） 緊湊，高度集成于一體的數(shù)控單元，操作面板，機床操作面板和輸入輸出單元 ； 2） 床調(diào)試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機床匹配更快速、更容易 ； 3） 簡單而友好的編程界面，保證了生產(chǎn)的快速進行，優(yōu)化了機床的使用 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 SINUMERIK 802C base line 集成了所有的 CNC， PLC， HMI， I/O 于一身： 獨立于其他部件進行安裝。堅固而又節(jié)省空間的設(shè)計，使它可以安裝到最方便用戶的位置 ； 4） 操作面板提供了所有的數(shù)控操作，編程和機床控制動作的按鍵以及 8 英寸 LCD顯示器，同時還提供 12 個帶有 LED 的用戶自定義鍵。工作方式選擇 (6 種 )，進給速度修調(diào)，主軸速度修調(diào)，數(shù)控啟動與數(shù)控停止，系統(tǒng)復(fù)位均采用按鍵形式進行操作 ； 5） INUMERIK 802C base line 的輸入 /輸出點為 48 個 24V 的直流輸入和 16 個 24V的直流輸出。輸出同時工作系數(shù)為 時負載能力可達 。為了方便安裝，輸入輸出采用可移動的螺絲夾緊端子，該端子可用普通的螺絲刀來緊固 ； 6） SINUMERIK 802C base line 可控制三個進給軸。 SINUMERIK 802C base line 提供 傳統(tǒng)的 177。 10V 的伺服驅(qū)動接口 ； 7） 除三個進給軸外， SINUMERIK 802C base line 都提供一個 177。 10V 的接口用于連接主軸驅(qū)動 ； 8） SINUMERIK 802C base line 基本配置的驅(qū)動系統(tǒng)為 SIMODRIVE base line，3Nm/6Nm 和 6Nm/8Nm 雙軸模塊與 11Nm 單軸模塊，驅(qū)動帶單極對旋轉(zhuǎn)變壓器的1FK 7 伺服電機， 當需要進行功率擴展應(yīng)用時，可以選用 SIMODRIVE 611U 伺服驅(qū)動系統(tǒng)和帶單極對旋轉(zhuǎn)變壓器的 1FK 7 伺服電機 。 SINUMERIK 802C base line 控制軟件已經(jīng)存儲在數(shù)控部分的 FlashEPROM(閃存 )上， Toolbox 軟件工具 (調(diào)整所用的軟件工具 )包含在標準的供貨范圍內(nèi)。系統(tǒng)不再需要電池，免維護設(shè)計。采用電容防止掉電引起的數(shù)據(jù)丟失。程序的變化和新程序軟件存儲。系統(tǒng)軟件面向車床和銑床應(yīng)用，并可單獨安裝。在每一個工具盒中都包含有車床和銑床的 PLC 程序示例，以便用戶能很快地調(diào)試完畢。 SINUMERIK 802C base line CNC 控制器與伺服驅(qū)動 SIMODRIVE 611U 和 1FK7伺服電機的連接圖如下 [20]： 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 圖 數(shù)控系統(tǒng)硬件連接圖 典型零件的數(shù)控編程 【 21】 編制如圖十一所示零件的加工程序，材料為 45 鋼，棒直徑為 50mm。 選擇 90 度正偏刀為 1 號刀， 2 號割槽刀（寬 4mm）， 60 度硬質(zhì)合金螺紋刀為 3 號刀。 1）工件伸出卡盤外 95mm，找正后夾緊。 2）用 90 度外圓刀車工件 右端面，粗車外圓至 ? 90。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 30 頁 3）先車出 ? 50 圓柱，再車出 ? 20 圓柱。 4）車右端圓弧，車圓錐，分別留 精車余量。 5）精車外形輪廓至尺寸。 6）割退刀槽，并用割槽刀右刀尖倒出 M483 螺紋左端 C2 倒角。 7）換螺紋刀車雙線螺紋。 8） 割斷工件。 1）計算雙線螺紋 M483()的底徑。 d1=d2=(482)mm=。 2）確定背吃刀量分布： 1mm、 、 、 圖 加工零件圖 程序 語句 程序 注釋 %KG101； 程序 名 N10 G90 G94 G54； 采用 G54 工作坐標系，分進給，絕對值編程 N20 S600 M03； 主軸 正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 600r/min N30 T1 D1 M08； 換 1 號外圓刀，切削液開 N40 G00 X55 Z0； 快速進刀 N50 G01 X0 F80； 車端面 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 N60 G00 Z2； 快速退刀 N70 G01 Z90 F150； 粗車外圓 N80 G00 X52 Z2； 快速退刀 N90 G00 X44； 快速進刀 N100 G01 Z50； 粗車 外圓 N110 G00 X42 Z2； 快速退刀 N120 G00 ； 快速進刀 N130 G01 Z50； 粗車外圓 N140 G00 X42 Z2 快還退刀 N150 G00 X26； 快速進刀 N160 G01 Z20； 粗車外圓 N170 G00 X30 Z2； 快速退刀 N180 G00 ； 快速進刀 N190 G01 Z20； 粗車外圓 N200 G00 X30 Z2； 快速退刀 N210 G00 X0； 快速進刀 N220 G03 X26 Z11 CR=13 F100； 車 R13 圓弧 N230 G00 ； 快速退刀 N240 G00 X0； 快速進刀 N250 G03 X23 Z11 CR=； 車 圓弧 N260 G00 Z18； 快速進刀 N270 G01 Z20； N280 Z50； 車圓錐 N290 G00 X100 Z100； 快退至起刀點 N295 S1000 M03； 主軸變速，轉(zhuǎn)速 1000r/min N300 G00 X2 Z2； 快速進刀 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 32 頁 N160 G01 X0 Z0 F60； 進刀至（ 0， 0）點 N170 G03 X22 Z11 CR=11； 精車 R11 圓弧 N180 G01 Z20； 精車 22 外圓 N190 X35； 精車臺階 N200 X40 Z50； 精車圓錐 N210 X44； 精車臺階 N220 Z52； 倒角 N230 Z70； 精車 M48 螺紋外圓至 ? N240 ； N250 Z90； 精車 ? 48 外圓 N260 G00 X100 Z100； 快退至起刀點 N270 T2 D1； 換 2 號割槽刀 N280 S420 M03； 主軸變速，轉(zhuǎn)速 420r/min N290 G00 X50 Z74； 快速進刀至（ X50,Z74） N300 G01 F30； 割槽至 ? N310 G00 X50； 快速退刀 N320 G00 Z78； 向左移動 4mm N330 G01 X40 F30； 割槽至 ? 40 N340 Z74； 向右橫拖 4mm，消除割刀接縫線 N350 G00 X50； 快速退刀 N360 G00 Z71； 快速進刀 N370 G01 X44 Z64 F30； 用割槽刀右刀尖倒 M48 螺紋左端 2 45 度倒角 N380 G00 X100； 快退至起刀點 N390 Z100； N400 T3 D1； 換 3 號螺紋刀 N410 S600 M03； 主軸變速，轉(zhuǎn)速 600r/min N420 G00 X47 Z44； 快速進刀 N430 LWJG； 調(diào)子程序車第一條螺紋 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 N440 G00 ； 快速進刀 N450 LWJG； 調(diào)子程序車第條一螺紋 N460 G00 ； 快速進刀 N470 LWJG； 調(diào)子程 序車第一條螺紋 N480 G00 ； 快速進刀 N490 LWJG； 調(diào)子程序車第一第螺紋 N500 G00 X47 ； 快速進刀 N510 LWJG； 調(diào)子程序車第二條螺紋 N520 G00 ； 快速進刀 N530 LWJG； 調(diào)子程序車第二條螺紋 N540 G00 ； 快速進刀 N550 LWJG； 調(diào)子程序車第二條螺紋 N560 G00 ； 快速進刀 N570 LWJG； 調(diào)子程序車第二條螺紋 N580 G00 X100 Z100； 快退至起刀點 N590 T2 D1 S420 M03； 換 2 號割槽刀，主軸變速，轉(zhuǎn)速 420r/min N600 G00 X52 Z89； 快速進刀 N610 G01 X0 F30； 割斷 N620 G00 X100； N630 Z100 M09； 退回起刀點，切削液關(guān) N640 M05； 主軸停轉(zhuǎn) N650 M02； 主程序結(jié)束 %LWJG； 車螺紋子程序 N800 G91 G33 Z28 K3； 車削螺紋 N810 G00 X10 ； 快速退刀 N820 G00 Z28； 返回 N830 G90； 換回絕對坐標編程 N840 RET； 子程序結(jié)束 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 34 頁 5 結(jié) 論 本次課題是針對經(jīng)濟型數(shù)控車床的刀架及其液壓控制部分進行主要設(shè)計，刀架是數(shù)控機床的主要部件之一。刀架的精度，剛度以及可靠性都直接影響機床的使用性能，在機床的致命性分析中轉(zhuǎn)塔刀架的致命度是最高的，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令后刀架不轉(zhuǎn)位、刀架轉(zhuǎn)位錯誤、刀架錯位、刀架報警、刀架不能正常換刀等等一系列的故障都會導(dǎo)致機床不能正常工作。本次設(shè)計針對這些可能出現(xiàn)的故障及錯誤進行了仔細，嚴謹，認真的分析，使車床回轉(zhuǎn)刀 架的可靠性有了很大程度的提高。在設(shè)計中得到鄧老師耐心的指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助才使得這次畢業(yè)設(shè)計能夠完滿完成，同時也鞏固了我所學(xué)的知識，作為大學(xué)四年的最后的一次作業(yè)，自始至終我都用心的去完成，并從中學(xué)到了不少的知識。在能力培養(yǎng)方面也基本達到了預(yù)期的目的，即不但培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識來解決實際工程問題的能力，而且還使我初步樹立了很強的工作責(zé)任感。在設(shè)計中我們小組緊密配合，雖是共同設(shè)計一臺數(shù)控車床，但各有分工。這就為我們的創(chuàng)新思維留足了廣闊的自由空間，在追求統(tǒng)一的前提下充分發(fā)揮自己的想象力。講求團隊合作精神， 這一課題的設(shè)置符合高等院校辦學(xué)精神，同時也符合現(xiàn)代企業(yè)的擇人準則。獨立思考、廣泛討論是獲取新知識的有效捷徑這一思想正在被越來越多的人所接受。經(jīng)過我們小組同學(xué)的認真討論和研究，最終我們圓滿的設(shè)計出了一臺 CK20 數(shù)控車床，雖然這臺車床在很多方面還沒有達到工程實際要求的水平，但必盡這是我們邁向工程實際的第一步，也是最為關(guān)鍵的一步。相信經(jīng)過這次訓(xùn)練后，無論是在以后的工作還是學(xué)習(xí)中，必定能使我們少走彎路。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）