数控技术毕业设计-1.2万字CK516数控化车床的电气控制电路设计.docx
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1、目录引言1第一章绪论21.1 数控系统发展简史及趋势31.2 计算机数控的发展4数控未来发展的趋势41.4机床数控化改造的必要性5141微观看改造的必要性51.4.2宏观看改造的必要性515机床与生产线数控化改造的市场6151国内机床数控化改造的市场6152进口设备和生产线的数控化改造市场616数控化改造的内容及优缺点6161国外改造业的兴起6162.数控化改造的内容7163数控化改造的优缺点7第二章数控机床电气控制系统综述82.1典型数控机床电气控制系统822数控机床运动坐标的电气控制9第三章CK516车床数控系统选用及连接103数控系统选用103.1.1系统的运动方式与伺服系统103.L2
2、微机系统103.2FANUCOi系统的连接11第四章CK516数控车床的电气部分设计124.1 CK516数控车床的电气控制要求124.2 CK516数控车床的电气控制方案设计13421交流伺服电机的确定13422变频器的确定13423控制变压器的确定14424电气系统框图设计14425强电主回路的设计144.2.6 机床控制电源的设计16427伺服驱动系统控制设计16428交流控制回路的设计18429主轴润滑系统的控制设计184.2.10 刀台的自动控制设计194214交流控制回路的辅助回路设计20结论21致谢22参考文献23引言2。世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用,计算机及
3、控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。自从1952年美国第1台数控铳床问世至今已经历了5。个年头。数控设备包括:车、钱、加工中心、锋、磨、冲压、电加工以及各类专机,形成庞大的数控制造设备家族。由于市场竞争日趋激烈,产品更新极为迅速。随着汽车工业以及轻工消费品生产的高速增长,中小批量零件的生产及复杂零件越来越多,精度要求也越来越高,这就要求加工设备具有很高的效率和加工精度。而传统的普通机床已远远不能满足现代生产的需要。而以数控机床为代表的数控设备的生产与应用水平反映了一个国家的机械与电子水平。它的推广应用对于提高劳动生产率和产品质量,改变我国制造技术落后的状况起着极
4、为重要的作用。数控系统技术的突飞猛进为数控机床的技术进步提供了条件。为了满足市场的需要,达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求,当前,世界数控技术及其装备的发展主要体现为以下几方面技术特征:1、高速、高效机床向高速化方向发展,不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本,而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。2、高精度从精密加工发展到超精密加工,是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级,乃至纳米级(1Onm),其应用范围日趋广泛。3、高可靠性随着数控机床网络化应用的发展,数控机床的高可靠性已经成为数控系统制造商和数控
5、机床制造商追求的目标。对一台数控机床而言,如主机与数控系统的失效率之比为101(数控的可靠比主机高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333.3小时,而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于10万小时。4、复合化在零件加工过程中有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升、降速上,为了尽可能降低这些无用时间,人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上,因此,复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。5、多轴化随着5轴联动数控系统和编程软件的普及,5轴联动控制的加工中心和数控钱床已经成为当前的一个开发热点,由于在加工自由曲面时,5轴联动控制对球头铳刀的数控
6、编程比较简单,并且能使球头铳刀在铳削3维曲面的过程中始终保持合理的切速,从而显着改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率,而在3轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铳刀端部参予切削,因此,5轴联动机床以其无可替代的性能优势已经成为各大机床厂家积极开发和竞争的焦点。6、智能化智能化是21世纪制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工,它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动,以解决加工过程许多不确定性的、要由人工干预才能解决的问题。7、网络化数控机床的网络化,主要指机床通过所配装的数控系统与外部的其它控制系统或上位计算机进行网络连接和网络
7、控制。8、柔性化数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是:从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS.FTLsFML)向面(工段车间独立制造岛、FA)s体(QMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展,另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段,是各国制造业发展的主流趋势,是先进制造领域的基础技术。其重点是以提高系统的可靠性、实用化为前提,以易于联网和集成为目标;注重加强单元技术的开拓、完善;CNC单机向高精度、高速度和高柔性方向发展;数控机床及其构成柔性制造系统能方便地与CAD、CAM、CAPP、MTS联结,向信息集成
8、方向发展;网络系统向开放、集成和智能化方向发展9、绿色化21世纪的金切机床必须把环保和节能放在重要位置,即要实现切削加工工艺的绿色化。总之,数控机床技术的进步和发展为现代制造业的发展提供了良好的条件,促使制造业向着高效、优质以及人性化的方向发展。可以预见,随着数控机床技术的发展和数控机床的广泛应用,制造业将迎来一次足以撼动传统制造业模式的深刻革命。第一章绪论根据机械设计制造及其自动化专业的教学大纲要求:本专业学生熟悉掌握机电一体化产品的设计、制造、使用与维修,培养学生能够灵活运用所学专业课程知识,具有研究开发的综合素质与能力;这次毕业设计以CK516数控机床设计作为课题,是我们综合运用所学的基
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