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CW6163普通车床半闭环数控改造设计任务书

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文档编号：513082318

上传时间：2023-05-21

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1、毕业设计任务书一、设计题目: CW6163普通车床半闭环数控改造二、设计参数:（一）原始数据：CW6163普通车床主要技术参数。最大回转直径630mm电机功率10KVLmax2000mm快进速度纵向2.4m/min横向1.2m/min切削速度纵向0.5m/min横向0.25m/min定位精度0.015移动部件重量纵向1200N横向800N加速时间30ms机床效率0.7最小设定运动单位脉冲当量纵0.01mm/step 横0.005mm/step最大进给速度纵向3m/min；横向=1.5m/min滚珠丝杠导程 S横4mm ； S纵6mm 行程 L横490mm ； L纵1060mm工作台重量 G横197kg G纵434kg时间常数 T10ms T纵10ms电机钮矩 P纵20Nm P横12 Nm步距角0.6/1.2(0.75/1.5)工作速度V横1m/min V纵2m/min（二）改造目标1要求采用半闭环改造方式，位置检测器安装在伺服电机的轴上，采用直流伺服电动机，用光电脉冲传感器既测量电动机的角位移，又通过计时而获得速度。2将横向滑动丝杠改造为滚珠丝杠。3定位精度达到0.01mm三、设

2、计要求1.对滚珠丝杠的设计，是考虑在最大负荷作用下的使用寿命。丝杠的长度，丝杠的转速，滚道的硬度计运转情况满足工作要求。选出的丝杠型号，要计算其传动效率，并演算其刚度及稳定性。2.所选电机要满足设计要求3.数控系统的设计定位在半闭环控制的数控系统，相关的硬件元件的设计和选择要满足设计要求。4.数控系统控制软件的设计。5.要有相应的设计CAD图纸。6.论文不端行为检测重复率在30%以下，如果通不过要包修改直至通过。7.要提供论文讲解服务，保证通过答辩。四、设计内容（一）绪论1分析国内外数控机床发展的历史和现状。2.数控机床发展趋势和研究方向3普通机床的数控化改造的必要性（二）半闭环控制系统设计结合设计任务拟定CW6163车床数控化改造的总体方案，并对总体方案进行分析比较和论证，最后确定总体方案。数控系统总体方案设计内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择、执行机构的结构及传动方式的确定，微型计算机数控系统的选择、设计等（数控系统硬件电路设计）应根据毕业设计任务及要求提出系统总体方案，对方案进行分析和论证，最后确定总体方案。CW6163普通车床的床身、主轴传动箱都使用原机床的结构，横向机

3、构保留原手动机构，拆除横向滑动丝杠换上滚珠丝杠，为了便于安装滚珠丝杠副，丝杠轴不是整体的而采用分段式，然后用联轴器联接（或用套筒刚性联接）；纵向进给机构拆除机床的溜板箱、光杠与丝杠及安装座，配上滚珠丝杠及相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾。数控系统采用开环控制系统，外加数控装置利用微机对纵横向进给及刀架系统进行控制，在机床的精度，性能等方面除保持原来状况外还有所提高。（三）机械改造部分设计1.机械系统与控制系统方案的确定2具体方案的设计计算和选择（绘制改动部分机械结构装配图）（1）主切削力及其切削分力计算（2）导轨摩擦力的计算（3）计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力（4）确定进给传动链的传动比i和传动级数（5）滚珠丝杠的动载荷计算、直径估算和设计（6）滚珠丝杠螺母副承载能力校核和设计（7）计算机械传动的刚度（8）电动机的选型与计算3进给系统的设计（绘制改动部分机械结构装配图）（1）床身及导轨（2）中间轴的设计（四）数控系统硬件电路设计1硬件控制系统设计（包括微机数控系统框图的设计）2控制回路设计（包括微机数控系统电路原理图的设计与绘制）（1）位置环控制（2）电流环设

4、计包括微机、扩展芯片、显示、键盘、I/O接口、伺服控制电路等组成的控制系统。（五）系统控制软件的设计1.控制软件的主要内容2.软件设计（1）系统控制功能分析（2）系统管理程序控制（3）自动加工程序设计五、使用参考资料（仅限参考，尽量用其他的资料） 1、机床设计手册联合编写组，机床设计手册，北京机械工业版2、机床数控改造设计与实例，余莫良，机械工业版3、现代数控机床结构与设计，王爱玲，兵器工业版4、实用机床设计手册，李洪主编，辽宁科学技术出版社5、机电一体化设计手册，万德钧等编，江苏科学技术出版社6、机电一体化系统设计，张健民等编，北京理工大学版7、机电一体化系统设计，张健民等编，高等教育出版社8、数字控制机床廖效果编成华中科大出版9、全国高等教育自学考试机电一体化专业总合作业指导书，郝忠军等编10、CKJ6163/HK63简式数控卧式车床使用说明书（机械部分），宝鸡机床厂。11、高等学校毕业设计指导手册（机械卷），国家教委高等教育司编，12、CW6163普通车床使用说明书，邯郸机床厂13、CKJ6163数控车床使用说明书，邯郸机床厂任务书中所列参考书作为设计计算和设计要求的依据，要求大家先熟悉这些参考资料，结合设计原始数据进行设计。2

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