【051】1C616型普通車床改造

【051】1C616型普通車床改造,051,c616,普通,車床,改造 C616型普通車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）設(shè)計(jì)（論文）題目：C616型普通車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系 別：機(jī)械工程系專 業(yè)：機(jī)電一體化班 級：02機(jī)電（1）姓 名：宋文娟學(xué) 號：110203110 指導(dǎo)老師：鄒壽南完成時(shí)間：05年6月目錄序言 -3一、 設(shè)計(jì)方案的確定-4（一） 設(shè)計(jì)任務(wù)-4（二） 總體設(shè)計(jì)方案的確定-4二、機(jī)械部分改造與設(shè)計(jì)-4（一） 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算-4（二） 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算-10三、步進(jìn)電機(jī)的選擇-13（一）步進(jìn)電機(jī)選用的基本原則-13（二）步進(jìn)電機(jī)的選擇-14四、機(jī)床導(dǎo)軌改造-15五、自動轉(zhuǎn)位刀架的選用-16六、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的選用-17七、典型零件的工藝設(shè)計(jì)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(xiàn)-22序言畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：C616型普通車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床課題簡介：本課題是圍繞將普通機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床展開設(shè)計(jì)的，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是指價(jià)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(jī)床。中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，常希望對原有舊機(jī)床進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化、自動化。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就是結(jié)合現(xiàn)實(shí)的的生產(chǎn)實(shí)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(jià)格。價(jià)格便宜、性能價(jià)格比適中是其最主要的特點(diǎn)，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(jì)型數(shù)控型系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)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(shí)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(qiáng)企業(yè)的競爭能力。利用微機(jī)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(jī)械傳動的進(jìn)給和手工控制的刀架轉(zhuǎn)位，進(jìn)給改造成由計(jì)算機(jī)控制的刀架自動轉(zhuǎn)位以及自動進(jìn)給加工車床，即經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。 進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的改造是非常有必要的。數(shù)控機(jī)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(jī)床的運(yùn)用也受到其他條件的限制。如：數(shù)控機(jī)床價(jià)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(jì)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(jìn)行數(shù)控改造。一、設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)效果。（一） 設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)任務(wù)是對C616普通車床進(jìn)行數(shù)控改造。利用微機(jī)對縱橫進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)電機(jī)，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(jì)方案的確定由于是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造，所以在考慮具體方案時(shí)，基本原則是在滿足使用要求的前提下，對機(jī)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(yàn)，確定總體方案為:采用微機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖。經(jīng)一級齒輪減速后,帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動。二、機(jī)械部分改造設(shè)計(jì)與計(jì)算1 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造一般是步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)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(jì)要求那么高，而從改造方便、實(shí)用方面來考慮，一般把步進(jìn)電機(jī)放在縱向絲杠的右端。2 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件： 工作臺重量： W=80kgf=80N(根據(jù)圖紙粗略計(jì)算)時(shí)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： p=0.01mm/step步距角： =0.75/step快速進(jìn)給速度： Vmax=2mm/min(1)切削計(jì)算 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊可知，切削功率Nc=NK式中 N電機(jī)功率，查機(jī)床說明書，N=4KW； 主傳動系統(tǒng)總效率，一般為0.60.7取=0.65； K進(jìn)給系統(tǒng)功率系數(shù)，取為K=0.96。則： Nc=40.650.96=2.496KW又因?yàn)?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(jì)算FZ 如表（1）所示： 表（1） FZ計(jì)算結(jié)果ap(mm)222888f(mm)0.20.30.40.20.30.4FZ(N)112515241891168722872837當(dāng)FZ=1520N 時(shí)，切削深度ap=2mm, 走刀量f=0.3mm，以此參數(shù)做為下面計(jì)算的依據(jù)。從機(jī)床設(shè)計(jì)手冊中可知，在一般外圓車削時(shí)： FX =（0.10.6）FZ FZ=(0.150.7) FZ取： FX=0.5 FZ=0.51527.6=763.8N FY=0.6 FZ=0.61527.6=916.5N(2)滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)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=0.150.18，取為0.16。則 P=1.15763.8+0.16(1527.6+800)=1250.8N1) 強(qiáng)度計(jì)算：壽命值 L1=n1=取工件直徑 D=80 mm,查表得T I=15000h則：n1=20r/minL1=18最大動負(fù)載 Q=查表得： 運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù) fw=1.2 硬度系數(shù) fH=1則Q=1.211250.8=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(jī)床廠的產(chǎn)品樣本選取FC1B系列，滾珠絲杠直徑為32mm,型號為FC1B3265E2，其額定動載荷是10689N，所以強(qiáng)度足夠用。2）效率計(jì)算：根據(jù)機(jī)械原理的公式，絲杠螺母副的傳動效率為： =式中 摩擦角=10螺旋升角=325則=3)剛度驗(yàn)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=20.6166N/ cm2。滾珠絲杠截面積 F=()2=（）23.14則 L1=5.910-6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 =5.910-6=9.8m/m查表知E級精度絲杠允許的螺距誤差（1m長）為15m/m，故剛度足夠。4）穩(wěn)定性驗(yàn)算：由于機(jī)床原絲杠直徑為30mm，現(xiàn)選用的滾珠絲杠直徑為32 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(jì)算1）有關(guān)齒輪計(jì)算傳動比 i=1.25故取 Z1=32mm Z2=40 m=2mm b=20mm =20 d1=m Z1=232=64mm d2= m Z2=240=80mm d1 =d1 +2ha*=68mm d2=d2+2ha*=84mm=722) 轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量：J1=()2W=()280=0.4682 =4.68N2絲杠的轉(zhuǎn)動慣量：JS=7.810-4D4L1=7.810-43.24140.3=11.4752=114.75N2齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：JZ1=7.810-46.442=2.6172=26.17 N2JZ2=7.810-4842=6.392=63.9 N2電機(jī)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=14.5192=145.19N23）所需轉(zhuǎn)動力矩計(jì)算快速空載啟動時(shí)所需力矩M=MamaxMfM0最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 M=MatMfM0Mt快速進(jìn)給時(shí)所需力矩M= MfM0式中 Mamax 空載啟動時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩； Mf 折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩； M0 由于絲杠預(yù)緊所引起，折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩； Mat 切削時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩； Mt 折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩。Ma=10-4Nm當(dāng)n=nmax時(shí) Mamax =Ma nmax=416.7r/minMamax=10-4=2.52Nm=25.72f當(dāng)n=nt時(shí) Ma=Matnt=24.88r/minMat=10-4=0.1505Nm=1.536fMf =當(dāng)0=0.8 f=0.16時(shí)Mf =1.223f M0 =(1-02)當(dāng)0=0.9時(shí)預(yù)加載荷P0=Fx則：M0=0.462f=4.62NMt=7.297f=72.97 N所以, 快速空載啟動時(shí)所需力矩：M=MamaxMfM0=25.721.2230.462=27.405f=274.05N切削時(shí)所需力矩：M=MatMfM0Mt=1.5361.2230.4627.297=10.518f=105.18 N快速進(jìn)給時(shí)所需力矩：M= MfM0=1.2230.462=1.685f=16.85 N由以上分析計(jì)算可知：所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動時(shí)，Mmax=27.405f=274.05 N(二)橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算1. 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造的橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較簡單,一般是步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動滾珠絲杠,使刀架橫向運(yùn)動。步進(jìn)電機(jī)安裝在大拖板上，用法蘭盤將步進(jìn)電機(jī)和機(jī)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(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算由于橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算與縱向類似，所用到的公式不再詳細(xì)說明，只計(jì)算結(jié)果。已知條件：工作臺重（根據(jù)圖紙粗略計(jì)算） W=30f=300N時(shí)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 p=0.005/step步距角 =0.75/ step快速進(jìn)給速度 vmax=1m/min(1)切削力計(jì)算 橫向進(jìn)給量為縱向的1/21/3，取1/2，則切削力約為縱向的1/2FZ=0.5152.76=76.38f=763.8N在切斷工件時(shí)：Fy=0.5 FZ=0.576.38=38.19f=381.9N(2)滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算1）強(qiáng)度計(jì)算：對于燕尾型導(dǎo)軌：P=KFyf(FzW)取K=1.4 f=0.2則P=1.438.190.2(76.3830)=74.74f=747.4N壽命值 L1=13.5最大動負(fù)載Q=213.55f=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(jī)床廠的產(chǎn)品樣本選取FC1B系列，滾珠絲杠公稱直徑為20，型號為FC1B2045E2左，其額定動負(fù)載為5393N，所以強(qiáng)度足夠用。2）效率計(jì)算：螺旋升角=338，摩擦角=10則傳動效率=0.9563）剛度驗(yàn)算：滾珠絲杠受工作負(fù)載P引起的導(dǎo)程的變化量L1=5.9610-6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15m/m，故剛度足夠。4）穩(wěn)定性驗(yàn)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(qiáng)，故不再驗(yàn)算。(3)齒輪及轉(zhuǎn)矩有關(guān)計(jì)算1）有關(guān)齒輪計(jì)算傳動比 i=故取 Z1=18 Z2=30 m =2 b=20 =20 d1=36 d2=20 d1 =40 d1=64 a=482)傳動慣量計(jì)算工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量：J1=2絲杠的轉(zhuǎn)動慣量：JS=7.810-4D4L1=7.810-42450=0.6242齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：JZ1=7.810-43.642=0.2622JZ2=7.810-4642=2.0222電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。因此，總的轉(zhuǎn)動慣量：J=1.25823）所需轉(zhuǎn)動力矩計(jì)算nmax=Mamax=Nm=2.23fnt=33.17r/minMat=0.0174 Nm=0.1775 fMf=0.287f=0.028 NmM0=0.116f=0.011 NmMt=1.824f=0.182 Nm所以，快速空載啟動時(shí)所需轉(zhuǎn)矩：M=MamaxMfM0=2.230.2870.116=2.633f=26.33N切削時(shí)所需力矩：M=MatMfM0Mt=0.17740.2870.1161.824=2.404f=24.04 N快速進(jìn)給時(shí)所需力矩：M= MfM0=0.2870.116=0.403f=4.03 N從以上計(jì)算可知：最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生在快速啟動時(shí)，Mmax=2.633f=26.33 N三、步進(jìn)電機(jī)的選擇(一) 步進(jìn)電機(jī)的選擇的基本原則合理選用步進(jìn)電機(jī)是比較復(fù)雜的問題，需要根據(jù)電機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中的實(shí)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(jìn)電機(jī)最基本的原則介紹如下：1 步距角步距角應(yīng)滿足：式中 i傳動比 min系統(tǒng)對步進(jìn)電機(jī)所驅(qū)動部件的最小轉(zhuǎn)角。2 精度步進(jìn)電機(jī)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(shí)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(shí)用。所以選用不進(jìn)電機(jī)應(yīng)滿足Qis式中 Q步進(jìn)電機(jī)的積累誤差； s系統(tǒng)對步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動部件允許的角度誤差。3轉(zhuǎn)矩 為了使步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)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(jī)啟動力矩； ML0電動機(jī)靜負(fù)載力矩。根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)，啟動力矩選取如表（2）所示。Mjm為步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩，是步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中給出的。表(2) 步進(jìn)電機(jī)相數(shù)、拍數(shù)、啟動力矩表運(yùn)行方式相數(shù)33445566拍數(shù)3648510612Mg /Mjm0.50.8660.7070.7070.8090.9510.8660.8662）在要求的運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，電動機(jī)運(yùn)行力矩應(yīng)大于電動機(jī)的靜載力力矩與電動機(jī)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(jìn)電機(jī)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：ftfcpm式中 ft極限啟動頻率； fcpm要求步進(jìn)電機(jī)最高啟動頻率。（二）步進(jìn)電機(jī)的選擇 1C616縱向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定Mq = 685.125 N為滿足最小步矩要求，電動機(jī)選用三相六拍工作方式，查表知：Mq/Mjm=0.866所以步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為：Mjm=791.14 N步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率fmax=Hz綜合考慮，查表選用110BF003型直流步進(jìn)電機(jī)，能滿足使用要求。4 C616橫向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定Mq = N電動機(jī)仍選用三相六拍工作方式，查表知：Mq/Mjm=0.866所以，步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為：Mjm= N步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率fmax=3333.3 Hz為了便于設(shè)計(jì)和采購，仍選用110BF003型直流步進(jìn)電機(jī)，能滿足使用要求。四、機(jī)床導(dǎo)軌改造臥式車床上的運(yùn)動部件，如刀架、工作臺都是沿著機(jī)床導(dǎo)軌面運(yùn)動的。導(dǎo)軌就是支承和導(dǎo)向，即支承運(yùn)動部件并保證運(yùn)動部件在外力作用下，能準(zhǔn)確的沿著一定的方向運(yùn)動。導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度、精度保持性和低速運(yùn)動平穩(wěn)性，直接影響機(jī)床的加工精度、承載能力和使用性能。數(shù)控機(jī)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(yùn)動靈活輕便，低速運(yùn)行時(shí)不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。精度高，但價(jià)格貴。經(jīng)濟(jì)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(jī)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。普通機(jī)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)，數(shù)控改造一般是將原機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)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(qiáng)、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)用較多的聚四氟乙稀（PTEE）貼塑軟帶，如美國生產(chǎn)的TwrciteB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(jìn)行加工修理。根據(jù)導(dǎo)軌尺寸長度放大34，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(jìn)行修整加工。作為導(dǎo)軌面的表面，根據(jù)需要可進(jìn)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(jī)床數(shù)控改造機(jī)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(diǎn)。經(jīng)濟(jì)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(jìn)機(jī)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(diǎn)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，在生產(chǎn)中大量使用。現(xiàn)選用常州武進(jìn)機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速：1400r/min夾緊力：1t上刀體尺寸：152152下刀體尺寸：161171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(shí)間：90 180 2702.9s 3.4s 3.9s六、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造時(shí)數(shù)控系統(tǒng)選用數(shù)控系統(tǒng)是一臺數(shù)控機(jī)床的核心。對系統(tǒng)的選擇在機(jī)床數(shù)控改造中是至關(guān)重要的現(xiàn)從系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性選擇為開環(huán)伺服系統(tǒng)為JWK15T?，F(xiàn)將該經(jīng)濟(jì)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(jī)廠江南機(jī)床數(shù)控工程公司2用戶容量24K3設(shè)定單位X=0.005 Z=0.014控制軸數(shù)X、Z兩軸5聯(lián)動軸數(shù) 二軸6編程尺寸9999.997快速(X/Z)向316/8G功能G00G04 G22G29 G32、G33、G36、G37、G9、G80、G929M功能M00M09 M20M29 M92M9910S功能S01S04 S05S1011T功能T1XT8X12步進(jìn)電機(jī)220V 10%50HZ13控制精度1步14功耗W36015環(huán)境溫度040C16相對溫度80%（25C）17外形尺寸（）34040022018系統(tǒng)重量17 kg七、典型零件的工藝設(shè)計(jì)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(gè)工步來完成加工，即先用16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(xì)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38、18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(jìn)行外圓粗加工時(shí)，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(jìn)行內(nèi)孔粗加工時(shí)，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(diǎn)O為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。（三）手動鉆孔夾好工件，用16的麻花鉆手動鉆孔，孔深55mm。（四）編制加工程序23 N001 G94G54T1M03S700M08N002 G00Z0X32N003 G01X-1F30N004 G00Z1X30.6N005 G01Z-44F80N006 G00X31Z1N007 G00X27N008 GO1Z-22.4F80N009 G00X28Z1N010 G00X25N011 G01Z-22.4F80N012 G00X26Z1N013 G00X23.9N014 G01Z-20N015 G00Z1X25N016 G00X80Z120M09M05N017 T2M06M08M03N018 G00Z0X24N019 G01X2.5F30N020 G01X23.9 CHF=2N021 G01Z-8F80N022 G01X22Z-9.6 N023 G01Z-19.8N024 G01X24.6N025 G01X27N026 G01X30.5Z-38.4N027 G01Z-44N028 G00X31Z-8 N029 G00X24N030 G01X23.9N031 G01X20.8Z-9.6 N032 G01Z-19.8N033 G02X24.6Z-22.4CR=5.6F50N034 GO1X30.4Z-38.4N035 G01Z-44N036 G00X80Z100M09M05N037 T3M06M08M03N038 G00Z3X23.3N039 G33Z-11K=0.75N040 G00X25N041 G00Z3N042 G00X23.1N043 G33Z-11K=0.75N044 G00X25N045 G00Z3N046 G00X23N047 G33Z-11K=0.75N048 G00X25N049 G00X80Z120M09M05N050 T4M06M08M03N051 G00Z3X0N052 G01Z-44F15N053 G01Z3F50N054 G00X80Z120M09M05N055 T5M06M08M03N056 G00X14.2Z1N057 G01Z-41F50N058 GOOX14Z1N059 GOOX14.4N060 G01Z-41N061 G00X14Z1N062 G00X16Z0N063 G01X14.4Z-8N064 G00Z0N065 G00X17.6N066 G01X14.4Z-8N067 G00Z1N068 G00X80Z120M09M05N069 T6M06M08M03N070 G00X32Z-40N071 G01X12F30N072 G00X80Z120N073 M05M09M02小結(jié)三年的大學(xué)學(xué)習(xí)，讓我們對機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的知識有了一個(gè)系統(tǒng)而又全新的的認(rèn)識。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)中最后一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，它為我們以后從事技術(shù)工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，對我們掌握所學(xué)知識情況進(jìn)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(jì)，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(diǎn)和幫助下，對所需的資料進(jìn)行搜集和整理，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，再對資料做一個(gè)簡單的歸類。其次，依據(jù)指導(dǎo)老師給出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，先制定設(shè)計(jì)的總體方案，按照指導(dǎo)老師要求的設(shè)計(jì)進(jìn)度，一步步的完成此次的設(shè)計(jì)任務(wù)。前幾周的數(shù)控拆裝綜合實(shí)驗(yàn)，為我此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)新產(chǎn)品，還是改造原先的老產(chǎn)品，都是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)過程，容不得半點(diǎn)含糊。設(shè)計(jì)人員應(yīng)先明白設(shè)計(jì)的目的，了解產(chǎn)品的價(jià)值和實(shí)用性，其次要對設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)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(jì)說明書，進(jìn)行繪圖。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我獨(dú)立設(shè)計(jì)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(jī)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(jì)的指導(dǎo)!參考文獻(xiàn)張新義 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社余英良 機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例 機(jī)械工業(yè)出版社何銘新 機(jī)械制圖 高等教育出版社徐 灝 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第2版 第4卷 機(jī)械工藝出版社