C616普通车床数控化改造.doc

1、C616普通车床数控化改造摘 要针对大多数企业,具有数量众多和较长使用寿命的普通机床，其加工精度较低、不能批量生产，自动化程度不高，自适应性差，但考虑投资成本，产业的连续性又不能马上被淘汰。数控机床作为机电液气一体化的典型产品，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量、零件多变的问题，加工质量稳定，生产效率较高。购买新的数控机床是提高产品质量和效率的重要途径,但是成本高，许多企业在短时间内无法实现，这严重阻碍企业设备更新的步伐。为此把普通机床数控化改造，不失为一条投资少、提升产品质量及生产效率的捷径，提升企业竞争力，在我国成为制造强国的进程中，占有一席之地。本文以C616型普通车床的数控化改造为例

2、，阐述车床数控化改造的方案、工作原理，以及对现有的普通车床进行数控化改造, 并指出数控系统的选择的方法和步骤，为企业进行数控化技术改造提供了一种途径。关键词： 数控改造；滚珠丝杠；步进电动机；数控机床iAbstractMost enterprises still have large amounts general-purpose machine tools which have longevity of service, low precision, can not adapt to mass production, low automatization and adaptability,

3、but can not be washed out because of its low cost and continuity of enterprises productionAs a representative production of mechanical, electronic, hydraulic and pneumatic integration, numerically controlled machines have a stabilization quality and high efficiency, and can solve problems such as co

4、mplex structure, high precision, mass production, part variety in machiningPurchasing new numerically controlled machines is an important way to improve production precision and efficiency, but it may not come true to many enterprises because it cost much Enterprises equipment updating step are coun

5、teracted severly So General lathes numerically controlled reforming is a quick way that costs less, improve production precision and efficiency, and it can improve enterprises competitive power So it can takes its place in our way to a powerful manufacturing countryAbstract ：In this paper ，taking ex

6、ample for C616 common lathe ,we represented the scheme and operating principle of the NC reforming of lathe and how to reform existing common lathe We showed the method and process of NC system design ，and offered a way of NC reforming for corporationsKey words ： digital modification; ball screw; st

7、epping motor; CNC Latheii目 录摘 要iAbstractii第一章 绪论1第一节 数控设备及技术现状1一、数控机床行业发展1二、数控技术6第二节 对我国数控技术和产业化发展的战略思考11第二章 机床的数控化改造13第一节 数控机床的特点13第二节 设备数控化改造的现状14一、机床数控化改造的内容及特点14二、机床数控化改造的必要性15三、数控化改造的内容17第三节 本文的选题及主要研究内容19一、问题提出19二、本文的选题20三、主要研究内容20第三章 数控车床总体改造方案及机械部分设计21第一节 设计方案的确定21一、设计基本思路21二、设备改造前后各项性能指标21第

8、二节 改造方案的确定22一、方案设计论证22二、设计目的24三、总体方案设计24第三节 机械部分的设计25一、（纵向）Z向进给系统的设计与计算25二、（横向）X向进给系统的设计与计算33第四节 步进电动机的选择39一、步进电机选用的基本原则39二、步进电机的选择41第四章 C616车床数控化改造的数控装置系统43第一节 数控装置系统选型43第二节 GSK980T数控系统的基本功能43第三节 系统配置方案研究44一、GSK980T数控系统配置44二、系统配置方案研究45第四节 数控装置的安装46一、进给步进电机的驱动器选型46二、脉冲发生器47第五章 CJK616-A数控车床电气控制设计50第一

9、节 C616车床电气控制50一、C616车床运动形式50二、电力拖动特点和控制电路50第二节 CJK616-A车床电气控制设计50一、CJK616-A数控车床主电路设计50二、CJK616-A数控车床控制电路设计51第三节 驱动器与步进电机的连接线路53第四节 控制元件清单54第六章 数控机床的安装、调试、精度检测56第一节 数控机床的安装、调试、精度检测56第二节 数控机床操作指南59一、数控系统面板解释59二、手动操作61三、操作说明64结 论65参考文献66外文资料67中文译文71致 谢73iv第一章 绪论当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化

10、先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后，正式参与世界市场激烈竞争，今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。近年来，随着各行业对机加工产品要求的不断提高和数控技术的飞速发展，数控机床以其精度高、效率高和劳动强度低等诸多普通机床无法比拟的优势，成为当今制造业的主流加工设备。目前，一个企业设备数控化程度的高低

11、已经直接影响到了它的生存。那些拥有大量普通机床的工厂，正面临着巨大的挑战。这些厂家效益不好的主要原因，一方面是大量普通机床闲置造成浪费，另一方面是没有足够的资金购买新的数控设备。因此，投入较少的资金，把原有机床进行升级改造，使之变成数控机床，就成了解决这一问题的最好办法。现在，机床的改造，特别是把普通机床改造成经济型数控机床，已经成为了我国广大企业设备投资的重要组成部分。近年来，我国已积极开展了对机床数控化改造再制造技术的研究，如：武汉华中数控公司先后完成了50多家企业数百台设备的数控化再制造，为国家节约了数亿元设备购置费。一般来说，数控化再制造一台普通车床的价格不到相同功能新数控机床的一半。

12、因此，对普通机床进行数控化再制造具有重大的意义，既能充分利用原有的旧设备资源，减少浪费，又能以较小的代价落的性能先进的数控设备，满足现代化生产的的要求，符合我国的产业政策。第一节 数控设备及技术现状一、数控机床行业发展中国机床工具工业协会常务副理事长吴柏林日前表示，2014年机床工具行业经济运行基本处于稳定向好态势，但是金融危机对行业的影响以及不确定因素依然存在。预计2015年，在经济增速超过8%的拉动作用下，机床工具全行业增速将会达到15%左右，金切机床行业将有个位数增长，全年金属加工机床进出口将出现恢复性增长。数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的CADCAM、FMS

13、、CIMS等，都是建立在数控技术之上，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。同时，数控技术的利用关系到国家的战略地位，是体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。数控（NC）技术是指用数字、文字、符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体的二进制形式数据运算的出现。1938年香农在美国麻省理工大学进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控

14、技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界工业史上一件划时代事件，推动了自动化的发展。现在，数控技术也叫计算机数控技术（CNC）。目前，它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机代替原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制技能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动 电机或液压执行元件带动设备运行。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技

15、术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化设备，如数控机床等。其技术涉及多个领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）伺服驱动技术；（4）自动控制技术；（5）传感器技术；（6）软件技术等。1行业承载多重压力2014年是中国机床工具行业连续8年高速发展后最为困难的一年。金融危机对中国机床工具行业影响深远，中央领导多次视察机床制造企业，对装备制造业包括机床工业的发展做过多次重要指示，极大地鼓舞了业界战胜危机、谋求更大发展的信心。 受金融危机影响，机床工具市场需求增长乏力，市场规模总体萎缩。据有关统计资料，国内机床需求增速下降20%以上。金融危机导致固定资产投资项目进度放慢，减少了对机床工具的市场需求，加剧了竞争。同时，市场需求结构也发生明显变化，由于国内主要用户行业，如军工、汽车、铁路等行业进行调整升级，对普通、低档机床需求大幅度萎缩，大重型和高档数控机床则保持稳定需求。此外，用户对机床工具产品的性能、可靠性、服务、付款方