机械制造与自动化本科毕业设计论文-----数控车床的改造

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1、 前 言 数控机床经济型改造,实质是机械工程技术与微电子技术的结合。经改造后 的机床加工的精度、效率、速度都有了很明显的提高，适合我国现在经济水平 的发展要求。 本次毕业设计中，我们对有关数控机床及数控改造的相关书籍、刊物 进行大量阅读,收集了很多资料,了解了数控机床的基本概念，数控机床的发展 概况，数控机床的组成及其工作原理，扩大了我们的知识面。 随着科学技术的发展,现代机械制造要求产品的形状和结构不断改进， 对零件的加工质量的要求也越来越高。随着社会对产品多样化要求的增强，产 品品种增多,产品更新换代加速。数控机床代替普通机床被广泛应用是一个必然 的趋势。同时，数控机床将向着更高的速度、精

2、度、可靠性及完善性的功能发 展。 1 摘摘 要要 摘要摘要: :了解数控机床的概念，所谓数字控制是按照含有机床(刀具)运动信息程序所指 定的顺序自动执行操作的过程。 而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行 工作。它的优点很多,可以在同一机床上一次装夹可完成多个操作，生产率显著提高 等优点，但它的价格昂贵。由于我国现在使用的机床大多数为普通车床，自动化程度 低,要更新现有机床需要很多资金。为了解决这个问题,也为了适应多品种中、小批量 零件加工我们选择机床经济型数控改造。本次设计主要为纵向进给系统的设计，其中 包括纵向进给系统改造方案的确定，各零部件的设计。 关键词关键词: :数控、车床、

3、改造、纵向进给 2 第一章 概 述 一、数控系统发展简史 1946 年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动 的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的 飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。 6 年后，即在 1952 年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从 此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。 1、数控（NC）阶段（19521970 年） 早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床 实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路“

4、搭“成一台机床专用计算机作为数控系统， 被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段 历经了三代，即 1952 年的第一代-电子管；1959 年的第二代-晶体管；1965 年的第三代- 小规模集成电路。 2、计算机数控（CNC）阶段（1970 年现在） 到 1970 年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核 心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的“通用“两个字省略了）。 到1971年， 美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件-运算器和控制器， 采用大规模集成电路技术集成

5、在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称 为中央处理单元（简称 CPU）。 到 1974 年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能 力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且 当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理 器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。 到了 1990 年，PC 机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可 以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于 PC 的阶段。 总之，计算机

6、数控阶段也经历了三代。即 1970 年的第四代-小型计算机；1974 年的第 五代-微处理器和 1990 年的第六代-基于 PC（国外称为 PC-BASED）。 还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即 CNC）了，而我国仍习惯称数 控（NC）。所以我们日常讲的“数控“，实质上已是指“计算机数控“了。 二、数控机床及其特点 3 数控机床（Numerical Control Machine Tools）是指采用数字形 式信息控制机床。详言之，凡是用数字化的代码将零件加工过程中所 需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量等记录在程序 介质上，送入计算机或数控系统，经过译码、运算以及处理，控制机 床的刀具与工件的相对运动，加工出所需要的工件的一类机床即为数 控机床。 数控机床较好地解决了复杂、精密、小批、多变的零件加工问题， 是一种灵活的、 高效能的自动化机床， 尤其对于约占机械加工总量 80% 的单件、小批量零件的加工，更显示出其特有的灵活性。概括起来， 采用数控机床有以下几方面的好处： 提高加工精度，尤其提高了同批零件加