毕业论文：机床的数控化改造分析 ㊣ 精品文档 值得下载

速度控制„„„„„„„„„„„„„„„„„„步进电动机加减速控制„„„„„„„„„„„„„„„„„第章在机测量对工件质量的提升温度补偿和刀具磨损补偿„„„„„„„„„„„„„„„„„„„机床加工参数的设定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„夹具找正„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„工件找正„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„北京广播电视大学秋级机械设计制造及其自动化专业毕业论文设计第章概述机床的发展简史机床制造工业可划分为三个发展阶段手工业生产机械化生产自动化生产。

机床未来的发展趋势是进步应用电子计算机技术新型伺服驱动元件光栅和光导纤维等新技术，简化机械结构，提高和扩大自动化工作的功能，使机床适应纳入柔性制造系统工作提高功率主运动和进给运动的速度，相应提高结构的动静刚度以适应采用新型刀具的需要，提高切削效率提高加工精度并发展超精密加工机床，以适应电子机械航天等新兴工业的需要发展特种加工机床，以适应难以加工金属材料和其他新型工业材料的加工。

机械制造装备在国民经济中的地位机械装备制造业是保证国民经济发展建设的基础，装备制造业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的发展水平和现代化程度。

机械制造装备中占分量最大的就是金属切削机床。

在现代机械制造工业中，切削加工是加工机械产品零件最主要的方法。

金属切削机床是对金属坯料或工件进行加工，使之获得所要求的几何形状尺寸精度和表面质量的零件。

机械产品中大部分是由定形状和尺寸的金属零件组成，而这些零件通常都是用金属切削机床加工出来的。

金属切削机床是加工机器零件的主要设备，其技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。

金属切削机床是制造机器的机器，也是能制造机床本身的机器，这是金属切削机床区别于其他机器的主要特点，故机床又称为工具机。

机床主要包括金属切削机床，主要用于对金属进行切削加工木工机床，用于对木材进行切削加工特种加工机床，用物理化学等方法对工件进行特种加工。

习惯上所称的机床指的是使用得最广泛数量最多的金属切削机床。

机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务。

它为工业农业交通运输业科研和国防等部门提供各种机器仪器和工具，它是国民经济各部门赖以发展的基础。

而机床工业又是机械制造工业的基础。

机床是机械工业的基本生产设备，它的品种质量和加工效率直接影响着其他机械产品的生产技术水平和经济效益。

机床的属性决定了它在国民经济中的重要地位。

因此，机床工业的现代化水平和规模，以及所拥有机床的数量和质量是个国家工业发达程度的重要标志之。

机床数控化改造的意义机床数控化是制造业实现生产现代化的主机。

数控技术的水平高低和机床的数控化率是衡量个国家工业发展水平的重要标志，目前我国机床的数控化率还不到，新机床的年产量数控化率也仅为。

无论从数控技术水平和机床的数控化率都大大落后于先进的西方发达国家。

从世纪后期，我国调整产业结构产品结构和生产北京广播电视大学秋级机械设计制造及其自动化专业毕业论文设计方式，作为自动化生产的基础没备即数控机床，已远远满足不了工厂逐年增加的生产需求。

对于机械制造企业，单纯靠购买新的数控机床，所需投资大，周期长，常使许多中小企业望而却步。

因此，利用原有的部分普通机床进行数控化改造，提高机械设备的数控化率，无疑是种有效的途径。

就是在美国日本和德国等发达国家，机床的改造作为新的经济增长行业，也是生机盎然，正处在黄金时代。

在美国日本德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新行业。

在美国，机床改造业称为机床再生业。

在日本，机床改造业称为机床改装业。

从事改装业的著名公司有大隈工程集团岗三机械公司千代田工机公司野崎工程公司滨田工程公司，山本工程公司等。

由于机床以及技术的不断进步，机床改造已是个永恒的课题。

我国的机床改造业，也是从老的行业进入到以数控技术为主的新行业，具有重要的现实意义和实用价值节省资金。

机床的数控化改造同购置新机床相比般可节省左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。

般大型机床改造只需花新机床购置费的。

即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床的费用，并可以有效地利用现有地基。

机械性能稳定可靠，但结构受限。

所利用的件的加工过程中，如何利用机床内随机量仪的在机测量功能，通过对刀具工件夹具等的检测和补偿，有效地提升了工件的制造质量和工序质量。

随着制造业的生产模式从大批量单品种渐渐演变成中小批量多品种，加工中心在相关企业中的应用日趋增多，尤其是用于动力总成部件中那些复杂零件的加工，如发动机中的缸体缸盖，变速箱中的壳体等。

鉴于这些零件不但形状复杂工艺要求高，旦出现废品就会造成很大损失，因此，如何提升机床数控化的制造质量意义是很大的。

而随机检测功能的设置就是种十分有效的手段。

机床数控化多年前在国内机械制造业，包括汽车航空航天行业已有所应用，但装备随机检测系统则还足近十年来才出现的现象。

由于能显著提高制造质量工作效率和降低差错，在企业，特别是航空发动机微型电机汽车发动机变速箱航天器材等工厂的应用日趋增多。

温度补偿和刀具磨损补偿经过对可能引起的原因较全面的剖析，确认是环境温度变化造成的，显然，若不采取补偿措施就难以消除由此引起的误差。

最后，通过给机床添加了随机检测功能，终于彻底解决了问题。

方法是在刀库中配触发式测头，根据预先设定的频次如次件，如同把刀具般地取出，打在安装工件的夹具上的固定位置。

由于正确地判断出这位置的变化与受控关键尺寸之间存在着线性相关，因此就可以根据测得值的变化来调整进刀量，从而有效地实施了补偿。

同样地，进行温度补偿或刀具磨损补偿也可采用另种方法。

不久前，南方汽车发动机厂为了确保加工缸盖上平面后的尺寸精度，采取了将随机量仪的测头打在铣削完毕后的工件表面上，按每件次的间隔进行测量。

若发现有较大偏差，即根据设定的补偿方式自动调整加工参量。

般来说，受温度变化或刀具磨损的影响而带来的波动呈现规律性，据此可确定相应的补偿方式。

机床加工参数的设定铝质缸体需锒嵌缸套，缸套是外购件，这台加工中心的道工序即是加工该缸套安装平面。

为了确保缸体上平面至安装平面的轴向距离能控制在规定公差范围内，机床内设置了在线检测系统。

这道工序需控制的值是由缸体的底平面到上平面的高度和缸套的高度决定的，即由于缸体底平面固定于机床夹具的支承面，后者是加工的基准面，而是定值，北京广播电视大学秋级机械设计制造及其自动化专业毕业论文设计因此为了确保得到致的值，就必须通过在线检测获取每个工件的片值后，再来确定对应的切削量具体做法触发式测头顺序在缸体的上平面测量个点，并按得到的数据取平均值，然后由之前的已设定值来求出相对应的切削量，作为下道工序加工缸套安装面时的依据。

夹具找正加工中心拥有个硕大的称为交换器的转台，在其直径方向安装了二个托盘，其实是两个用于装夹工件的回转工作台，可背向安装二个缸盖罩壳。

二个工作台所处位置总是对应机床前后部的上下料和加工工位，即当组工件处于加工工位被顺序进行加上时，操作工则在上下料工位从事工序完毕后的卸料和再次上料。

交换器和托盘的回转精度很高，但前者在交换两个工作台位置时，必须先由举升机构将整个转台抬起，然后转动，再落入由四个锥体锥孔组成的，依靠锥面匹配的定位装置。

由于工作环境恶劣，难免会有冷却液带入的铝屑杂物等粘附在定位面上，由此会造成转台的微量偏移，并传递到工作台托盘和其上的夹具。

但定位装置的原理和结构决定了也确保了微量偏移只可能是平移，而不可能是歪斜。

从图可见，被加工的缸盖罩壳是直立装夹的，若不对这项引起误差的因素进行监控，将不利于保证工件的质量，为此，安摔了随机检测的环节，用于夹具的找正，更确切地说，是通过找正进行补偿。

具体的实施方法是在工作台上夹具的上部设基准块，当上作台置于机床的加工工位时，在对工件实施切削加工前，动力头先调出测头，打在基准块的小平面上，通过与预先的设定值相比较来判断夹具的状态，当出现超出允许范围的偏差时，即通知操作人员或机修人员进行处理。

根据被加工工件的实际情况，这项允差范围定为，即当在线测量的结果小于时，认为可以通过补偿来解决夹具偏移引起的加工误差。

并在之后的加工过程中，通过在切削量参数小引入对应的补偿值，以消除夹具偏移的带来的影响，从而确保工件的制造质量。

工件找正被加工工件是种新颖汽车发动机上的大型铝铸件链轮罩壳，在这台机床的众多工序中，对其中个孔的加工是极为重要的。

从左至右显示了这些孔，其中第个，也是最右侧个正所处在待测相当于加工位置。

为了确保孔的加工质量，在工艺上就必须使刀具的回转中心与工件毛坯孔的中心保持致。

但四个孔呈辐射散布状，孔径和中心高又相差很大。

在这种情况下，如果对每个工件都仍执行成不变的加工程序，那么即使是装夹中的细微图差别，或是铸件自身的些差异，都将会影响孔的制造质量。

为此，必须先对工件进行找正，即利用机床的随机检测系统在加工前先逐个对每个毛坯孔进行测量。

方法是通过在圆周的北京广播电视大学秋级机械设计制造及其自动化专业毕业论文设计上下左右共打点来精确地确定孔中心的坐标位置，据此，再有针对性地执行各个孔的加工，显然，经过工件找正之后，各孔的制造质量就有了充分保证。

此外，在找正的同时，还可以得到铸孔的毛坯余量，若进步利用变量编程，还可以实现毛坯余量的自动分配，这样就既能保证孔加工过程中切削力不会过大，以免损伤机床和刀具，又能提高刀具的耐用度，以使工作效率达到最高。

北京广播电视大学秋级机械设计制造及其自动化专业毕业论文设计结束语通过参与车间专用机床改造项目的调研设计组织实施及最后设备安装和施工验收，经检验和为期个月的考核，其各项指标合格，性能可靠。

经改装后的轴类零件专用机床能够正常运转，机床研制成功。

用改装后的专用机床加工尺寸为的轴根，经检验，中心孔深度尺寸能够保证，提高了原机床的自动化控制程度和生产效率，同时此改装没有破坏机床的任何原有结构，很容易地就