的数控化改造设计摘要拔叉推动滑移齿轮移动来实现变速，双联滑移齿轮用个液压缸，而三联滑移齿轮必须使用两个液压缸实现三位移位。电磁离合器是应用电磁效用接通或切断运动的元件，由于它便于实现自动操作，并有现成的系列产品可供选用，因而它已成为自动装置中常用的操作元件。电磁离合器用于数控机床的主转动时，能简化变速机构，操作方便，通过若干个安装在各转动轴上的离合器的吸合和分离的不同组合来改变齿轮的传动路线，实现主轴的变速。图电磁离合器变速的主传动系统图图是采用电磁离合器变速的传动系统图，该传动系统由四对相互啮合的齿轮构成二级齿轮变速。每对相啮合的齿轮中有个空套在传动轴上，并与电磁离合器的联接件联接，离合器与传动轴采用花键联接，空套齿轮与传动轴之间只有在电磁离合器吸合时才能传动。因此，通过各离合器的吸合和分离的不同组合可以改变运动的传动路线，实现主轴的变速。对所示系统，四个离合器有种可实现传动的组合，由于有两组齿轮的齿数样，因而有条不同的传动路线，可获得档机械变速表.表.电磁离合器动作与传动比电动机转速•主轴转速•传动比电磁离合器当从装置中输出主轴转速主时，此主轴转速主经过比较器进行比较当•主•时电磁离合器和吸合，和分离，此时整个系统的转动比是，交流电动机的进行恒转矩传动。其转速为电主••。当•主•时电磁离合器和吸合，和分离，此时整个系统的转动比是，交流电动机的进行恒功率传动。其转速为电主••。当•主•时电磁离合器和吸合，和分离，此时整个系统的转动比是，交流电动机的进行恒功率传动。其转速为电主••。当•主•时电磁离合器和吸合，和分离，此时整个系统的转动比是，交流电动机的进行恒功率传动。其转速为电主••。改造后的机床为实现其螺纹加工还须配置主轴脉冲发生器作为车床主轴位置信号的反馈元件。它与车床主轴同步运行，采集主轴运动时的数据信息，发出主轴转角位置变化信号，输入到数控系统内，再由数控系统通过软件控制，以保证主轴每转转时，螺纹车刀也同步在纵向进给个螺纹，并保证螺纹加工中分几次切削时不发生乱扣，即每次螺纹切削进刀位置致。主轴脉冲发生器般采用增量式光电编码器，其安装通常有两种方式同轴安装异轴安装。同轴安装方式是直接与车床主轴的后端相联结，这种方式结构简单，但缺点是安装后不能加工穿出车床主轴孔的零件异轴安装方式是通过桥齿轮或同步齿形带传动，使主轴与光电编码器同步转动，其结构复杂，但避免了前述同轴安装的缺点。本设计中是采用异轴安装方式。主轴脉冲发生器输光学元件，安装时应小心轻放，不能有较大的冲击和振动，以防损坏玻璃光栅盘，造成报废。令应注意主轴脉冲发生器的最高运行转速，车床主轴的转速必须小于此转速，以免损坏脉冲发生器。伺服进给系统的改造设计与计算伺服进给机构的设计是普通车床经济型数控改造的主要部分，如果说系统是数控机床的“大脑”，是发布“命令”的指挥机构，那么，伺服驱动系统便是数控机床的“四肢”，是执行机构，它忠实而准确的执行由系统发来的运动命令。伺服控制系统是联接数控系统与机床的枢纽，其性能是影响数控机床的精度稳定性可靠性加工效率等方面的重要因素。.伺服系统的组成原理和要求伺服系统的组成原理机床进给伺服系统主要由伺服驱动控制系统与机床进给机械传动机构两大部分组成。机床进给机械传动系统通常由减速齿轮滚珠丝杠机床导轨和工作台拖板等组成。对于伺服驱动控制系统，按其反馈信号的有无，分为开环和闭环两种控制方式。对于开环伺服系统只能由步进电机驱动，它由步进电机驱动电源和电动机组成。闭环伺服系统则分为直流电动机和交流电动机两种驱动方式，并且是双闭环系统，内环是速度环，外环是位置环。速度环中用作速度反馈的检测装置为测速发电机脉冲编码器等。速度控制单元是个独立的单元部件，它由速度调节器电流调节器以及功率驱动放大器等部分组成。位置环是由装置中的位置控制模块速度控制单元位置检测及反馈控制等部分组成。根据其位置检测信号所取部位不同，它又分为半闭环和全闭环两种。半闭环采用转角位置检测装置，安装于滚珠丝杠端部，或直接与伺服电动机转子的后端相连与伺服电动机成体对于全闭环系统需要采用直线位置检测装置，安装于机床导轨与工作台拖板之间。通常伺服驱动控制单元与电动机由个生产厂家配套提供甚至包括位置检测装置。伺服系统的要求伺服系统是把数控信息转化为机床进给运动的执行机构。为确保机床的加工质量和效率，机床对其伺服系统有“稳准快宽足”五个要求，它反映了伺服驱动系统的五项性能指标,具体的内容如下稳即稳定性，也就是要求系统有较好的抗干扰性，保证电源环境负载等所产生的波动对其影响甚小，有较硬的调速机械特性，过载能力强，稳定性好，适应性好，以确保工件加工的致性。准及准确性，为确保加工质量，除要求系统稳定外，还必须有较高的准确定位精度。数控机床是由数控系统发出指令自动完成整个加工过程，它不象普通机床那样，中间可以由操作者测量工件后再通过操纵手轮来修正加工偏差。由于数控机床是按加工程序次完成加工，所以进给系的数控化改造设计摘要,数控,改造图纸,机械设计,毕业论文本课题重点在于机械部分的设计，重点是传动部分，伺服进给机构，自动转位刀架及数控系统的选择与设计。车床的主轴转速部分采用了变频调速交流异步电机，有级变速部分采用电磁离合器控制机构车床的纵向和横向进给运动采用步进电机驱动，经步进电机驱动，齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向横向进给运动刀架改成由微机控制，经电机驱动的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能，需安装主轴脉冲发生器。改造后的车床实现了分段的无极调速，满足了横向与纵向的自动进给，具备了数控车床的功能。因此它有利于改善工人的工作环境，降低工作强度，提高加工质量。关键词主传动变频调速电磁离合器伺服系统齿轮滚珠丝杠转位刀架数控系统概论.数控系统发展简史年诞生了世界上第台电子计算机，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。年后，即在年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第台数控机床。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。.国内数控机床状况分析国内数控机床现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。年，我国机床工业产值已进入世界第名，机床消费额在世界排名上升到第位，达.亿美元，仅次于美国的.亿美元，消费额比上年增长。但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，年进口机床跃升至世界第位，达.亿美元，比上年增长.。近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床数控磨床数控特种加工机床数控剪板机数控成形折弯机数控压铸机等，普通机床有钻床锯床插床拉床组合机床液压压力机木工机床等。出口的数控机床品种以中低档为主。国内数控机床的特点新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位。数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高。年国内数控金切机床产量已达.万台，比上年增长.。金切机床行业产值数控化率从年的.提高到年的.。数控机床发展的关键配套产品有了突破。.数控系统的发展趋势继续向开放式基于的第六代方向发展基于所具有的开放性低成本高可靠性软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用机作为它的前端机，来处理人机界面编程联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。应用自适应控制技术数控系统能检测过程中些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。引入专家系统指导加工将熟练工人和专家的经验，加工的般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。引入故障诊断专家系统智能化数字伺服驱动装置可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。.机床数控化改造的必要性微观看改造的必要性从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。可以加工出传统机床加工不出来的曲线曲面等复杂的零件。由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高倍。由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换个程序，就可实现另工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了柔性自动化。加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要修配。可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动报警自动监控自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。由以上五条派生的好处。如降低了工人的劳动强度，节省了劳动力个人可以看管多台机床，减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。宏观看改造的必要性从宏观上看，工业发达国家的军民机械工业，在年代末年代初已开始大规模应用数控机床。由于采用信息技术对国外军民机械工业进行深入改造称之为信息化，最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重数控化率到年只有.，而日本在年已达.，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。数控化改造的市场空间机床的数控制化改造是个方兴未的行业，从各种统计数字上看前途应该是十分光明的，例如在美国，日本和德国等发达国家，它们的机床改造人作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及数控技术的不断进步，机床改造是个永恒的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业所以不难看出国内的市场我国目前机床总量余万台，而其中数控机床总数只有.万台，即我国机床数控化率不到。近年来，我国数控机床年产量约为万台，年产值约为亿元。机床的年产量数控化率为。我国机床役龄年以上的占以上年以下的机床中，自动半自动机床不到，等自动化生产线更屈指