数控机床开题报告
数控毕业论文开题报告

数控毕业论文开题报告数控毕业论文开题报告一、选题背景及意义数控技术是现代制造业的重要支撑,它通过计算机控制机床的运动,实现对工件的精确加工。
随着制造业的发展和自动化水平的提高,数控技术在工业生产中的应用越来越广泛。
然而,目前我国数控技术在高端制造领域仍存在一定的差距,需要进一步研究和发展。
本文选题旨在探讨数控技术在高精度加工中的应用,以及如何提高数控机床的性能和精度,对于推动我国制造业的升级和发展具有重要的意义。
二、研究目标和内容1. 研究目标本文的主要研究目标是通过对数控技术在高精度加工中的应用进行深入研究,探索数控机床的性能和精度提升的方法,为我国高端制造业的发展提供技术支持。
2. 研究内容(1)数控技术在高精度加工中的应用现状分析:通过对数控技术在高精度加工领域的应用进行调研和分析,总结目前存在的问题和挑战。
(2)数控机床性能提升方法研究:通过对数控机床的结构和控制系统进行分析,研究如何提高数控机床的性能,包括加工精度、刚性和稳定性等方面。
(3)数控机床精度提升方法研究:通过对数控机床的加工误差进行分析,研究如何提高数控机床的加工精度,包括误差补偿、刀具磨损监测和修复等方面。
三、研究方法和技术路线本文采用文献调研和实验研究相结合的方法,通过查阅相关文献,了解数控技术在高精度加工中的应用现状和存在的问题。
同时,设计和进行一系列实验,验证提出的数控机床性能和精度提升方法的有效性。
2. 技术路线(1)文献调研:查阅相关文献,了解数控技术在高精度加工中的应用现状和存在的问题。
(2)数控机床性能提升方法研究:通过对数控机床的结构和控制系统进行分析,提出数控机床性能提升的方法。
(3)数控机床精度提升方法研究:通过对数控机床的加工误差进行分析,提出数控机床精度提升的方法。
(4)实验验证:设计并进行实验,验证提出的方法在实际应用中的有效性。
四、预期成果和创新点1. 预期成果本文预期成果包括对数控技术在高精度加工中的应用现状进行全面分析,提出数控机床性能和精度提升的方法,并通过实验验证其有效性。
数控设计开题报告

数控设计开题报告数控设计开题报告一、研究背景随着科技的不断进步和社会的快速发展,数控技术在制造业中的应用日益广泛。
数控设计作为数控技术的核心,对于提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量具有重要意义。
因此,深入研究数控设计的方法和技术,对于推动制造业的发展具有重要的现实意义。
二、研究目的本次研究的主要目的是探索数控设计的新方法和新技术,提高数控设计的效率和准确性。
通过研究不同领域的数控设计案例,分析其特点和优势,总结出适用于不同行业的数控设计方法,并提出改进和创新的方向。
三、研究内容1. 数控设计的基本原理和方法数控设计是将数字化信息转化为物理实体的过程,其核心是数控编程和数控加工。
研究数控设计的基本原理和方法,对于深入理解数控技术的本质和应用具有重要意义。
2. 数控设计在机械制造中的应用机械制造是数控设计的主要应用领域之一,通过研究数控设计在机械制造中的应用案例,可以了解数控设计在提高机械制造效率和质量方面的作用和优势。
3. 数控设计在汽车制造中的应用汽车制造是现代工业的重要组成部分,数控设计在汽车制造中的应用具有重要意义。
通过研究数控设计在汽车制造中的应用案例,可以了解数控设计在提高汽车制造效率和质量方面的作用和优势。
4. 数控设计在航空航天制造中的应用航空航天制造是高精度和高要求的制造领域,数控设计在航空航天制造中的应用具有重要意义。
通过研究数控设计在航空航天制造中的应用案例,可以了解数控设计在提高航空航天制造效率和质量方面的作用和优势。
五、研究方法本次研究将采用文献研究和实证研究相结合的方法。
首先,通过查阅相关文献,了解数控设计的基本原理和方法。
然后,通过实证研究,分析不同领域的数控设计案例,总结出适用于不同行业的数控设计方法和技术。
六、研究意义本次研究的意义主要体现在以下几个方面:1. 推动数控技术在制造业中的应用,提高生产效率和产品质量。
2. 探索数控设计的新方法和新技术,为制造业的发展提供技术支持和创新方向。
数控机床的开题报告

数控机床的开题报告开题报告包括综述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面。
不了解的同学也可以从这些方面下手。
论文题目:垂向数控滑台设计【英文】:Droopnumericalcontrolmachineslippery系部:机电与建筑工程学部专业:机械设计制造及其自动化姓名:鄢长雨学号:20XX03010413指导老师:范超毅20XX年4月3日1.选题的背景与意义1.1选题的背景制造业是国民经济各部门科学技术进步的基础,机械加工装备直接制约了机械零件的发展。
加工精度,产品质量,生产效率等一系列的因素都和机械加工装备有着直接联系。
而机械加工机床的不断发展也依赖于进给系统的不断发展,其中机械系统的稳定性,传动精度是机械零件制造的精度基础机床进给系统的多轴联动技术是机械零件多样性,复杂性的基础。
传动系统的速度与切削加工时的稳定性更是促进了生产效率的提高。
而机床技术的发展在很大程度上也依赖于制造业技术的进步,机械零件精度的不断提高。
工程材料的不断进步,计算机科学的不断发展。
水平控制滑台是数控机床的水平方向的进给传动系统连接滑台做走向进给运动的装置。
主要由传动装置(伺服电动机,齿轮、带或直连等方式连接丝杆),滚珠丝杠螺母副,导轨与滑台三个主要部分组成。
机床在工作时,滑台运动控制x方向或者y方向的进给运动,使工件在所要求的方向进行切削加工。
因此,滑台部分是数控机床最主要的部分之一,在加工装备中也是最基础的部分。
本设计的主要任务:水平控制滑台的研究与设计。
1.2选题的意义水平控制滑台设计是全面地综合的运用有关专业课程的理论和实践知识进行机械传动系统设计的一次重要实践,通过该毕业设计,综合所学专业知识,熟练的利用机械设计的基本理论知识和数控技术有机床结构的有关知识,正确的解决了伺服电动机的同步带传动,滑台与导轨的定位与装配,滚珠丝杠螺母副的装配与承载等问题。
培养了分析问题与解决问题的能力,加深了对课本知识的理解,了解了机床的基本结构,强化了对CAD等计算机辅助制图软件的运用技能,并对设计实习有了一定的感性认识。
数控开题报告范文

数控开题报告范文数控开题报告范文摘要:本文旨在探讨数控技术在现代制造业中的应用及其发展前景。
通过对数控技术的介绍和分析,以及对数控机床的特点和优势的探讨,本文将阐述数控技术对制造业的促进作用,并展望其未来的发展趋势。
1. 引言数控技术是一种通过计算机控制机床运动的现代制造技术。
它不仅提高了制造效率和精度,还减少了人为因素对产品质量的影响,因此在制造业中得到广泛应用。
本文将从数控技术的发展历程、数控机床的特点和优势以及数控技术的应用领域等方面进行论述。
2. 数控技术的发展历程数控技术的起源可以追溯到20世纪40年代,当时美国的军事工业开始研究如何利用计算机控制机床进行精密加工。
随着计算机技术的发展,数控技术逐渐得到推广和应用。
目前,数控技术已经成为现代制造业的重要组成部分,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械加工等领域。
3. 数控机床的特点和优势数控机床相比传统机床具有许多优势。
首先,数控机床具有高精度和稳定性,可以实现复杂零件的加工。
其次,数控机床具有较高的自动化程度,可以减少人力投入和劳动强度。
此外,数控机床还具有灵活性和可编程性,可以根据不同的加工需求进行调整和优化。
4. 数控技术的应用领域数控技术在各个行业都有广泛的应用。
在航空航天领域,数控技术可以用于制造飞机零部件和航天器。
在汽车制造领域,数控技术可以用于制造发动机和底盘等关键部件。
在机械加工领域,数控技术可以用于制造各种精密零件。
此外,数控技术还可以应用于电子、医疗器械等领域。
5. 数控技术的发展趋势随着科技的不断进步,数控技术也在不断发展和创新。
未来,数控技术将更加智能化和自动化。
例如,通过人工智能和大数据分析,数控机床可以实现自动调整和优化加工参数,提高加工效率和质量。
此外,虚拟现实和增强现实技术的应用也将进一步提升数控技术的使用体验和效果。
结论:数控技术作为一种现代制造技术,在提高制造效率和质量方面发挥了重要作用。
通过对数控技术的介绍和分析,本文阐述了数控技术的特点和优势以及其在不同领域的应用。
数控机床的开题报告

数控机床的开题报告数控机床的开题报告一、引言数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备,它通过计算机控制系统实现对机床运动的精确控制,大大提高了加工精度和效率。
本文将对数控机床的发展历程、应用领域以及未来趋势进行探讨。
二、数控机床的发展历程数控机床的发展可以追溯到20世纪50年代,当时的数控技术还处于起步阶段。
随着计算机技术的不断进步,数控机床逐渐实现了自动化、智能化的发展。
从最初的单轴控制到如今的多轴联动控制,数控机床的功能不断完善,加工范围也不断扩大。
三、数控机床的应用领域数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
在航空航天领域,数控机床可以精确加工各种复杂形状的零部件,保证飞机的安全性和可靠性。
在汽车制造领域,数控机床可以高效加工汽车发动机、车身零部件等,提高汽车的性能和质量。
在电子设备领域,数控机床可以加工微小的电子元件,满足电子产品对精度和稳定性的要求。
四、数控机床的优势和挑战数控机床相比传统机床具有诸多优势。
首先,数控机床可以实现高精度、高效率的加工,大大提高了产品的质量和生产效率。
其次,数控机床具备灵活性强的特点,可以通过更换刀具和调整程序,适应不同加工要求。
然而,数控机床的发展也面临一些挑战。
首先,数控机床的价格相对较高,对于中小企业来说仍然存在一定的门槛。
其次,数控机床的操作和维护需要一定的专业知识和技能,对操作人员的要求较高。
五、数控机床的未来趋势随着人工智能技术的快速发展,数控机床也将迎来更加智能化的发展。
未来的数控机床将具备更强大的自主学习和优化能力,能够根据不同的加工要求自动调整参数和程序。
同时,数控机床还将与云计算、大数据等技术相结合,实现远程监控和故障预警,提高设备的可靠性和稳定性。
六、结论数控机床作为现代制造业的重要装备,其发展历程、应用领域以及未来趋势都具有重要的意义。
随着技术的不断进步,数控机床将在各个领域发挥更大的作用,为制造业的发展提供有力支持。
数控车床的开题报告

数控车床的开题报告数控车床的开题报告一、引言数控车床是一种通过计算机控制工作台和刀具进行自动加工的机床。
它具有高精度、高效率、稳定性好等特点,广泛应用于机械加工领域。
本文将对数控车床的原理、应用以及未来发展进行探讨。
二、数控车床的原理数控车床的工作原理是通过计算机控制系统对工作台和刀具进行精确的定位和运动控制。
计算机通过预先编写好的程序,控制伺服电机实现工作台和刀具的运动。
数控车床可以实现多种复杂形状的加工,如圆柱、锥面、球面等。
三、数控车床的应用1. 零部件加工数控车床广泛应用于零部件加工领域。
它可以高效地加工各种精密零部件,如轴承座、齿轮等。
数控车床的高精度和稳定性使得加工的零部件质量得到保证。
2. 模具制造数控车床在模具制造中也起到重要作用。
模具制造需要高精度和复杂的形状,数控车床可以通过编写复杂的加工程序来实现模具的加工。
这大大提高了模具制造的效率和精度。
3. 航空航天领域数控车床在航空航天领域有着广泛的应用。
航空航天零部件通常需要高精度和高强度,数控车床可以满足这些要求。
同时,数控车床还可以加工复杂的曲面零部件,满足航空航天领域对形状的要求。
四、数控车床的发展趋势1. 自动化程度提高随着科技的不断进步,数控车床的自动化程度将会不断提高。
未来的数控车床将更加智能化,可以通过人工智能技术进行自主学习和优化加工过程。
2. 精度和效率提升数控车床的精度和效率将会不断提升。
新的控制系统和传感器技术的应用,使得数控车床能够更加准确地定位和控制刀具的运动,提高加工的精度和效率。
3. 多功能化未来的数控车床将会具备更多的功能。
例如,可以实现多轴联动加工、激光加工等。
这将大大扩展数控车床的应用范围,使其能够满足更多领域的需求。
五、结论数控车床是一种高精度、高效率的机床,广泛应用于机械加工领域。
它通过计算机控制系统对工作台和刀具进行精确的定位和运动控制。
数控车床在零部件加工、模具制造以及航空航天领域有着重要的应用。
数控毕业论文开题报告(精选3篇)
数控毕业论文开题报告数控毕业论文开题报告(精选3篇)在当下社会,报告的用途越来越大,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。
你所见过的报告是什么样的呢?下面是小编精心整理的数控开题报告,希望对大家有所帮助。
数控毕业论文开题报告篇1课题研究的背景和意义目前,大多数中职学生存在学习基础普遍薄弱,行为习惯较差,专业课管理难度较大等特点,我校是国家级数控实训基地,也是安康市机械类技能大赛的赛点,所以提高数控技术应用专业课的教学质量是我们专业老师必须思考的问题,虽然《项目教学法在中职专业课(数控技术应用专业)教学中的实践研究》在县级已结题,但在实施研究过程中,发现针对中职学生职业核心能力,如何设计项目子课题,是目前需要解决的问题,因此,在我校数控车专业课进一步研究项目教学,打破我校传统的教学模式,构建“做中学,做中教”的新型教学模式,从而为我校打造高效课堂作尝试研究。
课题名称的界定和解读项目教学是将数控技术专业课程按数控车操作工分为8个技能单元,每个技能单元作为一个教学项目,实行理论、实践一体化的单元式教学,每个单元教学都以学生岗位技能完成一个作业来结束。
通过由课题组教师设置的虚拟情景或任务项目,在教师指导学生实际操作训练中,在发现问题、解决问题的过程中获得经验,实现职业技能训练和职业行为养成的一体化,促进学生独立工作和合作学习的一体化,使教师成为学生学习过程的策划者、组织者和咨询者,真正突出学生学习的主体地位,提高学生的综合职业能力。
课题研究的步骤和举措一、研究方法:拟在xx级数控技术专业开展项目教学,抽取xx级一个班为研究对象,采用问卷调查法、实践研究法等多种研究方法,在数控车实践教学中尝试项目教学法。
二、研究步骤1.准备阶段:学习项目教学---课题研究资料---修订课题研究各种制度。
2.项目制定:选取适合数控车教学的典型案例。
3.项目计划:抽取试点班学生参与项目实施,构建新型师生关系。
4.项目实施:运用“做中学,做中教”教学理念,开展各项目实施。
开题报告【通用3篇】-最新
开题报告【通用3篇】艰辛而又充满意义的大学生活即将结束,毕业前大家都要写毕业设计,而我们做毕业设计之前指导老师都会要求先写好开题报告,来参考自己需要的开题报告吧!为您带来了3篇《开题报告》,我们不妨阅读一下,看看是否能有一点抛砖引玉的作用。
开题报告篇一1、课题名称:数控铣床及加工中心产品设计2、选题理由制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一,经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术,而机床是机械制造技术重要的载体,它标志着一个国家的生产能力和技术水平。
机床工业是国民经济的一个重要先行部门,担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务,以1994年为例,全世界基础的消费额达261.7亿美元。
其中美国的消费额56亿美元、中国33.6亿美元。
所以,在我国国民经济建设中,机床工业起着重要的作用。
然而在机械制造业中,大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装,这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长,并且不适应产品的更新换代。
单件小批生产时,由于产品多变而不宜采用专用机床,特别是在国防、航空、航天和深潜的部门,其零件的精度要求非常高,几何形状也日趋复杂,且改型频繁,生产周期短,这就要求迅速适应不同零件的加工。
书空机床就是在这样的背景下产生和发展起来的一种新型自动化机床,它较好的解决了小批量、品种多变化、形状复杂和精度高的零件的自动化加工问题。
随着计算机技术,特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用,机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。
一个国家数控机床的拥有量(相对值),标志着这个国家机械制造业的现代化程度。
数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例,因此研究《数控铣床及加工中心产品设计》具有重大意义。
3、国内外研究现状当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。
数控系统开题报告
篇一:数控机床设计-开题报告开题报告1 课题研究内容和意义1.1 课题研究内容数控机床设计主要内容:其一是运动功能设计,包括确定数控车床所学运动的个数、形式(直线运动、回转运动)、功能(主运动、进给运动、其他运动)及排雷顺序,最后画出数控车床的运动功能图。
其二是基本参数设计,包括尺寸参数、运动参数、和动力参数设计。
其三是传动系统设计,包括传动方式、传动原理图及传动系统图的设计。
其四是总体结构布局的设计,包括运动功能分配、总体布局结构形式及总体结构方案图设计。
其五是控制系统的设计,包括控制方式及控制原理、控制系统图设计。
1.2 课题意义1.2.1 理论意义数控加工技术的应用是机械制造业的一次技术革命,使机械制造的的发展进入了一个崭新的阶段。
由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果具有高柔性、高精度与高度自动化的特点,因此它提高了机械制造的制造水平,解决了接卸制造中的常规加工技术难以解决甚至无法解决的发杂型面零件加工,为社会提供了高质量、多品种及高可靠的机械产品已取得了巨大的经济效益。
目前,数控技术已逐步晋级,数控机床在工业生产中得到了广泛应用,已成为机械自动化的一个重要发展方向。
1.2.2 现实意义随着可续技术和社会生产的不断进步,机械产品日趋复杂。
对机械产品的质量和生产率的要求也越来越高,在航空航天、微电子、信息技术、汽车、造船、建筑、军工和计算机技术等行业中,零件形状复杂、结构改型频繁、批量小、零件精度高加工困难、生产效率低已成为日益突出的现实问题,机械加工工艺过程的自动化和智能化是适应上述发展特点的最重要手段。
2国内国外数控技术发展趋势2.1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业 it、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
数控机床毕业设计开题报告(细致分析)
随着数控机床在国防、机械、汽车、航天航空等领域的应用愈加广泛,数控机床的发展也突飞猛进。
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课题名称:PLC在数控机床电气控制方面的应用研究1、选题意义和背景PLC技术指的是可编程控制器,近年来,它已经被广泛使用在机械工业领域中,并实现了无逻辑控制,相对传统的控制器而言,它具有明显的应用优势。
将PLC使用在机床电气控制中,能推动机床电气行业的进一步发展,并能有效实现现代化生产。
电气控制系统将直接对数控机床的运行效率和质量产生影响。
PLC技术的核心是微处理器,它能通过和数字计算功能组成电子控制系统,使用PLC技术可以改良数控机床,对机械加工行业以及其他的工业加工领域都有非常重要的影响。
使用PLC可以对数控机床进行改良和优化,解决传统数控装置中存在的问题,有效提高数控机床的自动化程度。
此外,PLC不容易受到外界的影响,有自我检测能力,应用这一技术可以提高数控机床的控制水平以及运行的安全性。
PLC在数控机床中的使用,包含内装PLC与外装PLC两种类型,而内装PLC又能被称作集成式PLC,它在设计初期会把NC与PLC连接起来,因为它们的信号传递模式都在建立在内部总控制线的基础进行的,所以交换速度非常快。
这两者共用一个CPU,每个系统可以独立运行。
这一结构模式的设计应该从硬件与软件两方面入手。
将PLC和NC结合起来可以实现许多高等级功能,不仅可以优化整个数控机床的系统性,而且也能确保数控机床的系统稳定性,从而也就能优化系统的使用方式。
总之,使用不同类型的PLC产品,能优化整个控制系统的功能性与协调性,然后也就能提高开放性。
2、论文综述/研究基础PLC技术的信息交换功能非常强,对它的使用可以促进数控系统信息的有效交流,并可以进一步提高数控机床与数控系统间的信息交换效率,但是,在具体的交换过程中,应该对系统的相关位置展开分析,突出显示应用的交换功能。
此外,信息可以在数控机床中进行传递,并实现可编程控制要求。
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开题报告概述数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。
是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。
数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。
数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
我国数控车床从20世纪70年代初进入市场,至今通过各大机床厂家的不懈努力,通过采取与国外著名机床厂家的合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施,使得我国的机床制造水平有了很大的提高,其产量在金属切削机床中占有较大的比例。
目前,国产数控车床的品种、规格较为齐全,质量基本稳定可靠,已进入实用和全面发展阶段。
根据不同的市场定位和需求,数控车床可分为经济型数控车床和全功能型数控车床。
下面结合宝鸡机床厂数十年研制和生产数控车床的经验和实践,谈谈我国数控车床在结构方面的现状及今后数控车床的整体发展趋势。
一、数控车床的现状1. 床身和导轨(1)床身机床的床身是整个机床的基础支承件,是机床的主体,一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。
床身的结构对机床的布局有很大的影响。
按照床身导轨面与水平面的相对位置,床身有图1所示的5种布局形式。
一般来说,中、小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板的居多,只有大型数控车床或小型精密数控车床才采用平床身,立床身采用的较少。
平床身工艺性好,易于加工制造。
由于刀架水平放置,对提高刀架的运动精度有好处,但床身下部空间小,排屑困难;刀架横滑板较长,加大了机床的宽度尺寸,影响外观。
平床身斜滑板结构,再配置上倾斜的导轨防护罩,这样既保持了平床身工艺性好的优点,床身宽度也不会太大。
斜床身和平床身斜滑板结构在现代数控车床中被广泛应用,是因为这种布局形式具有以下特点:☆容易实现机电一体化;☆机床外形整齐、美观,占地面积小;☆容易设置封闭式防护装置;☆容易排屑和安装自动排屑器;☆从工件上切下的炽热切屑不至于堆积在导轨上影响导轨精度;☆宜人性好,便于操作;☆便于安装机械手,实现单机自动化。
例如,宝鸡机床厂设计生产的CJK6140H系列简式数控车床采用的是平床身平滑板结构;CK75系列全功能数控车床采用的是后斜床身斜滑板结构。
而我们刚刚研制开发完成的CK535D全功能数控倒置立式车床,采用的是直立床身直立滑板结构。
该机床采用大功率内藏式电主轴结构,主轴可沿X和Z轴移动,以实现自动上下料功能。
该机床配置有自动回转料库,从而实现单机自动化,同时该机床也很容易被加入生产线。
a)后斜床身-斜滑板 b)直立床身-直立滑板c)平床身-平滑板 d)前斜床身-平滑板e)平床身-斜滑板图1 床身布局(2)导轨车床的导轨可分为滑动导轨和滚动导轨两种。
滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。
但传统滑动导轨摩擦阻力大,磨损快,动、静摩擦系数差别大,低速时易产生爬行现象。
目前,数控车床已不采用传统滑动导轨,而是采用带有耐磨粘贴带覆盖层的滑动导轨和新型塑料滑动导轨。
它们具有摩擦性能良好和使用寿命长等特点。
导轨刚度的大小、制造是否简单、能否调整、摩擦损耗是否最小以及能否保持导轨的初始精度,在很大程度上取决于导轨的横截面形状。
车床滑动导轨的横截面形状常采用山形截面和矩形截面。
山形截面,如图2(a)所示。
这种截面导轨导向精度高,导轨磨损后靠自重下沉自动补偿。
下导轨用凸形有利于排污物,但不易保存油液。
矩形截面,如图2(b)所示。
这种截面导轨制造维修方便,承载能力大,新导轨导向精度高,但磨损后不能自动补偿,需用镶条调节,影响导向精度。
a) 山形截面 b) 矩形截面图2 导轨截面宝鸡机床厂生产的CJK6140H系列简式数控车床床身采用的是山形贴塑导轨,CK75系列全功能数控车床采用的是矩形贴塑导轨。
滚动导轨的优点是摩擦系数小,动、静摩擦系数很接近,不会产生爬行现象,可以使用油脂润滑。
数控车床导轨的行程一般较长,因此滚动体必须循环。
根据滚动体的不同,滚动导轨可分为滚珠直线导轨和滚柱直线导轨,如图3所示。
后者的承载能力和刚度都比前者高,但摩擦系数略大。
宝鸡机床厂生产的CK75C 系列全功能数控车床采用的是滚珠直线导轨,CK535D全功能数控倒置立式车床X 向导轨采用的是滚柱直线导轨。
a) 滚珠直线导轨 b) 滚柱直线导轨图3 滚动导轨2. 主轴变速系统经济型数控车床大多数是不能自动变速的,需要变速时,只能把机床停止,然后手动变速。
而全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。
目前,无级变速系统主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种,一般采用直流或交流主轴电机,通过带传动带动主轴旋转,或通过带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。
由于主轴电机调速范围广,又可无级调速,使得主轴箱的结构大为简化。
主轴电机在额定转速时可输出全部功率和最大转矩。
3. 刀架系统数控车床的刀架是机床的重要组成部分。
刀架用于夹持切削用的刀具,因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。
在一定程度上,刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。
随着数控车床的不断发展,刀具结构形式也在不断翻新。
刀架是直接完成切削加工的执行部件,所以,刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度,以承受粗加工时的切削抗力。
由于切削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置,所以要求数控车床选择可靠的定位方案和合理的定位结构,以保证有较高的重复定位精度。
此外,刀架的设计还应满足换刀时间短、结构紧凑和安全可靠等要求。
按换刀方式的不同,数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式。
(1) 排式刀架排式刀架一般用于小规格数控车床,以加工棒料或盘类零件为主。
它的结构形式为,夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的X坐标轴方向排列在横向滑板上。
刀具的典型布置方式如图4所示。
这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便,可以根据具体工件的车削工艺要求,任意组合各种不同用途的刀具,一把刀具完成车削任务后,横向滑板只要按程序沿X轴移动预先设定的距离后,第二把刀就到达加工位置,这样就完成了机床的换刀动作。
这种换刀方式迅速省时,有利于提高机床的生产效率。
宝鸡机床厂生产的CK7620P全功能数控车床配置的就是排式刀架。
图4 排式刀架(2) 回转刀架回转刀架是数控车床最常用的一种典型换刀刀架,通过刀架的旋转分度定位来实现机床的自动换刀动作,根据加工要求可设计成四方、六方刀架或圆盘式刀架,并相应地安装4把、6把或更多的刀架。
回转刀架的换刀动作可分为刀架抬起、刀架转位和刀架锁紧等几个步骤。
它的动作是由数控系统发出指令完成的。
回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置,分为立式刀架和卧式刀架两种。
宝鸡机床厂生产的CJK6140H系列简式数控车床配置的是四工位立式刀架或六工位卧式刀架,CK75系列全功能数控车床配置的是8工位或12工位卧式刀架,如图5所示。
图5 卧式回转刀架(3) 带刀库的自动换刀装置上述排刀式刀架和回转刀架所安装的刀具都不可能太多,即使是装备两个刀架,对刀具的数目也有一定限制。
当由于某种原因需要数量较多的刀具时,应采用带刀库的自动换刀装置。
带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成。
4. 进给传动系统数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。
这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。
数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。
驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。
机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。
检测元件与反馈电路组成检测系统。
进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。
闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。
根据位置检测装置所在位置的不同,闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。
半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。
前者把丝杠包括在位置环内,后者则完全置机械传动部件于位置环之外。
全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上,机械传动部件整个被包括在位置环之内。
开环系统的定位精度比闭环系统低,但它结构简单、工作可靠、造价低廉。
由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在,故开环系统的精度和快速性较差。
全闭环系统控制精度高、快速性能好,但由于机械传动部件在控制环内,所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数,而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系,故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。
因此全闭环系统对机床的要求比较高,且造价也较昂贵。
闭环系统中采用的位置检测装置有:脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。
数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。
伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。
交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。
二、数控车床发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
当前数控车床呈现以下发展趋势。
1. 高速、高精密化高速、精密是机床发展永恒的目标。
随着科学技术突飞猛进的发展,机电产品更新换代速度加快,对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。
为满足这个复杂多变市场的需求,当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展,加工精度也在不断地提高。
另一方面,电主轴和直线电机的成功应用,陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市,也为机床向高速、精密发展创造了条件。
数控车床采用电主轴,取消了皮带、带轮和齿轮等环节,大大减少了主传动的转动惯量,提高了主轴动态响应速度和工作精度,彻底解决了主轴高速运转时皮带和带轮等传动的振动和噪声问题。
采用电主轴结构可使主轴转速达到10000r/min以上。
直线电机驱动速度高,加减速特性好,有优越的响应特性和跟随精度。
用直线电机作伺服驱动,省去了滚珠丝杠这一中间传动环节,消除了传动间隙(包括反向间隙),运动惯量小,系统刚性好,在高速下能精密定位,从而极大地提高了伺服精度。
直线滚动导轨副,由于其具有各向间隙为零和非常小的滚动摩擦,磨损小,发热可忽略不计,有非常好的热稳定性,提高了全程的定位精度和重复定位精度。
通过直线电机和直线滚动导轨副的应用,可使机床的快速移动速度由目前的10~20m/mim提高到60~80m/min,甚至高达120m/min。