数控车床改造设计

毕业设计（论文）

题目经济型数控车床设计_______

姓名_______________________

学号______________

所在学院________________

专业班级____________

指导教师_

日期年月日

毕业设计（论文）学生开题报告

课题名称①320mm（工件最大回转直径）经济型数控车床改造设计

一、研究现状

从上世纪80年代起，机床制造业的发展虽有起伏，但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。经过“九五”数控车床和加工中心（包括数控铣床）的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中、高档数控机床方面，与国外一些先进产品相比，仍存在较大差距，这是由于欧美日等先进工业国家于80年代先后完成了数控机床产业进程，其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发，引导着数控机床

技术发展，相比之下，我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段

二、研究目的

我国是生产和使用机床最多的国家之一，但现有机床大多数服役年龄较长，设备陈旧落后。由于数控机床具有自动化程度高加工精度高，质量稳定，便于生产管理现代化等特点，数控机床的应用越老越普及，也是制造业现代化的必然趋势，如果全部淘汰旧机床而采用新的数控机床不仅所需资金太大，而且会造成原有设备

的限制和浪费

我国的再造技术起步较晚，迫切需要大力发展，即能充分利用原有的旧设备资源，减少浪费又

能够以较小的代价获得性能先进的设备，满足现代化生产的要求

三、研究的意义

由于运用普通机床加工出来的产品大多存在着质量差、品种少、档次低、成本

大、供货期长等原因，所以普通机床的数控化改造具有相当的意义

首先，提高了生产的效率。原普通机床经数控化改造后就可以实现加工自动化，工作效率可比普通机床提高近五倍；其次，性能更稳定安全可靠。因为经改造的数控机床的各基础件经过长期工作，几乎不会产生因力变形而影响精度；再次，可以为生产厂家节约资金。普通机床的数控化改造和购买新的数控机床相比一班可以节省一半以上的费用，从大型的和特殊

的设备上更能看出；最后，对于复杂的零件而言难度越高功效提高的越多。且可不用或少用工装，不但节约费用还可以缩短生产的准备时间

数控机床题目（由指导老师指定其中之一，要求本小组各人的题目及参数不同）

1. ①320mm（工件最大回转直径）经济型数控车床设计

2. ①500mm（工件最大回转直径）经济型数控车床设计

3. ①630mm（工件最大回转直径）经济型数控车床设计

4. 800x200 （工作台工作面积长x宽mm经济型数控铣床x-y工作台设

计

5. 1250x320 （工作台工作面积长x宽mm经济型数控铣床x-y工作台设计

6. 1600x400 （工作台工作面积长x宽mm经济型数控铣床x-y工作台设计

本课题的研究内容

1、总体方案设计

（1）纵、横方向系统运动方式和伺服系统确定

（2）纵、横方向机械传动系统的确定。

2、进给伺服系统机械部分设计

（1）纵、横方向进给传动系统的轴向负载计算

（2）纵、横方向导轨的设计与选型，滚珠丝杠螺母副的选型与计算

（3）纵、横方向进给传动系统的刚度计算进给传动系统的误差分析

（4）纵、横方向驱动电动机的选型与计算

（5）纵、横方向能给传动系统的动态特性分析，驱动电动机与滚珠丝杠的连接

（6）设计绘制进给伺服系统纵、横方向的机械装配图

本课题研究的进度安排

1、开题报告

2、进给传动负载计算

3、传动系统设计选型

4、传动系统计算

5、传动系统设计选型

6、系统计算

7、绘制进给装配图

&设计说明书

9、答辩

本课题实施方案

1、根据各书本资料公式计算出该选用的各零部件，如步进电机、丝杠螺母等型号。

2、进给箱部分：全部折除，然后安装纵向的步进电动机•将计算好的齿轮减速箱与步进电机连和滚珠丝杠连接。滚珠丝杠的另一端支承座安装在车尾座端原来装

轴承做的部位。

开题报告（2）

3、溜板箱部分：全部拆除，在原处安装滚珠丝杠的螺母座，丝杠螺母固定在其上。

4、横溜板部分：将原来横溜板中的滚珠丝杠、螺母拆除，在该处安装横向进给滚珠丝杠螺母副，横向进给步进电动机与齿轮减速箱总成安装在横溜板后部并与滚珠丝杠相连。

5、刀架部分：拆除原刀架，在该处安装自动回转四方刀架总成。

已查阅的主要参考文献

（1）《机床设计手册》编写组.机床设计手册（第三册）【M .北京：机械工业出版社，1986.

（2）范超毅、赵天婵、吴斌方主编.数控技术课程设计【M .武汉：华中科技大学出版社2007.

（3）坂本正文.步进电动机应用技术【M .北京：科学出版社，2010.

（4）李福生.实用数控机床技术手册【M .北京：北京出版社，1993.

（5）廉元国，张永洪.加工中心设计与应用【M .北京：机械工业出版社，1995.

（6）廖效果.数控技术【M .武汉：湖北可学技术出版社，2000.

（7）吴振彪.机电综合设计基础【M .北京：中国人民大学出版社，2000.

（8）郑堤，唐可洪.机电一体化设计基础【M l .北京：机械工业出版社，2002.

（9）王爱玲.现代数控机床【M l .北京：国防工业出版社，2003.

指导教师意见

指导教师签名：

年月日

目录

第一章普通车床改造成经济型数控车床总体设计方案拟定

第一节总体方案的设计内容

一系统运动方式的确定

二伺服系统的选择

三执行机构传动方式的确定

四计算机的选择

第二节总体方案设计的应用举例

一设计任务

二总体方案确定

三机械传动方式

第二章经济型数控机床进给伺服系统机械部分设计

第一节脉冲当量的选择

第二节计算切削力

第三节滚珠丝杠螺母副的设计，计算及选型

第四节步进电机的计算及选型

第三章微机控制系统的设计