開題報告--ck6163數(shù)控車床控制系統(tǒng)的設計

1、CK6163數(shù)控車床控制系統(tǒng)設計1、本課題的項目背景及研究意義金融危機爆發(fā)以來，國際機床市場不斷下滑，國內(nèi)經(jīng)濟型數(shù)控機床市場也受到了相當大的影響，產(chǎn)銷量大幅下降。雖然數(shù)據(jù)顯示 2009 年上半年已經(jīng)止住下滑趨勢，略微回升，但研究應對策略依舊是當務之急。經(jīng)濟型數(shù)控機床是國內(nèi)數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展的起步產(chǎn)品，發(fā)展時間比較長，生產(chǎn)企業(yè)對此類機床的技術掌握情況和生產(chǎn)能力也都比較成熟。 正因為如此，加之其在國內(nèi)擁有大量的市場空間，金融危機爆發(fā)之前的產(chǎn)量

2、較大。但從去年金融危機以后的總體情況來看，國內(nèi)經(jīng)濟型數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力明顯過剩。最近中國機床工具工業(yè)協(xié)會的調(diào)研結果中得到的企業(yè)生產(chǎn)狀況顯示，主要生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控機床的企業(yè)受到的沖擊比較大，尤其是一些產(chǎn)品檔次比較低、產(chǎn)量比較大的企業(yè)受到的沖擊更大，甚至出現(xiàn)部分企業(yè)限產(chǎn)的現(xiàn)象。造成這種情況出現(xiàn)的主要原因還是因為市場需求在減少，加上經(jīng)濟型數(shù)控機床的生產(chǎn)能力比較強，生產(chǎn)企業(yè)比較多，競爭比較激烈，同時經(jīng)濟型車床、鉆床和銑床的出口量下降比較嚴

3、重，部分產(chǎn)品出口轉內(nèi)銷，進一步加劇了國內(nèi)市場競爭。而對于產(chǎn)品檔次比較高的企業(yè)來說，受到的沖擊就不是很明顯，特別是高精尖的高檔機床依舊是供不應求。數(shù)控機床代表著機械制造業(yè)現(xiàn)代科學技術發(fā)展的方向和水平。目前，我國數(shù)控機床的發(fā)展不僅從技術水平上已研制出五坐標的數(shù)控銑床加工中心，CNC 系統(tǒng)和自動編程系統(tǒng)等。同時，也擁有了一定數(shù)量的數(shù)控機床的開發(fā)、生產(chǎn)、使用以及擁有量等都與世界上的先進國家有較大差距。要達到世界先進水平，迅速發(fā)展我國數(shù)控機床行業(yè)

4、勢在必行。經(jīng)濟型數(shù)控機床設計的必然性：數(shù)控機床能較好地解決形狀復雜、精密、小批多變零件的加工問題。能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，也具有適應性強、較高的加工精度。但是應用數(shù)控機床還受到其它條件的限制。價格昂貴，一次性投資巨大，對于中小企業(yè)心有余而力不足。目前各企業(yè)都有大量的通用機床，完全用數(shù)控機床代替根本不可能，而且替代下來的機床閑置起來，又會造成浪費。在國內(nèi)，訂購新數(shù)控機床的交貨期一般較長，往往不能滿足生產(chǎn)急需。通用數(shù)控機床對具體生產(chǎn)有

5、多功能。要較好地解決上述問題，應走經(jīng)濟型數(shù)控機床設計之路。經(jīng)濟型數(shù)控機床設計的優(yōu)點：經(jīng)濟型數(shù)控機床設計一般指對普通機床其某些部位做一定的設計，配上數(shù)控裝置，從而使機床具有數(shù)控加工能力，其目的有以下幾點：理解現(xiàn)有數(shù)控車床控制系統(tǒng)的運動原理以及控制方法，設計過程中充分借鑒現(xiàn)有的優(yōu)良結構，在此基礎上進行創(chuàng)新性設計。? 重視理論分析，認真學習與數(shù)控系統(tǒng)相關的理論，對基本數(shù)控系統(tǒng)和機械結構有十分的了解。? 提出兩種以上的設計方案，并進行探討選擇出

6、最優(yōu)方案然后進行優(yōu)化。這個階段很重要，要時常與指導教師及其他老師共同探討。? 在前期充分論證的基礎上對其進行詳細設計，主要對該機構中的創(chuàng)新點及相關附件進行設計，充分利用現(xiàn)有成形的機構，不做無用功。? 設計時充分使用指導教師以及身邊其他技術人員的人力資源，不盲目設計。? 理論與實際相結合，力求設計滿足經(jīng)濟行和可行性要求，使設計真正滿足工程化的要求。3、課題設計的關鍵問題及系統(tǒng)總體方案的擬定3.1 課題設計的關鍵問題3.1.1 伺服系統(tǒng)的選

7、擇伺服系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)都具有檢測裝置，伺服控制精度都比開環(huán)系統(tǒng)高，但系統(tǒng)造價也高于開環(huán)結構且調(diào)試也不太容易。而開環(huán)系統(tǒng)不帶檢測裝置，指令是單方向傳送的，結構簡單，成本低廉，容易掌握，調(diào)試和維修都比較簡單，符合經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工精度要求不高的性能。因此，為了簡化結構，降低成本，采用電液脈沖馬達開環(huán)控制系統(tǒng)。圖 3.1 開環(huán)控制系統(tǒng)3.1.2 執(zhí)行機構傳動方式的確定為實現(xiàn)機床