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1、广西工学院毕业设计(论文)说明书课题名称 基于GSK980TD系统C630的数控化改造 系 别专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 教研室主任 系 主 任 年 月 日摘 要由于机床以及技术的不断进步，机床改造是一个永恒的课题。数控技术由于其种种优点，使数控系统成为机械制造业的重要装备。因此，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。C630车床虽然能粗、精车各种黑色金属、有色金属及非金属材料工件的内、外圆柱面、内、外圆锥面及其他旋转面、粗、精车端面、车削各种常用公制、英制、模数、径节螺纹及多头螺纹。但是由于众多制造企业面临着提高产品质量、降低生产成本的竞争压力，越来越多
2、的生产厂商开始通过对现有生产设备C630进行升级改造，以此来提高自己的竞争力。本文以C630普通车床为研究对象，在去掉其溜板箱、进刀箱等基础上，设计了一套完整的数控机床自动控制系统，以数控系统控制交流伺服驱动单元驱动步进电机，达到两轴同时运动，从而产生运行轨迹。对在数控改造中遇到的诸多问题，包括系统运动控制方案、进给伺服系统、步进电机、数控系统的计算和选择及电气系统的设计作了详细的研究设计，对数控系统参数设置、PLC梯形图编程作了逐一描述，为机床数控改造提供了一个可行的解决方案。机床改造完毕后，已投入现场应用且运行状态良好，证明了本方案的切实可行，也为生产单位取得了良好的经济效益。改造完后的机
3、床，各项技术指标通过现场监测均已达到国家数控机床标准。关键词：数控改造、数控系统、步进电机、PLCAbstractWith the developing of machine tool and technology，improvement of machine tool is a Eternal subjectBecause the strongpoints of NC technology，NC system has become the main equipment of mechanism and manufactureFor this reason, the improvement o
4、f mechanism in our country is also changed from a traditional industry to a new industry which lead by NC technologyAlthough the C630 lathe can be coarse, fine cars all kinds of ferrous metals, nonferrous metals and non-metallic materials, the workpiece, the cylindrical cylinders, inside and outside
5、 the cone surface, and other rotating surface, coarse, fine cars face, turning a variety of commonly used metric, British , modulus, diametral pitch thread and the long thread. However, due to the numerous manufacturing enterprises are facing to improve product quality, reduce production costs, comp
6、etitive pressure, more and more manufacturers began to existing manufacturing equipment C630 upgrades, in order to improve their competitiveness.In this paper, C630 lathe as the research object, in removing the slip sheet box, feed bins based on the design of a complete automatic control system for
7、CNC machine tools to CNC-controlled AC servo drive Stepper Motor drive unit to achieve at the same time two-axis movement, resulting in running track. NC transformation in the many problems encountered, including the system motion control programs, feed servo system, Stepper Motor, CNC system select
8、ion and design of computing and electrical systems provided a detailed research design, parameter setting of the CNC system, PLC Ladder description of each program description for the machine tool numerical control transformation provides a viable solution.After improvement，The lathe is used in work
9、space and get a good result，it proves that the method is feasible and makes a good economic benefit1athes of improved get pass all targets of national digital-control criterionKey words: Rebuild with NC, CNC System, Stepper Motor, PLC目 录第一章 绪 论1第一节 机床数控化改造的需要1一、我国数控机床的情况1二、机床数控化改造的必要性1第二节 数控化改造的内容以及
10、特点2一、数控改造的内容2二、机床数控改造的特点2第三节 本课题研究的主要内容及设计方案3一、本课题研究的主要内容及设计方案3二、本课题机床改造后的特点4第二章 C630机械部分的改造与设计4第一节 机械部分的设计4一、纵向进给系统的设计与计算4二、横向进给系统的设计与计算15第二节 机械部分改造16一、主轴传动系统的改造16二、进给系统的改造17图2.5 纵向进给传动18三、刀架的改造18四、自动润滑系统的改造19第三章 数控系统的选择和机床电气部分的设计19第一节 数控系统的选择19一、选择机床数控装置应遵循的原则19二、GSK980TD系统简介20三、GSK980TD系统的接线21第二节
11、 变频器的选用21一、变频器的原理21二、变频器的选择22第三节 机床的电气改造设计32一、主传动系统控制电路的改造设计32二、进给系统控制电路的改造设计34三、刀架控制电路的改造设计34四、辅助系统电路控制的改造设计34第四章 PLC实现机床的顺序控制34第一节 PLC在机床控制系统中的功能34一、PLC的控制对象34二、PLC的基本结构及工作原理35第二节 PLC的指令36一、PLC的基本指令36二、PLC的功能指令36第三节 PLC在机床控制中的应用36一、输入输出信号的处理37第五章 机床的调试38第一节 参数的设置38一、参数设置的方法38二、状态参数的设置39第二节 机床的调试方法
12、39一、初始调试40二、空载调试40三、负载调试40第三节 机床精度验收40一、机床重复定位精度41二、定位精度41三、加工精度测量41第六章 总结和展望41第一节 论文的总结41第二节 展望42致 谢43参考文献44第一章 绪 论第一节 机床数控化改造的需要一、我国数控机床的情况我国目前机床总数有400余万台，而其中数控机床总数只有12万台，即我国机床数控化率不到3%。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6-0.8万台，年产值约为18亿元.机床年产的数控化率为6%。我国机床役龄10年以上的占60以上;10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20%, FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数(
13、美国和日本自动和半自动机床占60%以上)。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大多数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力。直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。据专家预测，到2020年，我国数控机床消费额可达3402亿元。这些需求一方面通过购置新设备来满足，另一方面，如果充分利用我国的现有的存量资产，用更新改造后的设备替代和减少购置新设备，可以起到事半功倍的效果。以3402亿元的需求量估计，即使lO的需求通过
14、设备的再生改造来实现，每年也有34亿元的市场。自我国改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。根据不完全统计，从1979-1988年10年间，全国引进技术改造项目就有18446项，大约165.8亿美元。这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。但是有的引进项目由于种种原因。设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响.严重的使企业陷入困境。一些设备、生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线，忽视软件、工艺、管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥；有的甚至不能启动运行，没有发
15、挥应有的作用；有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。种种原因使原有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存血资产，修好了就是财富。只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存血资产，争取到最大的经济效益和社会效益。这也是一个极大的改造市场。二、机床数控化改造的必要性随着机电一体化技术的迅猛发展，数控机床的应用己日趋普及，机械制造业正在越来越多的采用数控技术来改善其生产加工方式，用以解决现代机械制造中结构复杂、精密、多变零件的加工问题。然而，从目前企业面临的情况看，因数控机床
