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1、湖北汽车工业学院毕业设计论文数控车床争论报告第 1 章 数控系统进展简介1.1 数控NC阶段1.2 计算机数控 CNC阶段第 2 章 DM3600 数控车床改造可行性分析2.1 DM3600 数控车床的现状2.2 DM3600 数控车床存在的主要问题2.3 DM3600 数控车床的改造方案2.4 DM3600 数控车床改造的可行性分析第 3 章 FANUC 0iTD 数控系统简介3.1 FANUC 0iTD 数控系统的概述3.2 FANUC 0iTD 数控系统的组成3.3 FANUC 0iTD 数控系统的工作方式3.4 FANUC 0iTD 数控系统的连接3.4.1 MDI 单元的连接3.4.
2、2 I/O Link 单元的连接3.4.3 模拟主轴的连接3.4.4 串行主轴的连接3.4.5 伺服轴的连接3.4.6 FANUC 0iTD 系统上电挨次3.4.7 FANUC 0iTD 系统的根本构造湖北汽车工业学院毕业设计论文3.4.8 FANUC 0iTD 系统接口第 4 章 DM3600 数控车床电气把握系统设计4.1 机床电气把握系统设计的根本原则和一般步骤4.1.1 机床电气把握系统设计的根本原则4.1.2 机床电气把握系统设计的一般步骤4.2 机床电气把握线路的分析4.2.1 电气把握线路分析的内容4.2.2 电气原理图的阅读和分析的步骤4.3 电气识图的方法和常用的电气元件4.
3、3.1 电气识图的方法4.3.2 常用的电气元件第 5 章 DM3600 数控车床电气原理图分析5.1 伺服系统的连接5.2 PMC I/O 地址安排5.3 主电源5.4 把握电源5.5 电机回路5.6 关心把握5.7 系统互联图5.8 主轴回路5.9 程序分析目前，数控技术已被世界各国列为优先进展的关键工业技术，成为国湖北汽车工业学院毕业设计论文际间科技竞争的重点。数控技术的应用将机械制造与微电子、计算机、信息处理、现代把握理论、检测技术以及光电磁等多种学科技术融为一体， 使制造业成为学问、技术密集的大学科范畴内的现代制造业，成为国民经济的根底工业。中国在世界上是机床消费第一大国，并正在由制
4、造大国向制造强国进展，数控机床是制造业的关键设备，数控修理和数控改造正成为制造业的兴产业，其产生和进展有着深刻的社会背景和经济背景。我国现有数以万计的陈旧落后机床，这些是机床大修和数控改造行业赖以生存的现实根底之一20 世纪进口的大量二手数控设备已进入修理和改造的顶峰期。机床及数控设备造价昂扬，显著的经济效益是数控改造行业进展的动力，一般改造的费用仅为购置设备费用的 30%左右。通过数控改造可以进一步满足用户对设备的工艺需求，以猎取更大的效益。本课题通过对数控车 DM3600 设备的电气系统大修改造，使已消灭故障的设备，恢复正常状态，重投入生产，从而充分利用现有的资源，为公司提高最大的效益。第
5、 1 章数控系统进展简介1946 年诞生了世界上第一台电子计算机，这说明人类制造了可增加和局部代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中制造的那些只是增加体力劳动的工具相比，起到了质的飞跃，为人类进入信息化社会奠定了根底。 6 年后，即在1952 年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从今，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，湖北汽车工业学院毕业设计论文数控系统经受了两个阶段和六代的进展。1.1 数控NC阶段19521970 年早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大， 但不能适应机床实时把握的要求。人们不得不承受数字规律电路 “搭“成一台机床专
6、用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控HARD-WIRED NC，简称为数控NC。1.2、计算机数控CNC阶段1970 年现在到 1970 年，通用小型计算机业已消灭并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从今进入了计算机数控CNC阶段把计算机前面应有的“通用“两个字省略了。到 1971 年，美国 INTEL 公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件-运算器和把握器，承受大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器MICROPROCESSOR，又可称为中心处理单元简称CPU。到 1974 年微处理器被应用于数控系统。这是由于小型计算机功能太强，把握一台机床力气有富有故当
7、时曾用于把握多台机床，称之为群控，不如承受微处理器经济合理。而且当时的小型机可用性也不抱负。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器构造来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。到了 1990 年，PC 机个人计算机，国内习惯称微机的性能已进展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从今进入了基于PC 的阶段。总之，计算机数控阶段也经受了三代。即 1970 年的第四代小型计算机；1974 年的第五代微处理器和 1990 年的第六代基于PC国外称为PC-BASED湖北汽车工业学院毕业设计论文第 2 章 DM3600 数控车床改造可行性分析2.
8、1 DM3600 数控车床的现状DM3600设备编号：59-C-168数控车床是东风汽车变速箱 1993 年从台湾泰纳机床厂引进的数控车床，共2 台，另一台的设备编号为 59-C-155。当时承受的数控系统是三菱M30 数控系统。59-C-168 设备于2023 年 8 月 3 日消灭 NC 模块的故障系统老化，由于此系统已经老化，备件购置格外困难，而且此系统是模拟系统，是数控系统的其次代产品，技术落后、构造简洁，系统使用极不稳定。基于此，该公司于 2023 年 10 月起对电气系统进展了大修改造。改造完成后设备投入正常使用，从根本上解决了原来长期存在的故障率高、生产效率低、开动率低等问题，极
9、大地挖掘了设备潜能；在随后的几年生产过程中，有效地解决了我公司轴类零件加工的瓶颈问题。2.2 DM3600 数控车床存在的主要问题经过这几年的使用，系统也消灭确定程度的老化，三菱公司的 NC 现在也显露出一些问题，造成机床运行不稳定、故障率也相对较高，特别是三菱公司生产的NC 系统在数控技术飞速进展并日臻完善的今日已被淘汰并停顿生产，不仅备件选购周期长，而且价格相对较高，在很大程度上影响该公司生产任务的完成，制约该公司的其它工作。通过装备部数控班在现场的实际调查，DM3600 存在以下几个严峻而急需解决的问题：1、原点飘移频繁发生。假设机床停电 48 小时以上，机床100%发生原点飘移，机床停
10、电 12 小时，机床发生原点飘移概率为 50%以上，飘移量为湖北汽车工业学院毕业设计论文0.20-8.00mm 左右。为保证设备及人员安全、防止撞车事故、削减废品，机床操作人员每天上班的第一件事情就是重对工件原点进展修正，大约耗时 25-30 分钟，不仅影响生产效率，还存在严峻安全隐患。2、系统老化，故障率较高，修理费用高。3、NC 备件选购周期长，机床一旦消灭大的故障，停机时间极长，严峻影响生产的正常进展。如59-C-155 在 2023 年 11 月由于备件问题停机半年之多。4、有时消灭无缘由报警， 也查不出报警缘由。5、有时消灭执行零件程序进入死机状态，有进给指令但没有进给位移， 中断反
11、复修砂轮后可恢复正常，而此故障又无法查明缘由。2.3 DM3600 数控车床的改造方案针对以上问题和设备实际状况，我们拟承受FANUC-0iTD 系统代替 M30系统，改造方案：1） 承受 FANUC-0iTD 系统对此机床进展改造，对机械局部进展大修， 恢复机床精度。2） 全设计国标电气原理图以及PMC 机床把握程序。3） 更全部电气原件。原有的电气原件已老化，工作不稳定，反响不灵敏，承受信号慢，必需全部更。4） 重配置电气把握盘。5） 重布设机床各把握线路。湖北汽车工业学院毕业设计论文2.4 DM3600 数控车床改造的可行性分析1） 设备改造的经济可行性分析。从国内多个机床厂家调查，同类
12、型设备的价格约在60 万人民币左右。假设承受自主大修改造的方式，承受现在主流的Fanuc 0i-TD 的数控系统， 数控系统费用约 10 万/台，机械局部更换的滚珠丝杠与动静压主轴的费用约 10 万元/台，电气备件费用约 3 万元/台，其它部件以及加工费用为 2 万元/台，合计总大修改造费用约 25 万元/台。改造后假设到达设备的功能要求，经济效益上是完全可行的。2） 设备改造的技术可行性分析。已有同型号设备电气大修改造成功的案例：2023 年 11 月，数控车床DM3600设备编号：59-C-155也由于数控系统损坏无法使用，随后公司装备科组织人员对设备进展了电气大改造，到目前为止设备始终使
13、用良好。数控车DM3600设备编号：59-C-168设备构造合理、润滑良好，机械各局部精度保持良好，加工的零件质量稳定，具备恢复使用的条件。本公司 技术人员已完全生疏该类数控系统的构造与调整，能够胜任自主数控化改 造的任务。本公司的装备治理科已成功改造过多台数控车床、数控外圆端 磨床，具有进展全面数控改造的技术人员和安装实施的技能人员。第 3 章 FANUC 0iTD 数控系统简介3.1 FANUC 0iTD 数控系统的概述日本FANUC 公司是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，同时也是主要的机器人厂商。FANUC 数控系统以其高质量、低本钱、高性能、较全的功能，适用于
14、各种机床和生产机械等特点，在市湖北汽车工业学院毕业设计论文场的占有率远远超过其他数控系统FANUC 0i 数控装置为模块化构造，具有性价比高、操作简洁、便利等优点，因此在我国数控机床行业应用很广，主要特点如下：（1） FANUC 0iTD 系统与FANUCl6/18/21 等系统的构造相像，均为模块化构造。其集成度较FANUC 0 系统的集成度更高，因此 0iTD 把握单元的体积更小，便于安装排布。（2） 承受全字符键盘，可用B 类宏程序编程，使用便利。（3） 用户程序区容量比 0MD 系统大一倍，有利于较大程序的加工。（4） 使用编辑卡编写或修改梯形图，携带与操作都很便利，特别是在用户现场扩
15、大功能或实施技术改造时更为便利。（5） 使用存储卡存储或输入机床参数、PMC 程序以及加工程序，操作湖北汽车工业学院毕业设计论文简洁便利。使复制参数、梯形图和机床调试程序过程格外快捷，缩短了机床调试时间，明显提高数控机床的生产效率。（6） 系统具有 HRV 功能，伺服增益设定比 0MD 系统高一倍，理论上可使轮廓加工误差削减 1/2。以切削圆为例，同一型号机床 0MD 系统的圆度误差通常为 0.02mm 0.03mm ，换用 FANUC 0i 系统后圆度误差通常为0.01mm 0.02mm 。（7） 机床运动轴的反向间隙，在快速移动或进给移动过程中由不同的间隙补偿参数自动补偿。该功能可以使机床在快速定位和切削进给不同工作状态下，反向间隙补偿效果更为抱负，这有利于提高零件加工精度。（8） 系统可预读 12 个程序段，比 0MD 系统多。结合预读把握及前馈把握等功
