Y3150E型滾齒機(jī)數(shù)控改造及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、畢 業(yè) 論 文 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告題 目 Y3150E型滾齒機(jī)數(shù)控改造及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 所在院(系) 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 2013年 3月 15 日題 目Y3150E型滾齒機(jī)數(shù)控改造及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、選題的目的及研究意義1.選題的目的Y3150E型滾齒機(jī)采用純機(jī)械的傳動(dòng)鏈，傳動(dòng)精度低，調(diào)整復(fù)雜，無(wú)法滿足大批量、多品種、高精度齒輪的加工要求，針對(duì)這一問題，對(duì)其進(jìn)行數(shù)控化改造。控制部分用可編程控制器為核心的數(shù)控系統(tǒng)，通過(guò)三軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及附加運(yùn)動(dòng)的精確數(shù)字控制。從而有效的擴(kuò)大加工范圍，提高加工精度，提高機(jī)床的自動(dòng)化程度以及生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)和生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，并減輕

2、工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。2.選題的研究意義近年來(lái),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的需要,對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床提出了急迫的大量需求。機(jī)床制造業(yè)是一國(guó)工業(yè)之基石,它為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提供重要的手段,是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。即使是發(fā)達(dá)工業(yè)化國(guó)家,也無(wú)不高度重視。機(jī)床是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的象征，尤其是數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平狀況。齒輪作為一種重要的傳動(dòng)零件，其作用主要有兩個(gè)，一個(gè)是傳遞運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是傳遞動(dòng)力，它廣泛用于各類機(jī)器、儀表中。中國(guó)齒輪專業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)王聲堂這樣來(lái)評(píng)價(jià)齒輪的重要性：“中國(guó)國(guó)徽上有一個(gè)齒輪和一根麥穗，分別象征工業(yè)與農(nóng)業(yè)。齒輪是工業(yè)的象征，這就充

3、分說(shuō)明了齒輪在工業(yè)中的核心地位?！?另外，齒輪加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也占有重要位置，據(jù)統(tǒng)計(jì)：“十一五”期間，中國(guó)齒輪行業(yè)總產(chǎn)值由250億元增長(zhǎng)到500億元，平均增長(zhǎng)速度接近20%，五年間上升了一倍，排名世界第四，銷售規(guī)模上億元企業(yè)超50家，行業(yè)集中度明顯提高。2006年中國(guó)齒輪行業(yè)的年產(chǎn)值是590億。但是，傳統(tǒng)的機(jī)械滾齒機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一臺(tái)主電機(jī)不僅要驅(qū)動(dòng)展成分度傳動(dòng)鏈，還要驅(qū)動(dòng)差動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)鏈中的每一個(gè)傳動(dòng)元件本身的加工誤差都會(huì)影響被加工齒輪的加工精度，同時(shí)為加工不同齒輪，還需要更換各種掛輪調(diào)整起來(lái)復(fù)雜費(fèi)時(shí) ，大大降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率。比如采用西門子三相同步伺服電機(jī)替代原滾齒機(jī)的內(nèi)

4、聯(lián)傳動(dòng)鏈，即滾齒機(jī)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)直接用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)、提高機(jī)床傳動(dòng)精度。采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)代替?zhèn)鲃?dòng)齒輪箱取消了分齒掛輪和差動(dòng)掛輪的選配計(jì)算，一方面縮短傳動(dòng)鏈、減少加工調(diào)整時(shí)間，提高了齒輪的加工效率；另一方面，取消了裝卸掛輪的人工干預(yù)。改造后的滾齒機(jī)直接采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈兩端件，取消中間傳動(dòng)齒輪，通過(guò)數(shù)控裝置控制各電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，向最終實(shí)現(xiàn)齒輪加工的集成化邁進(jìn)。二、綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等1.擬開展研究項(xiàng)目的背景本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際。齒輪是工業(yè)生產(chǎn)中的重要基礎(chǔ)零件，其加工水平和能力反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)

5、技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)齒輪的質(zhì)量要求越來(lái)越高。對(duì)產(chǎn)品的更新速度要求越來(lái)越快。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率和降低成本，要求齒輪加工機(jī)床不僅具有較好的通用性和靈活性，而且加工過(guò)程要盡可自動(dòng)化。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求來(lái)看，工業(yè)化國(guó)家數(shù)控機(jī)床的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定、實(shí)用和普遍推廣的階段，機(jī)床的數(shù)控化率已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)床水平的重要指標(biāo)。一方面，我們應(yīng)該設(shè)計(jì)、生產(chǎn)一些適合本國(guó)國(guó)情的數(shù)控機(jī)床；另一方面，我們面臨300多萬(wàn)臺(tái)普通機(jī)床，可以將其中的一部分改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。所以，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的需求潛力是很大的，發(fā)展前景是光明的。從我國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)，緊密圍繞國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)發(fā)展的需要，大力發(fā)展量大面廣的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)

6、，可以顯著地提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。從經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)來(lái)看，可概括為：品種多樣、功能較全、可靠性較高、價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單、維修方便等。尤為突出的三點(diǎn)是：1.節(jié)省資金。機(jī)床的數(shù)控改造同購(gòu)置新機(jī)床相比，一般可節(jié)省60%-80%的費(fèi)用，大型機(jī)特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造秩序花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)，也只需花費(fèi)購(gòu)買新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基。2. 性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。3.提高生產(chǎn)效率。機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后，即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3-7倍。對(duì)復(fù)雜零件而言，難度越高，功效提高得越

7、多，且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用，而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)被許多企業(yè)看好。目前，我國(guó)步入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不久，國(guó)有企業(yè)正處于改制時(shí)期，資金嚴(yán)重不足，民營(yíng)企業(yè)剛剛成長(zhǎng)，技術(shù)人才短缺，同樣資金也很緊張。多數(shù)企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)不可能付出大量的資金購(gòu)買中、高檔數(shù)控，而大量的機(jī)械零件需要高速、高精度的設(shè)備來(lái)制造。此時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控正好填補(bǔ)了這一空白。當(dāng)前國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是：“跟蹤高精度、發(fā)展普及型、擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)型”。發(fā)展經(jīng)濟(jì)型數(shù)控符合目前我國(guó)的實(shí)際情況，我們應(yīng)該邊發(fā)展邊探索。針對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控存在的問題，首先要加強(qiáng)管理，提高生產(chǎn)工藝水平，有效地組織起數(shù)控系統(tǒng)規(guī)模化生產(chǎn)，建

8、立起數(shù)控系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)督體系及質(zhì)量保證體系。在重視中、高檔數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)、生產(chǎn)的同時(shí)，花大力氣組織好經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)。原Y3150E型滾齒機(jī)采用純機(jī)械的傳動(dòng)鏈，傳動(dòng)精度低、調(diào)整復(fù)雜，無(wú)法滿足大批量、多品種、高精度齒輪的加工要求，且機(jī)床電氣故障比較突出，有些機(jī)床甚至無(wú)法使用，如淘汰了重新購(gòu)置則投資太大。由于潤(rùn)滑充分，該機(jī)床的導(dǎo)軌、絲杠、絲母，滑臺(tái)及工作臺(tái)的蝸輪蝸桿等磨損不大，機(jī)床機(jī)械精度保持較好，具備進(jìn)行改造的基本條件，且改造投資少、見效快，因此對(duì)普通滾齒機(jī)進(jìn)行數(shù)控改造是經(jīng)濟(jì)可行的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在全國(guó)大約有五萬(wàn)臺(tái)已陳舊滾齒機(jī)，加工不出GB10095-88標(biāo)準(zhǔn)的7級(jí)齒輪 。對(duì)舊滾齒機(jī)進(jìn)行數(shù)控改造，一方

9、面能充分利用企業(yè)自身資源，為企業(yè)節(jié)約資本，另一方面也能有效提高齒輪的生產(chǎn)水平，滿足要求。非常適合我們國(guó)家企業(yè)的實(shí)際情況。滾齒是應(yīng)用最廣的切齒方法，滾齒機(jī)是應(yīng)用最普遍的一種齒輪加工設(shè)備，在此情況下，本課題應(yīng)運(yùn)而生。2.國(guó)內(nèi)外滾齒機(jī)技術(shù)研究現(xiàn)狀 滾齒機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展可劃分為機(jī)械式滾齒機(jī)和數(shù)控滾齒機(jī)兩個(gè)階段。傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)式滾齒機(jī)，其特征為各主軸采用機(jī)械式的傳動(dòng)形式，包括差動(dòng)、分齒、工件軸、滾刀軸和進(jìn)給等。由于傳動(dòng)鏈固有的理論誤差和安裝間隙，造成速度很慢，精度很低。工作時(shí)，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪副和蝸輪副驅(qū)動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；刀架可沿立柱導(dǎo)軋垂直移動(dòng)，還可繞水平軸線調(diào)整一個(gè)角度。工件裝在工

10、件軸上，由分度蝸輪副帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，與滾刀的運(yùn)動(dòng)一起構(gòu)成展成運(yùn)動(dòng)。滾切斜齒輪時(shí)，差動(dòng)機(jī)構(gòu)使工件作相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)。工作臺(tái)（或立柱）可沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)，以適應(yīng)不同工件直徑和作徑向進(jìn)給。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)1-3個(gè)軸數(shù)控化的滾齒機(jī)，其中的一部分軸采用伺服電機(jī)數(shù)字化控制。直到20世紀(jì)80年代，世界上才出現(xiàn)真正意義上的六軸數(shù)控滾齒機(jī)。在過(guò)去的20年中，數(shù)控滾齒機(jī)的發(fā)展可以劃分為四代：第一代數(shù)控滾齒機(jī)的工件軸和滾刀軸等采用傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪副傳動(dòng)，速度依然較低，但精度有所提高。隨著刀具技術(shù)的發(fā)展，切削線速度有了很大的提高，原來(lái)的滾齒機(jī)已不能滿足刀具的高速切削要求，于是更快的第二代數(shù)控滾齒機(jī)誕生。其工件軸和滾刀軸采

11、用齒輪副傳動(dòng)，速度有很大的提高。格里森鳳凰牌125GH是第二代數(shù)控滾齒機(jī)的代表。第三代數(shù)控滾齒機(jī)于90年代末出現(xiàn)， 它與世界上兩大齒輪裝備巨頭的合并不無(wú)干系。差動(dòng)機(jī)構(gòu)滾齒機(jī)發(fā)明人H.Pfaute創(chuàng)辦了PFAUTER公司，100多年來(lái)，PFAUTER公司不斷探索，使?jié)L齒機(jī)制造技術(shù)始終處于世界領(lǐng)先地位。1997年，世界著名錐齒輪制造商美國(guó)格里森公司成功收購(gòu)德國(guó)PFAUTER公司，通過(guò)技術(shù)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，第三代數(shù)控滾齒機(jī)GP系列誕生，其以全直驅(qū)技術(shù)的利用為特征，工件軸和滾刀軸的直接驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了真正意義的全封閉環(huán)控制。直驅(qū)技術(shù)的使用，保證了高速度；電子齒輪箱和機(jī)械間隙的數(shù)控補(bǔ)償，保證了高精度。這時(shí)數(shù)控滾齒機(jī)

12、似乎進(jìn)入頂峰。近10年間，格里森公司有開發(fā)出第四代滾齒機(jī)GENESISTM 130，GENESISTM 130H比普通數(shù)控滾齒機(jī)的性能有了很大提升，這也是當(dāng)今世界上唯一的第四代數(shù)控滾齒機(jī)。機(jī)床采用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，具有7個(gè)數(shù)控軸（X軸式徑向軸，Y軸是切向軸，Z軸式軸向軸，A是刀架旋轉(zhuǎn)軸，B是滾刀主軸，C是工件軸，Z2是尾架軸），其中，4個(gè)為聯(lián)動(dòng)軸（X、Z、B和C）；采用干切技術(shù)，高速鋼滾刀切削；轉(zhuǎn)速達(dá)955r/min，線速度達(dá)180m/min，完成單件全部（包括上下料）過(guò)程僅需19s；精度高于DIN Class7；用于精密加工時(shí)可達(dá)到DIN Class5甚至更高，真正達(dá)到高精度、高速度。

13、隨著微處理機(jī)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已向機(jī)電一體化方向發(fā)展，近年世界各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展數(shù)控技術(shù)，集中了雄厚的資金和大批力展高級(jí)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高度自動(dòng)化和柔性化幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品成本，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，從而適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要。歷經(jīng)幾代進(jìn)化，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)不僅比原有的數(shù)控系統(tǒng)使用范圍廣、功能全、精度高，而且還有相當(dāng)大的通用性，改善了對(duì)機(jī)床操作的控制，并開始向人工智能化發(fā)展。而現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，又促使機(jī)械加工行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 、生產(chǎn)方式、管理體制和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻的變化，也將促使人類勞動(dòng)方式發(fā)生根本性的變化 。因此，目前世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，都把發(fā)展數(shù)控技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工業(yè)

14、技術(shù)革新的戰(zhàn)略重點(diǎn)，各種加工機(jī)械都朝著數(shù)控化的方向發(fā)展。但齒輪加工機(jī)床的數(shù)控化進(jìn)展卻非常緩慢，一個(gè)主要原因是數(shù)控系統(tǒng)本身滿足不了齒輪加工機(jī)床所要求的嚴(yán)格速比關(guān)系?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)為加速實(shí)現(xiàn)齒輪加工機(jī)床數(shù)控化提供了可能?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)具有以下新趨勢(shì)：(1)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的質(zhì)量，直接關(guān)系到 CNC機(jī)床的加工精度?，F(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)，采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)。伺服電機(jī)的位置、速度及電流環(huán)路都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)了幾乎不受機(jī)械負(fù)荷波動(dòng)影響的高速響應(yīng)伺服系統(tǒng)。并且系統(tǒng)采用的交流伺服電機(jī)沒有電刷，避免了滑動(dòng)摩擦，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒有火花，堅(jiān)固耐用，幾乎不用維修，可用于惡劣環(huán)境，它的調(diào)速范圍與寬調(diào)速直流伺服

15、系統(tǒng)相近。由于現(xiàn)代控制技術(shù)的不斷提高，系統(tǒng)內(nèi)采用的數(shù)字脈寬調(diào)速裝置可以以極低轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，而這一點(diǎn)正是齒輪加工機(jī)床所追求的 適合于滾齒機(jī)伴隨工件軸向進(jìn)給，要求工件軸疊加一個(gè)附加運(yùn)動(dòng) (速度較低)的需求。從交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，它的控制精度和可靠性不斷提高，調(diào)節(jié)性能和適應(yīng)性不斷增強(qiáng)，真正實(shí)現(xiàn)了全軟件結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的自動(dòng)化和柔性化提供可能。從市場(chǎng)調(diào)查來(lái)看，在日本市場(chǎng)上交流伺服系統(tǒng)和直流伺服系統(tǒng)的所占比例為3：1還強(qiáng)，在1996年在北京 “第四屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)”上幾乎所有制造數(shù)控機(jī)床的日本廠商都推出了采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。又如，美國(guó)辛辛那提州的米拉克龍 (Mila

16、cron)公司生產(chǎn)的代表當(dāng)今世界領(lǐng)先水平的A-2100系統(tǒng)就是采用了科爾摩根公司提供的交流伺服系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)也在交流伺服系統(tǒng)的研究方面作了大量工作 “八五”期間，國(guó)家主要大力扶植交流伺服系統(tǒng)，“九五”又相應(yīng)地制定了有利于交流伺服系統(tǒng)發(fā)展的計(jì)劃。由此可見，數(shù)字化和采用交流伺服系統(tǒng)是機(jī)床數(shù)控化的發(fā)展趨勢(shì)。所以將數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)引人到滾齒機(jī)的數(shù)控改裝上是對(duì)國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)的跟蹤 也是對(duì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)滾齒機(jī)的數(shù)控化尋求途徑。(2)實(shí)現(xiàn)了多軸控制曲線、曲面及特殊型面的加工，刀庫(kù)的控制，多刀加工都要求數(shù)控機(jī)床能實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)控制。而滾齒機(jī)在加工齒輪時(shí)需要滾刀回轉(zhuǎn)、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)、滾刀的垂直進(jìn)給走刀、工作臺(tái)進(jìn)給及滾刀沿刀具

17、軸向移位等五個(gè)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于控制系統(tǒng)對(duì)五根軸進(jìn)行同時(shí)控制?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般可控制軸數(shù)為3-15軸，同時(shí)控制軸數(shù)為3-6軸。這樣就為解決滾齒機(jī)以連續(xù)展成法加工齒輪時(shí)所需保證的兩個(gè)基本要求提供了有效對(duì)策，為實(shí)現(xiàn)滾齒機(jī)數(shù)控化提供了另一個(gè)有力的保障。(3)CNC的智能化在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中，引進(jìn)了適應(yīng)控制技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)對(duì)自己影響的信息。并通過(guò)軟件控制自動(dòng)連續(xù)調(diào)整有關(guān)系統(tǒng)參數(shù)，形成新的優(yōu)化組合，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的目的，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高度自動(dòng)化。另外，通過(guò)改變系統(tǒng)控制參數(shù)以適應(yīng)各種加工的需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化。而要實(shí)現(xiàn)滾齒加工的集成化，這兩點(diǎn)也是它所需求的。(4)有很強(qiáng)的通訊功能現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng) 還

18、能與其它 CNC系統(tǒng)通信，或者與上級(jí)計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)FMS進(jìn)線的要求。所以除了RS-232接口外，還有RS-422和DNC等多種通信接口。隨著柔性自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，齒輪加工機(jī)床也將逐步地由單機(jī)走向柔性線( FMS )，進(jìn)而形成自動(dòng)化工廠 (FA)或者計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS)。這樣就要求控制系統(tǒng)有較高的通信功能，而現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)具有的較強(qiáng)通信功能，為滾齒機(jī)與上位計(jì)算機(jī)通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制提供了可能，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)齒輪加工的CIMS奠定基礎(chǔ)。(5)不斷的提高可靠性現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的平均無(wú)故障工作時(shí)間已達(dá)到NTBF=3000-36000h (5個(gè)月)。表明現(xiàn)代控制系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性已顯著提高，節(jié)約了系

19、統(tǒng)的故障維修時(shí)間，提高了加工效率。綜上所述，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展為滾齒機(jī)的數(shù)控改造提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持 。在本課題中我所選用的是SINUMERIK 802D數(shù)控系統(tǒng)，它將所有CNC、PLC、HMI 和通訊任務(wù)集成于一身。免維護(hù)的硬件集成了PROFIBUS接口用于驅(qū)動(dòng)和I/O模塊并具有速裝結(jié)構(gòu)的超薄操作面板；可控制最多4個(gè)數(shù)字進(jìn)給軸和1個(gè)主軸。802D 配備SIMODRIVE 611UE 和帶編碼器的1FK7伺服電機(jī)作為進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和1PH7主軸電機(jī)。三、對(duì)本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術(shù)路線）或設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）方案進(jìn)行說(shuō)明，論文要寫出相應(yīng)的寫作提綱1.本課題將要解

20、決的主要問題及解決問題的思路與方法1）本課題要解決的主要問題（1）對(duì)Y3150E滾齒機(jī)導(dǎo)軌精度進(jìn)行修正；（2）對(duì)Y3150E滾齒機(jī)的絲杠傳動(dòng)部件進(jìn)行替換；（3）搭建新的控制系統(tǒng)，并根據(jù)系統(tǒng)需求選擇系統(tǒng)中的測(cè)量、檢測(cè)元件的型號(hào)。2）解決的思路和方法 （1）解決思路對(duì)于本課題，應(yīng)分為三大塊來(lái)解決。首先明確Y3150E型滾齒機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程，理清改造中涉及的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)副的設(shè)計(jì)思路和計(jì)算方法。其次，就是擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖。最后就是采用可編程控制器為核心的數(shù)控系統(tǒng)，通過(guò)三軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及附加運(yùn)動(dòng)的精確數(shù)字控制。這樣該課題的任務(wù)就得到了徹底的完成。 （2）解決方法

21、（1）把課本上的相關(guān)知識(shí)學(xué)好，查閱資料，搜集相關(guān)的信息并閱讀信息對(duì)問題由一個(gè)系統(tǒng)的了解； （2）構(gòu)建初步的系統(tǒng)框架； （3）在研究過(guò)程中邊設(shè)計(jì)邊改進(jìn)； （4）做大量實(shí)驗(yàn)，不懂得地方請(qǐng)教專家、上網(wǎng)查資料或?qū)嵉刈咴L。2.擬采用的研究方法（技術(shù)路線）或設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）方案設(shè)計(jì)方案：首先明確Y3150E型滾齒機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程，了解其工作原理；其次就是擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖；最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)的精確配合。4、 檢索與本課題有關(guān)參考文獻(xiàn)資料的簡(jiǎn)要說(shuō)明1孫桓.陳作模.葛文杰.機(jī)械原理M.北京,高等教育出版社,2006.52牛鳴岐.王保民. 王振甫.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.重慶,重慶大學(xué)出版社,20

22、05.63濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì) M.北京,高等教育出版社,2008.74陸鳳儀.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)M.北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2002.75李運(yùn)華.機(jī)電控制M.北京,北京航空航天大學(xué)出版社,2003.6 6芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.北京,北京機(jī)械工業(yè)出版社,2004.57鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制（第三版）M.武漢,華中科技大學(xué)出版社,2001.58裴仁清.機(jī)電一體化原理M.上海,上海大學(xué)出版社,1998.59李堯忠.軸承清洗機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)M.北京,高等教育出版社,2009.610朱龍根.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第二版）M.北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2002.611朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）M.北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2002.712陳建剛.機(jī)電控制技術(shù)M.長(zhǎng)沙,國(guó)防科技大學(xué)出版社,201013 甘永立.幾何量公差與檢測(cè)M,上海,上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,200514 P Shi，E Stigns. Highly sensitive angular measurement wit