CNC7200数控动力头设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

数控机床（computer numerical control machine tools），是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。而数控加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能对两个以上的表面完成多种工序的加工，加工精度较高，并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。

动力头，也称动力刀座，指的是安装在动力刀塔上、可由伺服电机驱动的刀座，能实现主运动和进给运动，并且有自动工件循环的动力部件。基本原理就是电机带动一个齿轮变速机构，可以实现镗削、铣削、钻削等功能，有的带有导轨，可以小范围的直线运动。通过伺服电机的控制，即可实现数控动力头。这种刀座一般应用在车铣复合机上，也可应用在带动力刀塔的加工中心上。伴随着加工件的日益复杂化、精度等级以及加工效率的提高，多轴向、高转速成为数控加工必备的条件，除了加工中心机走向机能复合化外，车床方面已由早期的卧式车床开发出许多新的加工形态，例如双刀塔、立式车床、倒立车床、以及车铣复合机种，以顺应新时代加工方式的需求。随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础，具有无限放大的经济与社会效应。因此，研发高水平数控机床已成为提升国家制造业水平的重中之重。多轴向、高精度、高转速的数控动力头，更是数控机床研发的新方向。

欧、美、日等工业化国家高度重视数控机床的发展，已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段， 目前，美、德、日机床工艺创新、布局结构多样，着力研发高水平功能部件，在加工精度、主轴转速、nc系统配套方面比国内nc车床高一筹。国产的数控车床大多为经济型数控车床，约占总数的80％左右，多功能数控车床和车削中心生产量较少；而国外生产的基本上是多功能数控车床和车削中心。国外车削中心具有双主轴、双刀塔、y轴、c轴，甚至还装有b轴，功能多，可供用户选择。德国西门子和日本fanuc是老牌的数控系统生产商，其生产的产品涵盖了由低端到高端的所有产品，这两大生产商的发展引领着整个数控系统产业的发展。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1、查阅资料，了解数控动力头的基本结构及工作原理；

2、根据加工要求，完成动力头总体结构的方案分析与设计；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅文献资料、撰写开题报告、完成英译汉文稿；

第4周：初步设计，完成总体方案的分析设计；

第5-11周：必要的计算，绘制图纸，完成传动方案、进给系统、控制原理及基础件的设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘众.多工位组合钻床的夹具设计及 plc 控制[d].辽宁：辽宁工业大学，2015.

[2]xiaocong he.recent development in reliability analysis of nc machine tools[j]. springer , 2015.