C6140车床经济型数控改装设计开题报告(1)
CA6140型卧式车床进给箱设计-开题报告
本科毕业设计（论文）开题报告（综述）机电工程学院机械工程及其自动化专业题目：CA6140车床进给箱设计本课题来源及研究现状：工业革命以后，蒸汽机出现，提供了新型巨大的能源，使生产技术发生了革命性的变化。
车床也不断的演变，之前的皮带车床由于它的主轴转速低，变速级数少，刚度不高，抗振性差，加工精度低；并且车螺纹和进给使用同一根传动丝杠，丝杠易磨损，影响螺纹加工精度；用塔轮改变传动比，变速费时费力，生产率低。
所以被齿轮传动车床所取代。
随着要求的不断提高，对进给箱内结构提出了更高的要求。
只有在原有的基础上不断改进，才能实现新时代的发展。
近年来，随着电子技术，计算机技术，信息技术以及激光技术等的发展并应用与机床领域，数控机床作为新一代标志，推动了自动化，精密化，高效化和多样化的发展。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势课题研究目标、内容、方法和手段：CA6140型车床是我国自行设计制造的一种卧式车床，具有以下特点：机床刚性好，抗振性能好，可进行高速强力切削和重载荷切削；机床操纵手柄集中，安排合理，溜板箱有快速移动机构，进给操纵较直观，操作方便，可减轻劳动强度；机床具有高速细进给量，加工精度高，表面粗糙度小(公差等级能达到IT6一IT7，表面粗糙度可达Ral．25)：机床溜板刻度盘有照明装置，尾座有夹紧机构，操作方便等等。
本课题主要研究生产实际中车床进给箱变速结构的原理及运动传动链的设计及改进。
这一课题在实际生产中有着十分重要的现实意义，进给运动链使刀架实现纵向或横向的进给运动及变速换向，实现了四种标准螺纹的车削。
卧式车床在切削螺纹时，进给传动链是内联系传动链。
主轴每转刀架的移动量应等于螺纹的导程。
机电一体化系统设计课程设计报告车床经济型数控改装设计
《机电一体化系统设计》课程设计题目一一、任务分析1．设计题目：CA6140车床经济型数控改装设计2．设计内容与要求：将CA6140普通车床改造成经济型数控车床。
要求该车床具有切削螺纹的功能，纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。
系统分辨率纵向：0.01mm，横向：0.005mm。
设计参数如下：最大加工直径：在床面上400mm在床鞍上210mm最大加工长度：1000mm快进速度纵向 2.4m/min横行 1.2m/min最大切削进给速度纵向0.5m/min横行0.25m/min代码制ISO脉冲分配方式逐点比较法输入方式增量值、绝对值通用控制坐标数 2最小指令值纵向0.01mm/pulse横行0.005mm/pulse刀具补偿量0~99.99mm进给传动链间隙补偿量纵向0.15mm横行0.075mm自动升降速性能有二、总体方案设计接到数控装置的设计任务以后，必须首先拟定总体方案，绘制系统总体框图，才能决定各种设计参数和结构，然后再分机械部分和电气部分进行设计计算。
现以机电一体化的典型产品经济型数控机床为例，分析总体方案的拟定的内容和应该考虑的问题。
机床数控系统总体方案的拟定应包括以下内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择，执行机构的结构及传动方式的确定，微型计算机数控系统的选择、设计等。
应根据毕业设计任务书及要求提出系统总体方案，对方案进行分析比较和论证，最后确定总体方案。
1．总体设计方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在考虑总体设计方案时，应遵守的基本原则是：在满足设计要求的前提下，对机床的改造应尽可能少，以降低成本。
1)数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续（轮廓）控制系统。
由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机数控（MNC）系统采用连续控制系统。
2)伺服进给系统的选择数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。
采用直流或交流伺服电机驱动的闭环控制方案的优点是可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差、传动间隙及干扰等对加工精度的影响。
CA6140普通车床经济型数控改造设计
优秀设计XXXX大学毕业设计说明书学生姓名：学号：学院：专业：题目：CA6140普通车床经济型数控改造设计指导教师：职称:职称:20**年XX月XX日毕业设计（论文）任务书注：任务书的具体内容可依据各系要求进行修正。
另，学生所做毕业设计(论文)的工作的研究成果归河北理工大学所有，学生不能向第三方泄露有关成果内容和技术秘密。
目录摘要 (6)Abstract (7)1绪论 (8)1.1引言 (8)1.2机床数控改造的目的 (9)1.3数控系统的产生和发 (10)1.3.1数控系统的出现和发展 (10)1.3.2数控系统的发展趋势 (11)1.4数控改造的必要性 (11)1.5数控机床改造的优点 (12)1.6数控机床改造的设计步骤 (13)1.7 CA6140的数控改造 (14)1.7.1数控系统的选择 (14)1.7.2 CPU和存储器 (15)1.7.3 I/O接口电路 (16)1.7.4其它部件的选择 (16)2数据参数的选择及其计算 (18)2.1纵向进给系统得设计计算（装配图2） (18)2.1.1选择脉冲当量： (18)2.1.2计算切削力： (18)2.1.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型： (20)2.1.4齿轮及转距的有关计算： (21)2.2横向进给系统的设计计算： (23)2.2.1切削力计算： (24)2.2.2滚珠丝杠设计计算： (24)2.2.3齿轮及设计的有关计算： (26)2.2.3步进电机的选择： (27)2.3自动刀架的设计 (29)2.3.1刀架的抬起： (29)2.3.2刀架的回转和选位 (29)2.3.2刀架的下降定位和压紧 (30)2.3.3减速机构的设计计算 (31)2.3.3蜗杆传动的设计计算 (34)2.3.4螺旋升降装置得设计计算 (38)3数控系统硬件电路设计 (43)3.1概述 (43)3.2 8088微处理器控制系统设计 (44)3.2.1主要技术特性及硬件配置 (44)3.2.2存储空间的分配 (44)3.2.3I/O地址分配 (44)3.2.4单片机部分电路设计图如图纸所示 (44)3.2.5光电隔离电路 (44)3.2.6功率放大电路 (45)3.2.7其他辅助电路 (46)4软件设计部分 (47)4.1概述 (47)4.2总体方案设计 (47)4.3插补方法的确定 (48)4.4进给控制字FCW的设置 (50)4.5环行分配器的子程序 (50)附录Ⅰ (51)附录Ⅱ (57)致谢 (62)参考文献 (63)摘要近20年来.我国数控技术和数控机床走过了引进技术、消化吸收和实现产业化的历程。
CA6140车床主轴箱的设计-任务书及开题报告
毕业设计（论文）任务书学院（系）：机械工程学院专业：机械工程及自动化学生姓名：学号：0501500241设计(论文)题目：CA6140车床主轴箱的设计起迄日期: 年 3 月 2 日~ 6 月 5 日设计(论文)地点:指导教师:专业负责人:发任务书日期: 年 1 月 18 日任务书填写要求1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。
此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写；4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。
学生的“学号”要写全号；5．任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714—2005《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；6．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）任务书科技学院毕业设计（论文）开题报告定设计方案，撰写开题报告；2、2015年2月27日～2015年4月13日，方案设计、整体机构的设计；设计计算和校核；3、2015年4月16日～2015年5月18日，结构设计，绘制装配图及零件图；4、2015年5月21日～2015年5月27日，撰写论文、提交图纸、设计说明书、进行审核、修改；5、2015年5月28日～2015年6月1日，评阅教师评阅并给出评语和成绩；6、2015年6月4日～2015年6月8日，上交毕业设计（论文）。
CA6140车床数控化改造设计解析
CA6140车床数控化改造设计解析一、背景介绍：CA6140车床是一种常见的传统车床，它通过手动操作来控制工件加工过程，由于操作依赖于操作人员的经验和技能水平，加工效率低且容易受到人为因素的影响。
为了提高加工效率和加工精度，以及减少人为错误带来的质量问题，对CA6140车床进行数控化改造是一个重要的研究方向。
二、数控化改造的目标：1.提高加工效率：通过数字控制系统控制各个工作参数，实现工件的自动化加工，提高加工效率。
2.提高加工精度：通过数控系统的精确控制，保证工件加工的精度和一致性。
3.降低人为错误：将操作人员对机床的依赖度降低，减少人为错误对产品质量的影响。
4.增加功能灵活性：数控系统可以灵活地调整参数，以适应不同工件的加工需求。
三、设计方案：1.数控系统选型：选择一款适合CA6140车床的数控系统，该系统应具有稳定可靠的性能和完善的功能，能够满足车床加工的需求。
2.导轨和滑块改造：对原有的导轨和滑块进行改造或更换，以提高加工精度和稳定性。
3.主轴改造：对原有的主轴进行改造或更换，以提高转速控制的精度和可靠性。
4.伺服电机安装：在车床的各个轴向上安装伺服电机，由数控系统控制其运动，以实现自动化加工。
5.完善的自动化装置：设计并安装自动换刀装置、自动送料装置等，以提高加工效率和减少人为操作。
6.编程软件开发：根据数控系统的特点，开发适合CA6140车床的编程软件，以便操作人员能够方便地进行程序编写和调整。
7.操作界面设计：设计一个简洁明了的操作界面，方便操作人员进行监控和调整。
四、预期效果：1.加工效率提高：数控系统实现了工件的自动化加工，大大提高了加工效率，减少了人为操作的时间。
2.加工精度提高：通过对各个工作参数的精确控制，加工精度得到了显著的提高。
3.缩短交期：由于加工效率提高，交货期可以相应缩短，提高了客户的满意度。
4.减少人为错误：数控系统的自动化控制减少了人为错误的可能性，提高了产品的质量稳定性。
C6140车床的数控化改造设计【开题报告】
开题报告机械设计制造及其自动化C6140车床的数控化改造设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义：a)1．1课题研究的内容、目的本设计内容是对C6140普通车床进行数控改造，主要是将纵向和横向进给系统改成用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；将手动刀架换成能自动换刀的电动刀架。
利用微机对C6140普通车床的纵、横向进给系统进行开环控制，纵向脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动元件采用直线滚珠丝杠副，刀架采用四工位自动转位刀架。
通过数控改造，使车床提高了性能,简化了结构。
较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题，还能获得稳定的加工质量和提高生产率。
b)1．2 课题研究的依据和意义及国内外动态1.2.1 课题研究的依据机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。
计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。
随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。
数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：1. 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工；2. 加工精度高；3. 生产效率高；4. 减轻劳动强度，改善劳动条件；5.良好的经济效益；6. 有利于生产管理的现代化。
CA6140普通车床数控化改造设计.
CA6140普通车床数控化改造设计摘要应用成熟的数控技术理论和成功经验，以低廉的成本对普通旧机床进行数控化改造，可以恢复甚至提高原机床的精度，适应工业高速跨越式发展的要求，为此机床数控化改造在国际国内作为新的经济增长行业获得了很大的发展。
本文以CA6140机床为研究对象，对该机床进行了数控化改造，主要研究内容如下：对数控伺服系统的工作原理进行分析研究，简单了解了数控化改造过程中数控系统的选型，分析研究了CA6140机床的数控化改造方案，重点介绍了本课题采用的GSK980TD系统。
根据机械、动力学及电气设计原理，采用交流变频电机变频调速，对数控机床的主传动系统进行了设计和校核。
根据进给系统的要求，对切削力和滚珠丝杠进行了计算，并选配了合适的齿轮和进给电机。
对CA6140车床电气控制部分进行了PLC设计，绘制了主轴及伺服系统的梯形图，编制了PLC可编程控制器工作程序；给出整机电气线路改造方案。
对改造后的机床精度进行了恢复，并给出伺服系统典型部件改造方案。
数控化改造后的机床实际应用效果良好，取得了良好的加工质量和经济效益。
此次研究，为企业技术人员实现传统CA6140型车床数控化改造提供了行之有效的科学方法，对于企业其他传统设备的技术改造也有借鉴和参考价值。
关键词：数控改造；伺服系统；PLC；CA6140车床目录绪论 .......................................................................................................................................1.1数控机床改造的背景和意义 .........................................................................................1.1.1数控机床在我国发展的现状 ................................................................................1.1.2车床数控化改造的意义 ........................................................................................1.1.3普通车床数控化的优点...........................................................1.2 车床数控化改造的内容 ............................................................. 错误!未定义书签。
CA6140普通车床改为经济型数控车床纵向进给系统设计及进给系统的润滑设计
摘要随着当今工业设备对精密程度的要求越来越高，加工设备的机械加工设备的加工的精密程度也要求越来越高。
而在中国的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比例。
这已经越来越制约着当今工业的发展。
而数控机床由于价格昂贵，且需要较高技术的加工工人。
所以对机床进行自动化改造很是必要。
本篇论文是在对普通卧式车床C6140的基础上对其进行自动化改造。
作者在搜索、查阅研究大量有关资料的基础上，对机床自动化改造技术进行了深入的研究和分析，并描述了机床控制系统的设计。
整个改造过程主要对车床纵、横向进给系统进行改造，选用自动转位刀架，由脉冲发生器来加工所需要的螺纹。
整个控制系统以单片机为中心，通过编程对机床的驱动设备进行控制以达到所需要的加工程度。
关键词：机床改造；自动化机床；控制系统ABSTRACTWith the development of industry equipment, the precision required of industry equipment is more and more high. The more and more precision of equipment which machined the industry equipment is required. But in China the common lathe have a very great comparison in the machined equipment, this already restrict the development of industrial nowadays. But the CN lathe is more expensive, and needed workers with higher technically. So it is a necessity very much to modify the common lathe to lathes automatic. This paper is in the foundation of the commonness horizontal lather C6150 and modified it to Lathes automatic.The author has performed the further research and for the lathes automatic modification on the basis of the constant consultation of abundant relative documents, which focuses on describing the design of control of the machine. The main to modify the lathe is to modify the portrait, horizontal enter to the system in the Whole modification process and choose the automatic knife rest and be processed the thread need by pulser. The whole control system with the CPU of 8031 is to control the machine for center, through a plait distance drive tool machine an equipments to carry on control to attain need of process degree.Key words:Machinery Tool Reform；Lathes automatic；Servo system目录第1章绪论........................................错误！未定义书签。
CA6140车床经济控改造
目录1 选题背景 (2)1.1 研究的目的和意义 (2)1.2 国内外现状和发展趋势 (2)1.2.1 国内现状 (2)1.2.2 国外现状 (3)1.3 研究的主攻方向 (3)1.3.1 使CA6140车床数控改装后实现高速化 (3)1.3.2 持续提高CA6140车床数控改装后的精度化 (3)1.3.3 加快CA6140车床数控改装后的复合功能化 (3)1.3.4 加强CA6140车床数控改装后的智能化 (3)1.3.5 尝试实现CA6140车床数控改装后的网络化和柔性化 (4)1.4 CA6140车床数控改装主要内容、需重点研究的关键问题 (4)1.4.1 主要研究内容及技术路线 (4)1.4.2 主要研究的关键问题 (4)2 方案论证 (5)2.1 总体方案设计要求 (5)2.1.1 数控系统运动方式的确定 (5)2.1.2 伺服进给系统的选择 (5)2.1.3 计算机和执行机构的选择 (6)2.2 设计参数 (7)2.3 其它要求 (10)3 进给伺服系统机械部分设计与计算 (10)3.1 进给系统机械结构改造设计 (10)3.2 进给伺服系统机械部分的计算与选型 (11)3.2.1 确定系统的脉冲当量 (11)3.2.2 纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择与校核步骤 (12)3.2.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 (16)3.3 减速器内零件的设计 (18)3.3.1 轴的计算：（纵向输入轴） (18)3.3.2 减速器箱体尺寸 (19)3.3.3 轴承的选择 (19)3.3.4 齿轮有关计算 (20)3.3.5 绘制进给伺服系统的机械装配图 (27)4.1 步进电动机选用的基本原则 (28)4.1.1 步距角Α (28)4.1.2 精度 (28)4.1.3 转矩 (28)4.1.4 启动频率 (29)4.2 步进电动机的选择 (29)4.2.1 CA6140纵向进给系统步进电机的确定 (29)4.2.2 CA6140横向进给系统步进电机的确定 (30)5 主轴交流伺服电机 (30)5.1 主轴的变速范围 (30)5.2 初选主轴电机的型号 (30)5.3 主轴电机的校核 (31)6 微机控制系统硬件电路设计 (31)6.1 控制系统的功能要求 (31)6.2 硬件电路的组成 (31)6.3 设计说明 (32)7 车床改造的结构特点 (34)7.1 滚珠丝杆 (34)7.2 导轨副 (34)7.3 安装电动卡盘 (34)7.4 脉冲发生器 (35)8 安装调整中应注意的问题 (35)8.1 滚珠丝杠螺母副的选择 (35)8.2 滚珠丝杠螺母副的调整 (35)8.3 联轴器的安装 (35)8.4 主轴脉冲发生器的安装 (35)CA6140车床经济型数控改造前言数控机床与普通机床相比,增加了功能,提高了性能,简化了结构.较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题。
CA6140普通车床数控化改造设计-开题报告
CA6140普通车床数控化改造设计-开题报告南华大学本科生毕业设计(论文)开题报告设计,论文,题目 CA6140普通车床数控化改造设计设计,论文,题目来源自选课题设计,论文,题目类型工程设计类起止时间 2013.1.10—2013.5.30 一、设计,论文,依据及研究意义:(1)设计依据:本课题主要有两大部分改造设计。
其一是数控化改造设计，设计依据为单片机原理，运用单片机原理获得电脉冲。
步进电机原理，运用步进电机原理控制位移量。
限位开关原理，用于机床的安全防护。
电磁离合原理，用于控制主轴转速。
其二是机械部分改造设计。
设计依据为，对于零件的设计主要依照国家规定的机械零件设计准则。
对于传动部分主要依据滚珠丝杆螺母副原理实现刀架的准确运动，其次还有齿轮变速原理等。
(2)研究意义:对比国内外机械制造行业的发展趋势，目前机械制造正想着高精化、高效化、经济化的方向发展。
我国机械制造水平在世界上还处于相对落后，但我国现在自改革开放以来正在迅速的发展，目前已处于鼎盛时期，关于机械制造行业的数控化也处在一个过渡时期。
由于数控机床高加工精度、高生产率的特点，在制造业中的应用比例越来越大，有效地保证了产品质量和产量。
购置新的数控机床是提高机床数控化效率的途径，对旧机床进行数控化改造也是提高机床数控化效率的重要途径。
机床数控化改造可降低采购数控机床的成本，为企业节约资金。
近几年，随着国内各种类型机床改造需求的扩大，机床改造已经逐渐形成了一个产业，其中绝大部分是对旧数控机床的数控化改造，也有一部分是对普通机床的数控化改造。
普通机床的数控化改造不仅节约资金、降低成本，而且符合国家倡导的绿色制造。
可见对机床的数控化改造和设计是我国目前一个必不可少的举措。
二、设计,论文,主要研究的内容、预期目标:,技术方案、路线,(1)主要研究内容对CA6140卧式车床进行数控化改造，实现微机对车床的数字化控制。
利用微机对车床的纵向、横向进给系统进行数字控制，并达到纵向最小运动单位为0.01mm /脉冲，横向最小运动单位0.005mm /脉冲，主运动实现自动变速，刀架改造成自动控制的自动转位刀架，能自动切削螺纹,并具有直线插补和圆弧插补的功能。
CA6140车床经济型数控改装设计开题报告
湖南人文科技学院本科生毕业设计档案材料题目：CA6140车床经济型数控改装设计学生姓名：李磊学号系部：机电工程系专业年级：机械2010级指导教师：聂时君湖南人文科技学院教务处制一、毕业设计开题报告书（一）、选题的根据：1）本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解一：理论、实际意义我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，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。
机床的年产量数控化率为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/半自动的机床不到20%（美国和日本自动/半自动机床占60%以上）。
可见我国的大多数制造行业和企业的生产和制造大多数还是依靠传统的普通机床。
这种传统机床加工出来的产品质量差、品种少、档次成本高。
随着制造业的迅猛发展，企业要在激烈的市场竞争中生存和发展，就需要以最低的价格，最好的质量和最短的时间去生产满足市场的产品。
因此，提高企业加工制造装备的数控化率则是主要途径。
但是，由于我国的大部分企业自身的资金问题，要进行大规模添置或更换新型的数控机床还比较困难。
加之替换下来的机床闲置会造成资源的浪费。
所以，普通机床的数控化改造便成为企业提高其数控化率的有效途径。
二：国内外对本选题的研究动态及自己的见解机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
CA6140车床经济型数控改造设计
重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目CA6140车床经济型数控改造设计学生所在校外学习中心福建福州校外学习中心批次层次专业201402、本科机械设计制造及自动化学号 W12116150学生汤清杰指导教师董小闵起止日期20140828起至 20141031止摘要 (3)1.引言 (4)2.设计总体要求及相关已知条件 (4)2.1设计总体要求 (4)2.2相关已知条件 (5)3.切削力的计算与分析 (6)4.机床主电机功率计算 (7)4.1主轴的变速范围 (7)4.2主轴电机的校核 (8)5. 进给伺服系统传动方案 (8)6.滚珠丝杠螺母副的设计、计算及选型 (9)6.1型号选择 (9)6.2横向滚珠丝杠的校核 (9)7.导轨的计算及选型 (10)7.导轨的计算及选型 (11)7.1 纵向步进电机的选择 (11)7.1.1 确定系统的脉冲当量 (11)7.1.2步距角的选择 (11)7.1.3矩频特性 (12)7.1.4据步进电机的矩频特性计算加减速时间校核的快速性 (15)7.2 横向步进电机的选择 (15)7.2.1步距角的确定 (15)7.2.2距频特性 (16)设计小结 (18)参考文献： (19)数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度提高生产效率。
但是，发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多中小型企业难以承受。
如果淘汰大量的普通机床，而去购买昂贵的数控机床，势必造成巨大的浪费。
因此，普通机床的数控化改造大有可为。
针对现有常规CA6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。
本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了CA6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。
ca6140车床数控化改造设计开题报告
开题报告1、数控系统发展1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
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。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
2、国内外发展的动向（一）国内数控机床现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。
在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。
2001年，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。
但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。
近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。
出口的数控机床品种以中低档为主。
（二）国内数控机床的特点1、新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位。
2、数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高。
2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%。
金切机床行业产值数控化率从2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。
3、数控机床发展的关键配套产品有了突破。
3、数控系统的趋势1. 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。
CA6140机床后托架的加工工艺及夹具设计开题报告1
另外，零件的工艺过程不仅是生产过程，同时也是消耗过程。其涉及面广，灵活性大，在一定的生产条件下，可实施的方案可能有很多。因此，在寻求最佳工艺方案时，应充分了解和合理利用本企业和社会协作渠道所能提供的工艺资源，以便获取最佳的社会经济效益。
5.撰写、整理、修改毕业设计说明（2015年春学期第10至11周）；
6.论文检查、准备答辩（2015年春学期第12至13周）。
主要参考文献：
[1]韩秋实、王红军主编，机械制造技术基础，北京：机械工业出版社,2009
[2]李洪主编,机械加工工艺手册，北京：北京出版社,1998
[3]机械工程手册电机工程手册编辑委员会编，机械工程手册：机械制造工艺设备卷（二），北京：机械工业出版社，1997
[8]刘贯军，郭晓琴主编，机械工程材料与成型技术，北京：电子工业出版社，2013
[9]刘朝儒、吴志军，高政一，许纪旻主编，机械制图，北京：高等教育出版社，2006
指导教师意见：
签字： 年 月 日
备注：
毕业设计（论文）开题报告
学动化
学生姓名
学号
指导教师
职称
毕业设计（论文）题目：
CA6140机床后托架的加工工艺和夹具的设计
课题研究现状：
机械制造工艺，是将各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程，是机械工业的基础技术之一。采用先进适用的制造工艺及设备是提高质量、节能节材、降低成本、提高劳动生产率、减轻环境污染、提高企业经济和社会效益的主要途径。随着机械工业的发展和科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和面貌不断发生变化，而且变化和发展的速度越来越快。近一二十年的技术进展和未来发展趋势主要有如下几个方面：
CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计开题报告
CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计开题报告学生开题报告表课题名称CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计课题来源B 课题类型 B 导师学生姓名学号专业1.调研资料的准备CA6140车床后托架的加工工艺及夹具设计为本课题的研究内容。
为了能更好地了解该课题，在该课题研究前我先查阅了一些相关资料明白了机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
2.设计目的、要求、思路与预期成果设计目的为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。
设计要求、思路在整个设计过程中，我们要制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用。
与此同时，我们还将能学习到更多知识：我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运Auto-CAD软件的能力；制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等；在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。
CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。
后托架上的底面和侧面三杠孔的要求精加工。
其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。
因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。
毕业设计----CA6140车床的数控改造设计
XX学院毕业设计说明书课题：车床的数控改造子课题:同课题学生姓名:专业学生姓名班级学号指导教师完成日期1摘要 (2)1. 数控车床的简介1.1数控机床的概述 (4)1.2数控机床的工作原理 (4)1.3数控机床的发展趋势 (5)2．数控机床的改造概述2.1数控机床改造的必要性 (8)2.2数控改造的步骤 (9)2.3数控机床改造的重要内容 (10)2.4数控系统的选择 (11)2.5数控改造中主要机械部件改装探讨 (13)3．数控机床的改造3.1 CA6140的基本情况 (14)3.2改造后的技术要求 (17)3.3 CA6140数控改造3.3.1主传动系统的改造 (17)3.3.2电动机的选择 (19)3.3.3进给系统的改造 (25)3.3.4丝杠的选择 (25)3.3.5刀架的改造 (27)3.3.6导轨的选用 (30)4．机床数控系统的选择 (35)5．机床电气控制原理图 (37)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)我国数控机床产量持续高速增长，数控机床在加工精度、自动化程度、生产效率、劳动强度等诸方面都有普通机床无法比拟的优势，但购买新的数控机床特别是大型数控机床费用很高，常使许多用户望而怯步，特别是像我国这样的发展中国家资金有限。
几年来数控机床升级改造的经验告诉我们，对老机床实施数控化改造，不仅实用性能良好、周期短，而且可以节约大量资金。
被改造的机床越大，所节约的资金也越多。
本文主要论述了普通车床改造的项目、步骤和需要进行改造的主要部件。
重点讨论了CA6140机床的主轴系统、进给系统、丝杠、刀架以及导轨的改造。
总而言之，我们对老机床实施数控化的改造，对我国的社会主义建设将有着一定的推进作用。
关键词：数控机床数控改造1.1数控机床概述数控机床及由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础，它的发展一直备受人们关注。
数控机床以其卓的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目。
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经过大量实践证明普通机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床，这种做法具有投资少、见效快的特点。事实证明：用较少的资金，将普通机床改造升级为数控机床，可以为企业带来可观的经济效益。
二．相关研究动态，国内外现状：
现代工业技术的发展，特别是能源部门的需求，使高温高压水广泛应用于相关的领域中，对国民生产和人民生活起着越来越重要的作用，例如：机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。
毕业设计（论文）开题报告表
课题名称
C6140车床经济型数控改装设计（电气控制系统）
课题来源
课题类型
毕业设计
指导教师
学生姓名
学号
专业
机械设制造及其自动化
（内容包括：课题的意义，国内外发展状况，本课题的研究内容、方法、手段及预期成果，任务完成的阶段安排及时间安排，完成任务所具备的条件因素等。）
一．本课题的研究意义
2、.机床的数控改造优势
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。我国作为机床大国，对普通机床数控化改造不失为一种较好的良策。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以利用现有地基。
国外利用数字计算机进行控制加工是从40年代开始的。1952年美国麻省理工学院在一台立式铣床上装了一套试验性的数控系统，成功地实现同时控制三轴的运动，它成了世界上第一台数控机床。此后，从60年代开始，其他一些工业国家如德国、日本等陆续地开发生产及使用数控机床。1974年微处理机直接用于数控机床，进一步促进了数控机床的普及应用和大力发展。随着数控机床的功能越来越完善，可靠性和性能越来越高，它在制造业中逐渐担当了越来越重要的角色。
三.本课题的研究方案
总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、进给伺服系统的类型、数控系统CPU的选择，以及进给传动方式和执行机构的选择等。采用单片机对进给伺服步进电机及主轴电机进行开环控制。
根据技术指标中的最大加工尺寸、最高控制速度，以及数控系统的经济性要求，决定选用MCS-51系列的8位单片机作为数控系统的CPU。根据系统的功能要求，需要扩展程序存储器、数据存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串行接口电路等，根据纵横向步进电动机选择驱动电源BD5A。
1、机床数控化的必然
我国目前机床数控化率并高。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。机床的年产量数控化率为6%。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，。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。数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比,其优越性是显而易见的,不仅零件加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
设计硬件电路时CPU选用ATMEL公司的8位单片机AT89S52:；扩展一片EPROM芯片W27C512用做程序存储器，存放系统底层程序；扩展一片SRAM芯片6264用做数据存储器，存放用户程序；一些进出的信号均做隔离放大；模拟电压的输出借助于DAC0832；与PC机的串行通信经过MAX233芯片。使用Protel画硬件电路图，使用汇编语言设计控制系统的部分软件。
四.计划安排
1查阅相关资料,撰写开题报告及外文资料翻译1-3周