CK6140车床电气化改造设计毕业论文
C6140车床数控改造毕业设计论文
毕业设计任务书毕业设计题目:经济型C6140车床数控改造内容和要求:内容:司服进给系统的校核计算和微机数控系统硬件电路设计,完成普通C6140车床的数控化改造及相关图纸。
技术要求:利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制,纵向(Z向)脉冲当量为0.01mm/脉冲,横向(X向)脉冲当量为0.005mm/脉冲,驱动采用步进电机,传动系统采用滚珠丝杠,刀架采用自动转位刀架。
工作质量要求:方案设计合理,理论计算准确,结构设计合理,图纸图面清楚,投影正确,标注完整,设计及绘图过程符合国家要求等。
软硬件条件:个人计算机;参考书;AutoCAD(或其他绘图条件)指导教师(签字):年月日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。
用经济型数控系统改造普通机床,在投资少的情况下,使其既能满足加工的需要,又能提高机床的自动化程度,比较符合我国的国情。
到目前为止,已有很多厂家生产经济型数控系统。
可以预料,今后,机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。
关键词:机床, 数控机床, 伺服进给系统, 单片机1.前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 数控机床和数控技术 (1)1.3 数控机床的特点 (2)1.4 数控机床的发展 (3)2.总体方案的设计 (4)2.1 设计任务与要求 (4)2.1.1 课程设计的目的 (4)2.1.2 课程设计的主要技术参数 (4)2.2.3 课程设计的内容 (5)2.2.4 课程设计的要求 (5)2.2.5 课程设计的图纸 (5)2.2 总体方案的设计 (5)2.2.1 数控系统运动方式的确定 (5)2.2.2 伺服进给系统的改造设计 (6)2.2.3 数控系统的硬件电路设计 (6)3.伺服进给系统的计算 (8)3.1 确定系统脉冲当量 (8)3.2 切削力的计算 (8)3.2.1 纵车外圆 (8)3.2.2 横切端面 (8)3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9)3.3.1 纵向进给丝杠 (9)3.3.2 横向进给丝杠......................................... .11 3.3.3 纵向和横向滚珠丝杠螺母副几何参数..................... .143.4 齿轮传动比计算 ........................................ .15 3.4.1 纵向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.4.2 横向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.5 步进电动机的计算和选型 ................................ .16 3.5.1 纵向进给步进电动机计算 .............................. .16 3.5.2 横向进给步进电动机的计算和选型 ...................... .20 4.微机数控系统硬件电路设计............................... .21 4.1 微机控制系统硬件的选择 ................................ .21 4.2 8255A可编程并行I/O口扩展芯片......................... .23 4.3 8255端口的寻址........................................ .26 4.4 可编程键盘,显示器接口—Intel8279 ..................... .27 4.5 部分硬件接口电路及辅助电路设计 ........................ .28 4.6 数控系统软件设计 ...................................... .30 结论 ................................................... ..32 致谢 .................................................... .33 参考文献 .................................................. .34 附件 .. (35)1 前言1.1 概述整个人类社会的文明史,就是制造技术不断演变和发展的历史。
CK6140数控车床进给系统设计(全套图纸+论文)
摘要CK6140型数控机床,主运动系统采用1.26和1.58两种公比的混合公比传动系统,并用双速电机驱动,结构简单转速范围广。
合理地确定有关结构参数及动力参数,并对传动轴、齿轮、键等进行粗算及检验计算。
粗选步进电机及滚珠丝杠,构成开环控制系统。
关键词:数控;机床;开环控制第1章绪论1.1数控机床的发展趋势我国数控机床产量持续高速增长,根据市场需求和技术发展趋势,应重点推进高效、精密为核心的数控机床“”级工程,加强民展性能、高可靠性数控功能部件,积极开展复合加工机床、超精密数控机床和可重构制造系统的工程化研究等机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础,镄的民展一直备受人们关注。
数控机床以其卓越的柔性的自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目。
它开创了机械产品向机电一体化发展的先河,因此数控技术成为先进成为先进制造技术的一项核心技术。
通过持续的开发研究以及对信息技术的深化应用,促进了数控机床性能和质量的进一步提升,使数控机床成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备。
近6年来,我国数控金切机床(简称数控机床)产量一直以年均增长超过30%速度发展。
据初步统计,2004年数控机床的产量为51860台,事比增长40.8%,数控机床的消费量约74000台,事比增长32%。
数控机床需求的旺盛也促进了2004年内建的三资和民营机床厂以及数控机床品种的明显增加。
与此同时,甸进口的数控机床数量也在逐年同步增加,而且进口数控机床的消费额的增长趋势更快。
2004年数控机床的进口数量同比年增长30%,而进口消费额的增长却达52%,从而导致国产数控机床在国内市场消费额中的所占比例已不足30%。
之所以出现这一现象,其主要原因在于国内市场对技术和附加值高的高效、精密和高性能大型、重型数控机床需求增长,需要靠进口解决。
振兴我国数控机床市场占有率应着重于剖析数控机床及由其组成的制造系统(生产线)的技术现况及民展趋势,探讨使其能适应变批量,多品种、高质量、低成本以及具有快速响应的柔性和符合环保的未来生产模式的解决方案。
车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真毕业设计
车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真毕业设计1.摘要本论文针对车床CA6140主轴系统进行数控化改造及仿真设计,旨在提高车床的加工精度和生产效率。
首先,对车床的主轴系统进行了详细分析,并确定了改造的目标和需求。
然后,基于数控系统的工作原理和数控编程的方法,设计了适用于CA6140主轴系统的数控控制系统。
最后,通过仿真模拟对改造方案进行了验证,并使用实际加工试验进行了实验验证。
实验结果表明,通过数控化改造,主轴系统的加工精度和生产效率得到了显著提高。
2.引言车床是传统机械加工设备中常用的一种,但是由于其控制方式落后,存在加工精度低、生产效率不高等问题。
因此,对车床进行数控化改造是提高其加工精度和生产效率的重要手段。
主轴系统作为车床的核心部件之一,其控制精度对整个车床的加工效果起着重要作用。
本论文针对车床CA6140主轴系统进行了数控化改造及仿真设计,旨在提高其加工精度和生产效率。
3.车床CA6140主轴系统的分析与改造目标首先,对车床CA6140主轴系统的结构和工作原理进行了详细分析,发现其存在传动链路复杂、加工精度不稳定等问题。
基于此,确定了改造目标为提高主轴系统的加工精度和稳定性,并提高其生产效率。
4.数控控制系统的设计根据数控系统的工作原理和数控编程的方法,设计了适用于CA6140主轴系统的数控控制系统。
首先,选取了适合主轴系统控制的数控设备,并设计了相应的控制算法和程序。
然后,对数控编程进行了详细设计,并使用仿真软件进行了仿真验证。
5.改造方案的仿真与验证为了验证改造方案的有效性,使用仿真软件对其进行了仿真模拟。
首先,建立了CA6140主轴系统数学模型,并将其运行参数与改造后的数控控制系统进行了耦合。
然后,通过调整控制系统的参数,对加工过程进行了仿真模拟,并对加工结果进行了分析和评估。
最后,使用实际加工试验进行了实验验证,并与仿真结果进行了对比分析。
6.结论通过车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真设计,本论文有效提高了主轴系统的加工精度和生产效率。
CA6140普通车床数控化改造毕业设计论文
设计目的通过本课程设计的训练,使学生在学完《数控机床结构及维修》和《数控原理与系统》课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车床进给传动系统的自动控制系统设计,从而使我们更进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
(1)运用所学的理论知识,进行车床数控化改造的初步训练,培养我的设计能力;(2)了解普通车床的机械部分的数控化改造与电气部分的数控化改造方法(3)掌握查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力;(4)掌握编写技术说明书的能力。
摘要数控机床的优点:具有高度柔性,加工精度高,加工质量稳定、可靠,生产率高,改善劳动条件,利于生产管理现代化。
普通机床的缺点:普通机床靠齿轮和普通丝杠螺母传动。
由于各运动副间存在间隙,加上手工操作不准确,因此重复精度较低。
普通机床测量时需停车后手工测量,测量误差较大,而且效率低下。
适合批量较小,精度要求不高,零活类零件。
它投资较数控低,但对工人的操作技能要求较高,因此工资水平高。
在数控机床上加工零件,主要取决于加工程序,它与普通机床不同,不必制造、更换许多工具、夹具,不需要经常调整机床。
因此,数控机床适用于零件频繁更换的场合。
也就是适合单件、小批生产及新产品的开发,缩短了生产准备周期,节省了大量工艺设备的费用。
物竞天择,适者生存。
一些不适应社会发展在机床必将被淘汰,所以实施机床的数控化改造是机械行业在必然趋势。
通过搜集资料、实践研究等方法对机床就行改造即是用较少的成本去创造更高的价值。
而这也将极大的推动中国机械行业的发展。
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:机床的数控化改造可以为企业带来可观的经济效益。
关键词:CA6140普通车床;数控化改造;数控车床目录第一节普通车床数控化改造绪论1.1 概述 (1)1.2 数控机床在我国的发展概况 (1)1.3 数控机床的发展趋势 (2)第二节机械设计部分 (3)2.1C A6140普通车床的数控化改造设计方案的拟定 (3)2.2总体方案确定 (3)2.3设计参数 (4)2.4 CA6140车床进给伺服系统机械部分设计计算 (5)2.5步进电机拖动的开环系统 (15)第三节 PLC程序设计部分 (16)3.1系统配置 (16)3.2程序设计 (16)3.3程序设计及调试运行程序 (17)第四节体会收获 (21)第五节参考文献 (22)第一节普通车床数控化改造绪论1.1 概述1.机床数控化改造的目的:用数控装置、伺服系统、滚珠丝杠副及其他辅助装置等对普通机床进行数控化改造,将其有机结合,使普通机床基本具备同类数控机床的性能的数控机床。
CA6140普通车床数控改装设计
XX大学毕业设计(论文)CA6140普通车床数控改装设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要数控机床作为机电液气一体化的典型产品,能解决机械制造中结构复杂、精密、批量、零件多变的问题,加工质量稳定,生产效率较高。
购买新的数控机床是提高产品质量和效率的重要途径,但是成本高,许多企业在短时间内无法实现,这严重阻碍企业设备更新的步伐。
为此把普通机床数控化改造,不失为一条投资少、提升产品质量及生产效率的捷径,提升企业竞争力,在我国成为制造强国的进程中,占有一席之地。
本文的主要内容有:1.对普通车床数控化改造经济性评价详细论证,确定普通车床数控化改造方案;2.对进给系统的滚珠丝杠型号选择与装配设计,支承方式的设计与轴承型号选择,步进电机选择等进行了详细研究;3.对常用进口数控装置系统和国产数控装置系统进行仔细比较,根据所改造的性能和精度指标来选配数控装置系统和自动刀架型号,提出选择方法;4.为保持切削螺纹的功能,仔细研究了在主轴上安装脉冲发生器的选型,脉冲发生器直接与主轴间连接方法,并形成了相应的技术图;5.拆卸普通机床,甩掉原有进给箱等,对主传动系统的进行大修,滑板贴塑与铲刮调试,对机床相关部件和参数进行测绘、测量;6.绘出相应的零件图和装备图;7.给出普通车床数控化改造的安装、调试方法。
关键词:普通车床、数控、改造AbstractAs a representative production of mechanical, electronic, hydraulic and pneumatic integration, numerically controlled machines have a stabilization quality and high efficiency, and can solve problems such as complex structure, high precision, mass production, part variety in machining.Purchasing new numerically controlled machines is an important way to improve production precision and efficiency, but it may not come true to many enterprises because it cost much. Enterprises’ equipment updating step are counteracted severly. So General lathe's numerically controlled reforming is a quick way that costs less, improve production precision and efficiency, and it can improve enterprises’ competitive power. So it can takes its place in our way to a powerful manufacturing country. The main contents is:1. The economical efficiency of the reform is evaluated in detail and the reforming scheme is maked according to misty optimum’s synthesize adjudicate principle.2. The ball screw’s type, assembling, supporting, bearing type, and stepping motor of feeding system is designed.3. The import and domestic NC systems were compared carefully, brought up a choose method and selected the NC system and automatic tool rest according to the function and accuracy index of reforming.4. In order to protect the function of cutting a screw ,we carefully studied the impulse regulator and its connection with the principal axis, and draw out a technique diagram.5. Disassembled the lathe, throw away the old feeding system, repaired the main driving system ,covered plastics on sliding surface, shoveling or scraping and testing, counted or measured the parts of the lathe.6. Draw out parts diagrams and assemble diagram.7 .Methods of installing and testing of general purpose lathe’s numerically controlled reforming were put forward.Key words: General purpose lathe、Numerical control(NC)、Reform目录摘要 (II)Abstract (III)目录 ...................................................................................................................................... I V 第1章绪论 . (7)1.1 课题研究的意义 (7)1.2 数控机床的发展趋势和研究方向 (7)1.2.1 高速度、高精度化 (8)1.2.2多功能化 (9)1.2.3智能化 (10)1.2.4数控系统小型化 (11)1.2.5数控编程自动化 (11)1.2.6更高的可靠性 (11)1.3 本课题研究的参数要求 (12)第2章总体设计方案 (13)2.1数控车床的总体任务 (13)2.2运动系统方案确定 (13)2.2.1伺服系统的选择 (13)2.2.2传动方式的选择 (13)2.3数控系统电路原理图设计 (14)2.4数控系统硬件结构 (14)2.5数控系统软件结构 (15)第3章纵向进给伺服进给结构设计 (16)3.1 确定脉冲当量 (16)3.2 切削力的计算 (16)3.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (17)3.3.1 精度的选择 (17)3.3.2丝杠导程的确定 (17)3.3.3 最大工作载荷的计算 (18)3.3.4 最大动载荷的计算 (18)3.3.5 滚珠丝杠螺母副的选型 (19)3.3.6 滚珠丝杠副的支承方式 (19)3.4.3 传动效率的计算 (19)3.3.8 刚度的验算 (20)3.3.9 稳定性校核 (21)3.3.10 临界转速的验证 (21)3.4 齿轮传动的计算 (22)3.5 步进电动机的选择 (22)3.6导轨的特点 (25)4.3 导轨的设计 (26)第4章横向进给伺服进给结构设计 (29)4.1切削力的计算 (29)4.2 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (29)4.2.1 最大工作载荷的计算 (29)4.2.2 最大动载荷的计算 (29)4.2.3滚珠丝杠螺母副的选型 (30)4.2.4 滚珠丝杠副的支承方式 (30)4.2.5 传动效率的计算 (30)4.2.6 刚度的验算 (30)4.2.7 稳定性校核 (31)4.2.8临界转速的验证 (31)4.3 进给伺服系统传动计算 (32)4.3.1确定传动比 (32)4.3.2齿轮参数的计算 (32)4.4.步进电机的计算和选用 (32)4.4.1转动惯量的计算 (32)4.4.2电机力矩的计算 (34)4.5步进电机的选择 (36)第5章单片机控制应用系统电路设计 (37)5.1硬件电路设计 (37)5.1.1 数控系统的硬件结构 (37)5.1.2 数控系统硬件电路的功能 (37)5.2关于各线路元件之间线路连接 (38)5.3.关于电路原理图的一些说明 (39)参考文献 (43)致谢 (44)第1章绪论1.1 课题研究的意义机床是装备制造业的工作母机,是实现制造技术和装备现代化的基石。
ca6140普通车床电气控制系统的检修毕业论文[管理资料]
CA6140普通车床电气控制系统的检修摘要:本文结合本人所学的知识以及顶岗实习遇到的问题,概述了CA6140普通车床电气控制系统常见故障的检修方法。
关键词:检修电气控制系统普通车床普通车床是车床中应用最广泛的一种,CA 6140普通车床是比较典型的普通车床。
由于CA6140普通车床的加工范围广,适于车削内外圆柱面,圆锥面以及旋转面,各种公制英制,模数和径节螺纹等,所以其结构复杂,而且自动化程度低,适用于单件小批生产。
CA 6140普通车床主要由机械本体和电气控制系统等组成,本文利用所学知识,结合顶岗实习实践,针对CA 6140普通车床电气控制系统常见故障进行分析,提出了检修方法。
1 CA6140普通车床电气控制系统的组成CA6140型普通车床电气控制系统主要由电源电路、主电路、控制电路和辅助电路四部分组成,如下图所示。
其中:电源电路由电源保护器和电源开关组成,主电路由电动机、电磁铁及其保护电器等组成,控制电路由继电器、接触器和电磁铁的线圈、灯泡等元件组成,辅助电路由变压器、整流电源、照明灯等低压电路组成。
CA6140普通车床控制线路图2 CA6140普通车床电气控制电路分析主电路分析机床电源采用三相380v交流电路,由电源开关QS1(低压断路器)引入,总电源短路保护为FU。
主轴电动机M1的短路保护由低压断路器QS1的电磁扣器来实现,而冷却泵电机M2、刀架快速移动电动机M3的短路保护由FU1来实现,M1和M2的过载保护是由各自的热继电器FR1和FR2来实现的,三台电动机分别采用接触器控制。
控制电路分析控制电路由控制变压器TC供电,控制电源电压为110V,熔断器FU2作短路保护。
(1)M1起动:合上QS1—主轴电动机M1准备起动,指示灯HL亮—按下SB2—KM1线圈得电—KM1自锁触头闭合、且KM1主触头闭合、且KM1辅助常开触头闭合—主轴电动机M1起动运转,冷却泵准备起动。
(2)M1停止:按下SB1—KM1线圈失电—KM1触头复位—M1失电停转。
ca6140型车床数控化改造论文(包括相关的图纸电路图)大学毕设论文
目录前言························································第一章概述·············································一、数控机床的生产与发展·······························二、数控机床的结构及优点······························三、数控机床的分类······································四、数控系统的基本功能··································五、数控机床的发展趋势··································六、数控机床改造的必要性以及优点·······················第二章 CA6140车床的横向数控化改造················一、数控机床改造的设计步骤·····························二、设计方案的确定·····································三、机械部分改造设计与计算·····························四、步进电机的选择······································第三章数控系统的硬件电路设计······················一、控制系统的功能要求··································二、硬件电路的组成······································三、设计说明·············································总结························································致谢·························································参考资料··················································附录·························································附录表 1 滚珠丝杠的支承方式系数表 2 步进电机相数、拍数、启动力矩表表3 机床参数表独立式按键电路8031INT0+5VI /O8031图 8-1-1 独立式按键电路(a)(b)查询方式I /O中断方式+5VINT1PB PB PB PB PB PB PB PB 01234567PA PA PA PA PA PA PA PA 01234567ab c d e f dp 1A A A A A A A A26345781A A A A A A A A26345786134578Y YY Y Y Y Y Y 26134578Y YY Y Y Y Y Y 2g +5V+5VRESETCE IO/M WR RD ALEP ALERD WR P P BIC 8718 5.1K 4+5V+5V100 8+5VV CC V CC G GND G 815502.72.0~20μF1K80311BIC 87188023PC PC PC PC D D 7Ω×012345678910111213141516171819202122232425262728293031Ω×8155扩展I/O 口的键盘/显示器接口电路内容摘要利用微机改造现有的普通车床,主要应该解决的问题是如何将机械传动进给和手工控制的刀架转位,进给改造成由计算机控制的刀架自动转位以及自动进给的自动加工车床,即经济型数控车床。
CA6140普通车床的数控化改造毕业设计论文
摘要普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下,然后再对普通车床进行适当的机械改造,改造的内容主要包括:(1) 床身的改造,为使改造后的机床有较好的精度保持性,除尽可能地减少电器和机械故障的同时,应充分考虑机床零部件的耐磨性,尤其是机床导轨。
(2) 拖板的改造,拖板是数控系统直接控制的对象,所以对其改造尤显重要。
这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠,提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。
(3) 变速箱体的改造,由于采用数控系统控制,所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计,从而再对箱体进行改造。
(4) 刀架的改造,采用数控刀架,这样可以用数控系统直接控制,而且刀架体积小,重复定位精度高,安全可靠。
通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件,这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。
关键字:普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架一绪论我国数控机床的研制是从1958年开始的,经历了几十年的发展,直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后,我国的数控技术才有质的飞跃,应用面逐渐铺开,数控技术产业才逐步形成规模。
由于现代工业的飞速发展,市场需求变的越来越多样化,多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重,普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。
如果设备全部更新替换,不仅资金投入太大,成本太高,而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。
如今科学技术发展很快,特别是微电子技术和计算机技术的发展更快,应用到数控系统上,它既能提高机床的自动化程度,又能提高加工精度,所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。
机床数控化改造的优点:(1)改造闲置设备,能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能,提高了机床的使用价值,可以提高固定资产的使用效率;(2)适应多品种、小批量零件生产;(3)自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高;(4)降低对工人的操作水平的要求;(5)数控改造费用低、经济性好;(6)数控改造的周期短,可满足生产急需。
毕业设计(论文)-CA6140车床总体布局及主轴箱的设计
毕业设计说明书(论文)中文摘要金属切削机床在是人类改造自然的长期生产实践中,不断改进生产工具的基础上产生和发展起来的,它是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,是制造机器的机器。
CA6140车床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹,所以在各个领域中应用越来越广泛。
本文首先介绍了金属切削机床的基本概念,以及在国内外的发展现状。
其次具体阐述CA6140车床主轴箱的功用,组成及各部分特点。
然后根据课题的要求及给定的设计参数,对CA6140车床主轴箱的主传动系统进行了方案设计。
最后文章分别对主轴箱中的各轴,以及轴上的齿轮和轴承进行了详细的计算和校核,并给出了各轴的装配图和主轴箱的总装配图。
关键词金属切削机床主轴箱设计传动系统装配图全套图纸加V信 sheji1120或扣 3346389411毕业设计说明书(论文)外文摘要目录1 绪论 (1)1.1 课题简介 (1)1.2 CA6140机床的说明 (2)1.3 CA6140主轴箱 (3)1.4 选题依据 (4)1.5 本设计的意义和应用价值 (4)1.6 研究内容及方法 (4)2 传动方案及传动系统图的拟定 (5)2.1 电动机的选择 (5)2.2 传动路线及转速图的拟定 (5)3 主轴箱主要零件的设计及校核 (10)3.1 主轴箱箱体尺寸的确定 (10)3.2 传动轴Ⅰ各主要零件的设计 (12)3.3 传动轴II各主要零件的设计 (25)3.4 传动轴III各主要零件的设计 (29)3.5 传动轴IV各主要零件的设计 (33)3.6 传动轴V各主要零件的设计 (38)3.7 传动轴VI各主要零件的设计 (42)4 结论与展望 (49)1 绪论1.1 课题简介1.1.1 金属切削机床国内外研究状况金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,所以又称“工作母机”或“工作机”,习惯上称“机床”[1]。
金属切削机床是人类在改造自然的长期生产实践中,不断改进生产工具的基础上产生很发展起来的。
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。
毕业设计(论文)-ca6140车床电气控制改造plc控制系统[管理资料]
1绪论20世纪初,由于电动机的出现,使得机床的拖动发生了变革,用电动机代替蒸汽机,机床的电气传动随电动机的发展而发展。
电气传动的控制方式亦经历了一个从低级到高级的发展过程。
最初采用手动控制。
最早的自动控制是20世纪20、30年代出现的继电接触器控制,它可以实现对控制对象的起动、停车、凋速、自动循环以及保护等控制。
它所使用的控制器件结构简单、价廉、控制方式直观、易掌握、工作可靠、易维护,因此在机床控制卜得到长期、广泛的应用。
它的缺点是体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难,由于是有触点控制,在控制复杂时可靠性降低。
为了解决复杂和程序可变控制对象的需要,在20世纪60年代出现了顺序控制器。
它是继电器和半导体元件综合应用的控制装置,具有程序改变容易、通用性较强等优点,广泛用于组合机床、自动线上。
随着计算技术的发展,又出现了以微型计算机为基础的具有编程、存储、逻辑控制及数字运算功能的可编程控制器PLC【1】。
CA6140是一种应用广泛的金属切削机床,目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业任大量使用。
能够车削外圆、内圆、螺纹、螺杆等,它采用继电器接触器电路来实现电气控制系统。
但由于大量的使用了继电器与接触器,再加上继电器系统接线复杂,经常造成接触不良,而且原件老化快,设备故障频繁,不便于维修,故障诊断与排除困难,并存在:(1)触电容易被电弧烧坏而导致接触不良(2)机械方式实现的触点控制反映速度慢(3)继电器的控制功能被固定在线路中,功能单一、灵活性差影响到实际的生产运用。
因此当务之急就是对ca6140车床进行技术改造,以提高企业的设备利用率,提高产品的质量和产量。
根据设计条件,采用可编程控制器(PLC)对原有继电接触器控制系统进行改造,使机床故障率下降,可靠性和灵活性大大的提高,实现一定的自动化,具体设计要求如下:(1)按下启动按钮SB3,主轴电机M1控制接触器得电,主轴电机启动起来(2)按下停止按钮SB4,主轴电机M1控制接线器失电,主轴电机停止(3)主轴电机启动后,搬动冷却泵电机手动控制开关SB10致闭合位置,冷却泵电机控制继电器KA得电,冷却泵电机启动起来(4)主轴电机启动后,搬动冷却泵电机M2手动控制开关SB10致断开位置,冷却泵电机控制继电器失电,冷却泵电机停止(5)按下点动控制按钮SB12,进刀电机M3控制继电器得电,进刀电机启动运行(6)按下点动控制按钮SB12,进刀电机M3控制继电器失电,进刀电机停止工作(7)过载、短路保护热继电器FR1\FR2任何一个触电断开,接触器KM1、继电器KM2断电,所以电机停止工作设计要求:1)主轴电机M1先启动,有过载保护,主轴电机M1能控制整个线路的启动和停止2)冷却泵电机M2实现电动和常动,有过载保护,冷却泵电机能独立的启动和停止3)进刀电机M3能独立的启动和停止2.电气控制原理根据电气传动的要求,由接触器KM1、KM2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3,具体电路图如图2-1所示。
机械机床毕业设计28CA6140车床进行改造设计
前言毕业设计是实现高等院校培养目标所不可缺少的教学环节,是教学计划中的一个有机组成部分,是培养我们学生综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能,分析解决实际问题能力的重要一环。
它与其它教学环节紧密配合,相辅相成,是前面各个教学环节的继续和发展。
机电一体化占据主导地位是制造产业发展的必然趋势而制造展业是整个个学技术和国家经济发展的基础工业,因此机电一体化在当前激烈的国际政治、军事、经济竞争中有举足轻重的作用,受到工业国家极大重视。
CA6140车床进行改造,让我们综合的运用机电一体化系统设计课程和其他有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决机电一体化系统设计问题,有效锻炼我们对机械设计及接口电路的设计能力,培养正确的设计思想和分析问题,同时锻炼我们运用标准、规范、手册、图册和查阅资料等,培养机电一体化系统设计的基本技能,并使所学过的知识得到进一步巩固和深化。
目录一、计算切削力-------------------------------------------------3二、滚珠丝杠螺母副的设计、计算与选型----------------4⑴最大进给力计算----------------------------------------------4⑵计算最大负载C-----------------------------------------------4⑶滚珠丝杆的选择型号----------------------------------------5⑷传动效率计算-------------------------------------------------6⑸刚度验算-------------------------------------------------------6⑹稳定校核-------------------------------------------------------8⑺滚珠丝杆的几何参数----------------------------------------9三、齿轮传动比计算和选择-----------------------------------9四、步进电机的计算和选择-----------------------------------10(1)等效转动惯量计算----------------------------------------10(2)刀架台折算到丝杠的传动惯量--------------------------11 (3)电机力矩的计算-------------------------------------------12 (4)计算电机空载起动频率-----------------------------------16 五, 设计小结-------------------------------------------------18一.计算切削力:CA614普通车床横轴的脉冲当量为0.005,刀具的补偿量为0~~99.99mm,机床定位精度为±0.015.横轴最大切削进给速度为0.3/min,刀架最快移动速度为1.2m/min.按经验公式计算主F z(n) 可用纵轴计算公式先算出纵轴的主切削力如下纵切外圆:F z=0.67D max1..5 (N)D max为最大加工直径(mm)F z(n)=0.67 D max1..5 =0.67×4001..5=5360(N)而横切削主力:FZ =0.5 FZ(n)∴ FZ=0.5 ×5360 =2680(N)计算走刀扛里抗力F y;吃刀抗力F x按以下比例:F z:F y:F x=1 :0.25 :0.4F y=2680×0.25=670(N)F x=2680×0.4=1072(N)二,滚珠丝杠螺母副的设计、计算与选型。
(完整版)CA6140 普通车床的数控改造毕业设计论文
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计(论文)题目: CA6140普通车床的数控改造班级:机电设备维修与管理0902 班*名:***指导教师:**CA6140车床数控化改造摘要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各个改造部分的设计。
通过对CA6140普通车床的数控改造,实现了加工精度明显提高,定位准确可靠,操作方便,大大提高了工作效率,稳定了零件的加工质量,并保留了原机床的基本结构和部分工作性能,能节约资金,缩短生产周期,是工厂进行机械设备技术化改造的趋势。
关键词:车床,数控,改造,精度,进给系统目录一绪论 (1)1.1数控机床的发展史 (1)1.2机床数控化改造的意义 (1)1.3数控化改造后机床的优越性 (2)1.4机床数控化改造的内容 (2)二设计要求及系统的选型 (4)2.1总体方案设计要求 (4)2.2设计参数 (4)2.3其他要求 (5)2.4系统的确定 (5)2.5系统的特点 (6)2.6GSK980TA的参数 (6)三车床丝杠的改造与伺服系统的改造设计 (9)3.1滚珠丝杠的优点 (9)3.2换用滚珠丝杠的设计 (9)3.3纵向滚珠丝杠选型与设计 (10)3.4横向滚珠丝杠的选用与设计 (16)3.5滚珠丝杠的支撑与轴承的选用 (20)3.6步进电机的选用原则 (21)3.7步进电机的选用 (23)3.8驱动器的选择 (31)四 CA6140其他部分的改造特点 (33)4.1电气控制系统的改造设计 (33)4.2主轴脉冲发生器的选用与安装 (36)4.3导轨副的改装 (37)4.4联轴器的安装 (37)五总结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (33)一绪论1.1数控机床的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机。
CA6140数控机床改造设计论文正文
目录1 概论........................................................... -2 -1.1 数控机床应用的局限性........................................ - 2 -1.2机床数控化改造的优点......................................... - 2 - 2总体方案设计...................................................... - 4 - 3 进给伺服系统机械部分设计计算与校核.............................. - 5 -3.1机械结构改装设计............................................. - 6 -3.1.1方案的确定................................................ - 6 -3.2计算切削力................................................... - 6 -3.2.1 纵车外圆............................................... - 6 -3.2.2 横切端面............................................... - 6 -3.3滚珠丝杠副的计算和选型....................................... - 7 -3.3.1纵向进给丝杠........................................... - 7 -3.3.2 横向进给丝杠.......................................... - 9 -3.3.3纵向及横向滚珠丝杠副几何参数.......................... - 11 -3.4齿轮传动比计算.............................................. - 12 -3.4.1纵向进给齿轮箱传动比计算.............................. - 12 -3.4.2横向进给齿轮箱传动比计算.............................. - 12 -3.5步进电机的计算和选型........................................ - 13 -3.5.1纵向进给步进电机...................................... - 13 -3.5.2横向进给步进电机...................................... - 16 -4 进给伺服系统机械部分结构设计..................................... - 20 -4.1进给伺服系统总图设计........................................ - 20 -4.2进给伺服系统的装配图........................................ - 20 - 5微机控制系统硬件电路设计......................................... - 22 -5.1硬件电路一般要求............................................ - 22 -5.2控制系统的组成及功能........................................ - 22 -5.2.1 CPU、存储器、I/O接口电路扩展......................... - 22 -5.2.2控制系统的功能........................................ - 23 -5.3步进电机控制电路............................................ - 24 -5.3.1步进电机半闭环驱动原理................................ - 24 -5.3.2脉冲分配.............................................. - 24 -5.3.3驱动电路.............................................. - 24 -5.3.4其他辅助电路.......................................... - 25 -6 微机控制系统的软件设计........................................... - 26 -7 机床的加工程序编制.............................................. - 31 - 参考文献........................................................... - 33 - 致谢............................................................... - 34 - 附录…………………………………………………………………………………………-34 -1概论数控机床与通用机床相比,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、小批及形状多变零件的加工问题,能够获得稳定的加工质量和提高生产率,其应用越来越广泛,但是数控机床的应用也受到其他条件的限制。
CA6140车床FANUC数控改造电气部分研究设计(系统选型及强电设计)毕业论文答辩PPT模板
Research and Design of Altering CA6140 Lathes Using FANUC Numerical Control
System In Electric Part (System Select and Electric Design)
专业班级:机检0301 学生姓名:王丽丽
指导教师:蒋丽 副教授 院 别:机械工程院
数控改造的内容
恢复机床功能,对机床存在的故障部分进行诊断 并恢复。
利用国外先进数控系统,对机床进行数控化改造。 对机械、电气部分元器件进行更换,对机械部分
重新修配调整,恢复原精度; 技术更新或技术创新。
进给伺服电机选用公式
Nmax
N
Vmi P
103
式中,Nmax——电机最高转速(r/min) N——快速行程中电机转速(r/min) Vm——工作台(或刀架)快速行程速度(m/min) i——系统传动比 P——丝杠螺距(mm )
进给伺服电机选用公式
J M 2.5 J L TMS 80% Tms
具有一定的过载能力,为额定值的1.2~1.5倍,过载 时间为几分钟至半小时。
在大的调速范围内速度应该稳定,且恒功率的速度范 围宽。
加速和减速时间短。
要求电机体积小。
电机温升要低,振动与噪声要小。
根据原机床主轴电机的参数来选择,最后确定型号为 SPINDLE MOTOR 22/7000i。
选用的ai系列伺服驱动系统恰好提供了高 分辨率的ai系列位置编码器。
正弦波交流伺服驱动原理
主轴驱动系统的改造
主轴驱动应具有如下特点: 输出功率大 具有恒扭矩段及恒功率段 具有准停控制 主轴与进给的联动 恒线速切削控制
毕业设计论文-CA6140车床经济型数控改装的设计 精品推荐
1 绪论1 绪论1.1课题背景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。
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/半自动机床不到20%,FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数(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。
在美国、日本和德国等发达国家,它们的机床改造作为新的经济增长行业,生意盎然,正处在黄金时代。
由于机床以及技术的不断进步,机床改造是个"永恒"的课题。
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。
在美国、日本、德国,用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场,已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。
在美国,机床改造业称为机床再生(Remanufacturing)业。
从事再生业的著名公司有:Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd(得宝)服务集团、US设备公司等。
美国得宝公司已在中国开办公司。
在日本,机床改造业称为机床改装(Retrofitting)业。
从事改装业的著名公司有:大隈工程集团、岗三机械公司、千代田1西安工业大学毕业设计(论文)工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。
CK6140车床电气化改造设计毕业论文
学号:10024040126毕业论文CK6140车床电气化改造设计The design of CK6140 lathe electrification reform学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机电10-1 学生指导教师(职称)邓昌奇教授论文时间2014 年03 月15 日至2014 年06 月08 日摘要数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,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。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。
CK6140数控车床,其电气系统设计使十分重要的,它包括强电设计、弱点设计、PLC 输入输出及接口设计,机床的电气原理图等。
本设计给出了整个机床的原理图绘制过程,重点部分模块化,较详细地介绍了各个部分的功能及用途。
通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理,以及基本的电气常识,使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。
关键字:数控车床;电气控制系统;梯形图;电气原理图;可编程序控制器ABSTRACTCNC machine is a digital control machine tools (Computer numerical control machine tools) for short, is a process control system equipped with automated machine tools. The control system can deal with control logic or other symbols Directive coding procedures, and decoding with the code of the digital representation of the input numerical control device through the carrier. Issued by the arithmetic processing various control signals to control the operation of the machine, according to the shape and size of the drawings, and automatically by the CNC machining parts out of the device. CNC machine solves the problem of complex parts machining, precision and low-volume, multi-species, is a flexible, high-performance automated machine tools, represents the development direction of modern machine control technology, is a typical mechatronic products.CK6140 CNC lathe, electrical system design makes it very important that it includes strong electrical design, design weaknesses, PLC input and output and interface design, machine tools, electrical schematics and so on. This design gives a schematic drawing of the whole process of the machine, the key part of a modular, more detailed description of the various parts of the function and purpose.Through this design specification can basically grasp the electrical schematic CNC lathes, as well as basic electrical knowledge, so that readers are able to understand whether it is a series of CNC lathes and electrical knowledge related to overall or individual modules.Key Words:CNC lathes ;Electrical Control System ;Ladder diagram;The control circuit ;Programmable Logic Controller目录第一章引言 (1)1.1 数控技术的概述 (1)1.2 数控机床简介 (1)1.2.1 数控机床的产生 (2)1.2.2 数控机床的特点 (3)1.3 数控机床的工作原理和组成 (3)1.3.1 数控机床的工作原理 (3)1.3.2 数控机床的组成 (4)1.4 数控机床和数控技术的发展 (5)1.5 CK6140数控车床的主要参数 (6)第二章CK6140数控车床电气系统简述 (8)2.1 CK6140数控车床电气系统框图 (8)2.2 CK6140数控车床运动分析 (9)第三章可编程控制器的控制 (10)3.1可编程控制器概述 (10)3.2 可编程控制器的特点 (11)3.3 CK6140车床的PLC改造控制要求 (13)3.4 PLC控制系统与电气系统的比较 (13)3.5 PLC改造电气系统的优缺点 (14)第四章CK6140车床的电气控制线路 (15)4.1 CK6140车床电气原理图 (15)4.2 继电器线路的分析 (16)第五章PLC改造控制CK6140车床的硬件选择 (18)5.1 统计输入输出设备 (18)5.2 PLC的选型与设计步骤 (19)5.3 系统元器件的选择 (20)5.3.1 交流接触器的选择 (20)5.3.2 中间继电器的选择 (20)5.3.3 断路器的选型 (22)5.4 设计步骤 (23)5.5 I/O分配表 (24)5.6 PLC的I/O接线图 (25)5.7 流程图 (26)5.8 梯形图 (27)5.9 梯形图程序分析 (30)5.10基本功能面板设计 (36)5.11 通讯接口 (37)第六章结论 (39)第七章致谢 (40)参考文献 (41)外文资料 (42)第一章引言1.1 数控技术的概述如今,随着我国社会经济的发展,国内、国际市场竞争越来越激烈,产品更新越来越迅速,中、小批量的生产越来越多。
ck6140数控车床电气控制设计
电子科技大学毕业设计(论文)论文题目:CK6140电气控制设计学习中心(或办学单位):电子科技大学四川科技职业学院助学点指导老师:杨晓华职称:副教授学生姓名:孙若旂学号: Z2专业:机械制造与自动化2014年09月1日电子科技大学毕业设计(论文)任务书题目:CK6140电气控制设计任务与要求:1.分析CK6140的电气控制原理和设计CK6140的电气控制工程图2.了解电气控制元件的选型方法和工作原理3.掌握控制电路分析方法并绘制CK6140的电气控制工程图时间:2014年 7月15日至2014年9月11 日共8周学习中心:(或办学单位)电子科技大学四川科技职业学院助学点学生姓名:孙若旂学号:Z2专业:机械制造与自动化指导单位或教研室:电子科技大学四川科技职业学院助学点指导教师:杨晓华职称:副教授2014年09月1日毕业设计进度计划表摘要数控技术发展飞速的今天,数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用,数控机床是数控制造业的核心,本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。
CK6140数控车床,对其电气系统设计使尤为重要的,其内容包括强电设计、弱点设计、PLC输入输出及接口设计,绘制出整个机床的电气系统原理图等。
本设计给出了整个机床的原理图绘制过程,重点部分模块化,较详细地介绍了各个部分的功能及用途。
分为 380V强电回路,控制回路,PLC输入输出控制,主轴驱动模块和进给伺服驱动模块,并介绍了相关的电气知识。
通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理,以及基本的电气常识,使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。
关键词:数控系统;数控车床;主电路;控制电路;PLC控制;电气原理图AbstractThe numerical controls that the technique development fast today, the numerical controls technique at the modern manufacturing industry exertive more and more importance function, numerical control tool machine is number control a manufacturing industry of core, this text mainly introduced logarithms to control the processed that the electricity system of lather design.CK6140 NC lathe, as to it's the electricity system design make is important, its contents includes a strong electrically design, weakness design, PLC importation output and Interface design, draw the electricity system principle diagram of a the whole tool machine etc..This principle diagram which designs to the whole tool machine draws process and the point parts of mold piece turn and compared to in detail introduce each function and use of part. Is divided into the 380 Vs strong electricity back track, control back track, the PLC importation outputs a control, the principal axis drives a mold piece and enters to servo drive a mold piece, and introduced related electronic knowledge.Through this design system can basically control numerical control the electricity principle of lather, and basic electronic common sense, make the reader regardless can understand numerical control the lather related series of electricity knowledge from wholly the top still each mold piece.Key Words:NC system; NC lathe; Main circuit; Control circuit; PLC control; Electric principle charts目录第一章前言 (1)第一节数控车床的发展及方向 (1)第二节 CK6140主要功能及配置 (3)第三节 CK6140车床的型号意义及参数 (4)第四节 CK6140车床的基本组成 (5)第五节数控车床CK6140的工作原理 (7)第二章 CK6140的西门子数控系统的选用 (8)第一节西门子数控系统概述 (8)第二节西门子数控系统802D在CK6140车床上的选用 (9)第三章CK6140的常用电气元件的选用 (11)第一节 CK6140的交流电动机选取 (11)第二节 CK6140的断路器的选择方法 (12)第三节 CK6140的熔断器选用 (15)第一小节熔断器选型依据 (15)第二小节熔断器选用类型 (16)第四节接触器的选用 (17)第五节继电器的选用 (19)第一小节时间继电器的选用 (19)第二小节热继电器的选用 (20)第三小节中间继电器的选用 (20)第六节电气柜的选用 (21)第一小节电气柜的内布局设计 (21)第二小节电气柜的内布局设计 (21)第四章CK6140的PLC控制电路设计 (22)第一节CK6140对电气控制线路方案设计的要求 (22)第二节主要的电气元件选用明细表 (23)第三节主回路设计 (24)第四节 PLC控制回路设计 (26)第一小节主轴电动机M1的PLC控制 (28)第二小节刀架电动机正反转的PLC控制 (28)第三小节其它部分控制电路 (29)第五章绘制综合电气控制原理图 (29)结束语 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)第一章前言第一节数控车床的发展及方向20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展。
卧式车床C6140数控化改造设计_毕业设计论文 精品
卧式车床C6140数控化改造设计目录摘要 (1)第1章绪论 (1)1.1数控系统发展简史 (1)1.2数控机床现状 (2)1.3数控系统的发展趋势 (3)1.4机床数控化改造的必要性 (4)1.5主要技术指标 (4)第2章华中HNC-21数控车削系统介绍 (4)第3章普通车床的数控改造可行性论证 (11)3.1技术可行性 (11)3.2机床本身 (11)3.3加工对象分析 (12)3.4市场可供性 (12)第4章总体方案的确定 (12)4.1总体方案设计要求 (12)4.2设计参数 (13)第5章进给传动部件的计算和选型 (16)5.1 脉冲当量的确定 (16)5.2 切削力的计算 (17)5.3 滚珠丝杠螺母副的计算和选型(纵向) (17)的计算 (17)5.3.1 工作载荷Fm5.3.2 最大动载荷F的计算 (17)Q5.3.3 初选型号 (17)5.3.4传动效率η的计算 (18)5.3.5 刚度的验算 (18)5.3.6 压杆稳定性校核 (18)5.4 步进电动机的计算与选型(纵向) (18) (18)5.4.1 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量Je q (19)5.4.2 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Te q5.4.3步进电动机最大静转矩的选定 (21)5.4.4步进电动机的性能校核 (21)5.5 主轴交流伺服电机的计算与选型 (22)5.5.1主轴的变速范围 (22)5.5.2初选主轴电机的型号 (22)5.5.3主轴电机的校核 (22)第6章绘制进给伺服系统的机械装配图 (22)第7章元件的选择 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)卧式车床C6140数控化改造设计摘要中国是一个传统的机械制造大国,但其装备水平落后,特别是一些老的机械制造厂大多还是比较旧的机床,远远不能满足加工的要求。
针对目前制造业的技术装备现状,对传统机械制造业装备进行改造,解决机械制造业中的一些技术问题,用现代先进技术对旧的设备进行改造和提升,是我国制造业的发展方向。
CA6140普通车床电气控制设计毕业设计论文
毕业设计(论文)CA6140车床的电气控制设计学院机电工程学院年级专业机械制造与自动化学号学生姓名指导老师20 年月业论文(设计)诚信承诺书四川科技职业学院毕业设计(论文)评审表(指导教师用)四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书摘要普通车床是车床中应用最广泛的一种,CA6140普通车床是比较典型的普通车床。
由于CA6140普通车床的加工范围广,适于车削内外圆柱面,圆锥面以及旋转面,各种公制英制,模数和径节螺纹等,所以其结构复杂,而且自动化程度低,适用于单件小批生产。
CA6140普通车床主要由机械本体和电气控制系统等组成。
电气控制系统是普通车床的重要组成部分吧,在机械设备中起着神经中枢的作用。
通过它对电动机的控制,能驱动生产机械,实现各种运动状态,达到生产加工的目的。
不同的生产机械设备,或者同类型的机床设备,由于各自的工作方式、工艺要求不同,其电气控制系统也不尽相同。
本文利用所学知识,以CA6140型卧式车床为例进行车床电气控制分析。
关键词:CA6140;车床;电气控制目录第一章 CA6140车床的概述 (7)1.1、CA6240车床的主要功能及特点 (7)1.2、CA6140车床的型号意义及主要结构 (7)第二章 CA6140 车床对电气控制的要求 (9)第三章 CA6140车床电气控制电路设计 (10)3.1、主电路设计 (10)3.2、控制电路设计 (11)3.2.1、主轴电动机M1的控制 (12)3.2.2、冷却泵电动机的控制 (12)3.2.3、快速移动电机的控制 (13)3.2.4、信号指示与照明电路 (13)3.3、电路的保护环节 (13)第四章控制电路中各元件的选择与技术数据 (15)4.1、电动机的选择 (15)4.2、控制变压器的选择 (15)4.3、熔断器的选择 (16)4.4、导线的选择 (16)4.5、电路中各元件数据 (17)第五章绘制综合电气控制原理图 (19)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第一章 CA6140车床的概述1.1、CA6240车床的主要功能及特点CA6140 车床是一种应用极为广泛的金属切削机床,能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽,并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等加工。
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学号:10024040126毕业论文CK6140车床电气化改造设计The design of CK6140 lathe electrification reform学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机电10-1 学生指导教师(职称)邓昌奇教授论文时间2014 年03 月15 日至2014 年06 月08 日摘要数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,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。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。
CK6140数控车床,其电气系统设计使十分重要的,它包括强电设计、弱点设计、PLC 输入输出及接口设计,机床的电气原理图等。
本设计给出了整个机床的原理图绘制过程,重点部分模块化,较详细地介绍了各个部分的功能及用途。
通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理,以及基本的电气常识,使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。
关键字:数控车床;电气控制系统;梯形图;电气原理图;可编程序控制器ABSTRACTCNC machine is a digital control machine tools (Computer numerical control machine tools) for short, is a process control system equipped with automated machine tools. The control system can deal with control logic or other symbols Directive coding procedures, and decoding with the code of the digital representation of the input numerical control device through the carrier. Issued by the arithmetic processing various control signals to control the operation of the machine, according to the shape and size of the drawings, and automatically by the CNC machining parts out of the device. CNC machine solves the problem of complex parts machining, precision and low-volume, multi-species, is a flexible, high-performance automated machine tools, represents the development direction of modern machine control technology, is a typical mechatronic products.CK6140 CNC lathe, electrical system design makes it very important that it includes strong electrical design, design weaknesses, PLC input and output and interface design, machine tools, electrical schematics and so on. This design gives a schematic drawing of the whole process of the machine, the key part of a modular, more detailed description of the various parts of the function and purpose.Through this design specification can basically grasp the electrical schematic CNC lathes, as well as basic electrical knowledge, so that readers are able to understand whether it is a series of CNC lathes and electrical knowledge related to overall or individual modules.Key Words:CNC lathes ;Electrical Control System ;Ladder diagram;The control circuit ;Programmable Logic Controller目录第一章引言 (1)1.1 数控技术的概述 (1)1.2 数控机床简介 (1)1.2.1 数控机床的产生 (2)1.2.2 数控机床的特点 (3)1.3 数控机床的工作原理和组成 (3)1.3.1 数控机床的工作原理 (3)1.3.2 数控机床的组成 (4)1.4 数控机床和数控技术的发展 (5)1.5 CK6140数控车床的主要参数 (6)第二章CK6140数控车床电气系统简述 (8)2.1 CK6140数控车床电气系统框图 (8)2.2 CK6140数控车床运动分析 (9)第三章可编程控制器的控制 (10)3.1可编程控制器概述 (10)3.2 可编程控制器的特点 (11)3.3 CK6140车床的PLC改造控制要求 (13)3.4 PLC控制系统与电气系统的比较 (13)3.5 PLC改造电气系统的优缺点 (14)第四章CK6140车床的电气控制线路 (15)4.1 CK6140车床电气原理图 (15)4.2 继电器线路的分析 (16)第五章PLC改造控制CK6140车床的硬件选择 (18)5.1 统计输入输出设备 (18)5.2 PLC的选型与设计步骤 (19)5.3 系统元器件的选择 (20)5.3.1 交流接触器的选择 (20)5.3.2 中间继电器的选择 (20)5.3.3 断路器的选型 (22)5.4 设计步骤 (23)5.5 I/O分配表 (24)5.6 PLC的I/O接线图 (25)5.7 流程图 (26)5.8 梯形图 (27)5.9 梯形图程序分析 (30)5.10基本功能面板设计 (36)5.11 通讯接口 (37)第六章结论 (39)第七章致谢 (40)参考文献 (41)外文资料 (42)第一章引言1.1 数控技术的概述如今,随着我国社会经济的发展,国内、国际市场竞争越来越激烈,产品更新越来越迅速,中、小批量的生产越来越多。
在机械、军工、航空各个行业里,中、小批零件的生产几乎占产品数量75%-80%,并且零件外形越来越复杂,其精度要求也越来越高。
传统的机床己经不能满足要求,柔性加工的重要性更加突出,数控技术相关装备的需求日益增大。
数控技术也叫计算机数控技术,它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成,处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。
其技术范围覆盖很多领域:机械制造技术;自动控制技术;传感器技术;信息处理、加工、传输技术;伺服驱动技术;软件技术等。
随着计算机技术和电子技术的发展,以PLC控制、变频调速、触摸屏人机对话、组态监控为主体的新型控制系统广泛应用于各行各业。
尤其在工业自动化领域,可编程控制器已成为大多数自动化系统控制的基础,同时也给工业控制带来了前所未有的变化。
本次课题是运用三菱PLC对CK6140车床进行电气化改造。
1.2 数控机床简介不同制造厂商制造的CK6140数控车床选用FANUC OTD,FANUC 0i-MATE TC,FANUC 0i-TA,FANUC 0i-TB、安川J50L、SIEMENS 802D,FAGOR 8025T,FAGOR 8055T 等世界知名公司的数控系统。
该机床为万能型通用产品。
特别适合于军工、汽车、拖拉机、冶金等行业的机械加工。
主要承担各种轴类及盘类零件的半精加工及精加工。
可加工内、外圆柱面、锥面、车削螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体,可对工件可进行多次重复循环加工。
基本配置:1、机床采用卧式平床身结构,床身及床腿采用树脂砂铸造,时效处理,导轨采用高频淬火,整体刚性强。
2、主传动采用变频电机,可实现手动三档,档内无级调速。
3、进给系统采用伺服电机,精密滚珠丝杠,高刚性精密复合轴承结构。
定位准确、传动效率高。
4、配置立式四工位刀架。
5、配有独立的集中润滑器对床鞍及机床滑板进行自动润滑。
主轴箱配有独立润滑系统。
6、机床配有独立的冷却系统。
7、主控制系统为FANUC 0i-MATE。
8、大孔径主轴,其主轴通孔直径Φ60,能通过较大直径的棒料。
主轴扭矩大,刚性强,可强力切削。
9、独立放置的操纵箱可纵向滑移,便于操作者就近对刀,操纵箱面板采用触摸式按键,美观可靠。
10、配有内冷却,抬起刀架更有利于加工工件及防止冷却液飞溅。
11、床鞍及滑板导轨结合面采用“贴塑”处理,移动部件可实现微量进给,防止爬行。
1.2.1 数控机床的产生随着科学技术的发展,机械产品的结构越来越合理,其性能、精度和效率日趋提高,因此对加工机械产品零件的生产设备——机床也相应的提出了高性能、高精度与高自动化的要求。
大批大量的产品,如汽车、拖拉机与家用电器的零件,为了解决高产优质的问题,多采用专用的工艺装备、专用自动化机床或专用的自动生产线和自动化车间进行生产。
但是应用这些专用生产设备,生产准备周期长,产品改型不易,因而使新产品的开发周期增长。
在机械产品中,单件与小批量产品占到70%~80%,这类产品一般都采用通用机床加工,当产品改变时,机床与工艺装备均需作相应的变换和调整,而且通用机床的自动化程度不高,基本上由人工操作,难于提高生产效率和保证产品质量。