X6132A型万能卧式铣床的改造

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X6132铣床数控化改造

摘要本设计说明书包括：概论、总体设计和结论三大部分。

通过对我校教学实习基地的一台X6132铣床结构和性能的研究，针对盘式凸轮加工的特点，并结合现有条件，确定了铣床的数控化改造方案，介绍了滚珠丝杠、步进电动机的计算和选型设计及铣床数控改造的方法、改造部位、数控系统设计及机床改造时应注意的问题。

改造后的铣床，进给传动实现自动变速，纵向、横向、垂直进给系统进行数控控制，并要求达到纵向最小运动单位为0.01 /脉冲，横向最小运动单位0.005 /脉冲，垂直方向最小运动单位0.005 /脉冲并且可以提高生产效率，保证产品质量和减轻工人的劳动强度。

关键词：铣床；数控改造；滚珠丝杠；步进电动机ABSTRACTThis introduction of the design included three main parts: The draw-up of the general outline, the decision and the conclusion. After studying the construction and capability of X6132 milling machine in our college’S teaching practice basement，the rebuilding method of X6132 milling machine was introduced，including the selection and design of ball screw and step electromotor. It also introduces the method and changing parts of milling machine’S numerization rebuilding，the design of numerical system are also discussed and it inquires into the relevant questions of the numerization rebuilding. After the transformation of the milling, feed speed automatic transmission, vertical, horizontal, vertical feed CNC control systems and requirements to achieve the minimum vertical movement of 0.01 units / pulse, the minimum lateral movement 0.005 units / pulse, vertical movement smallest unit 0.005 / pulse and can increase productivity and ensure product quality and reduce labor intensity of workers.Keywords：Milling machine ；Numerization rebuilding; Ball screw; Step electromotor目录序言 (4)第1章绪论 (6)1、1数控系统发展史 (6)1、2国内数控机床的状况分析 (7)1、3数控机床的改造的必要性 (11)1、4数控机床改造的经济性技术分析 (12)1、5数控机床改造的可行性分析 (15)第2章、数控铣床总体方案的拟定 (16)2、1设计目的和意义 (16)2、2设计任务与要求 (17)2、3设计应注意的问题 (19)2、4总体设计方案的拟订 (19)第3章、伺服进给系统机械部分的设计计算和选型 (20)3、1工作台总质量的估算 (20)3、2确定系统的脉冲当量 (20)3、3切削力的计算 (21)3、4机床导轨的选择 (23)3、5滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (23)3、6齿轮传动比计算 (33)3、7步进电动机的计算和选型 (34)3、8控铣床加工程序的编制 (49)第4章、滚珠丝杠副间隙的调整 (52)4、1滚珠丝杠副的调整方法 (52)4、2滚珠丝杠螺母副在数控机床上的使用 (55)第5章数控操作系统 (55)5、1“世纪星”HNC-21/22数控系统简介 (56)5、2“世纪星”HNC-21/22数控系统使用技巧 (58)5、3“世纪星”HNC-21/22数控系统编程指令特点 (59)第6章设计总结 (61)第7章参考文献 (62)第8章致谢辞 (63)第9章附录 (64)序言经济型数控是我国80年代科技发展的产物。

X6132铣床的数控改装与设计

X6132铣床的数控改装与设计许吉庆(济南机械职工大学 250100) 谭颖(济南第一机床厂)X6132(X62W)是万能卧式升降台铣床。

它主要由底座、床身、主轴、工作台、回转盘、床鞍、升降台组成。

工作台可以单独左右移动,称为纵向进给运动,另外工作台和回转盘又随从滑鞍前后移动,称为横向进给运动,工作台还同升降台一起上下运动,称为垂直进给运动。

工作台台面宽度为320mm,长度为1250mm,主电机功率为7 5kW,进给电机功率为1 5kW,主轴转速级数为18级,转速范围为30r/min~1500r/min。

把X6132铣床改造成数控铣铣床,主要改造的部位是:在主电机端面加一电磁式离合器,以便用M05指令控制主轴停转;把工作台的纵横向进给运动改造成分别用步进电机来控制;垂直进给运动仍采用机动和手动方式。

下面主要介绍横向进给系统的改造和数控系统的硬件设计。

1 横向进给系统设计横向进给系统的改造:拆掉原机床的丝杠螺母机构,更换上用步进电机和一对齿轮驱动的滚珠丝杠螺母副。

1 1 工作台质量的估算纵向工作台约为100kg,床鞍和回转盘约为206.12kg,总质量m=100+206.12=306.12kg。

1 2 切削力计算切削功率:Pc=P K(1)式中:P 主电机功率(7.5kW);主传动系统总效率,取0.6;K 进给系统功率系数,取0.96。

根据公式(1)可得:Pc=7.5 0.6 0.96=4.32kW=4320W又因为P c=F z vFz=P c/v式中:v 切削线速度,取1.667m/s。

所以主切削力:Fz=4320/1.667=2591N=2.59kN通常: F H=(0.6~0.9)F zFV=(0.45~0.7)F zFO=(0.5~0.55)F z则取纵向切削分力:F纵=F H=0.6F z=0.6 2.59=1.55kN垂直切削分力:F垂=F V=0.45F z=0.45 2.59=1.165kN横向切削分力:F横=F O=0.5F z=0.5 2.59=1.295kN1 3 滚珠丝杠设计工作台横向进给丝杠的轴向力F轴:F轴=K F横+f (F垂+G)(2)式中:K 考虑颠复力矩影响的实验系数,K=1.1;F横横向切削分力;f 导轨上的摩擦系数,f =0.15;G 工作台作用在导轨上的重力。

X6132铣床数控化改造及垂直进给机构设计(最正确的Z向设计图)

毕业设计(论文)Ｘ6132万能升降台铣床数控化改造总体及垂直进给伺服系统设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日毕业设计任务书题目：Ｘ6132万能升降台铣床数控化改造总体及垂直进给伺服系统设计学生姓名：王俊杰班级：学号：题目序号：指导教师：胡世军一、设计参数1、工作台尺寸(长×宽)： 1100mm×300mm2、工作台最大行程：纵向 680mm 横向 270mm 垂直 380mm3、快速移动速度： 10m/min4、工作台定位精度 x、y、z ±0.03mm；5、工作台重复定位精度 x、y、z ±0.02mm；6、纵向、横向及垂直进给为微机控制，采用步进电机或直流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，脉冲当量0.010mm/脉冲。

7、实现功能：铣削平面、斜面、沟槽、齿轮等。

8、操作要求：起动、点动、单步运行、自动循环、暂停、停止二、设计内容及及要求(一)设计说明书1、数控机床发展概述（1）数控机床及其特点。

（2）数控机床的工艺范围及加工精度。

（3）数控机床的经济分析。

（4）数控机床的发展趋向。

II2、数控机床总体方案的制订及比较3、确定切削用量及选择刀具4、传动系统图的设计计算5、机床硬件电路图的设计（二）、图纸部分1、机床尺寸联系图 A0一张2、机床传动系统图 A0一张3、垂直进给伺服系统装配图 A0一张（三）基本要求：能按时独立完成毕业设计规定的全部内容，方案选择正确，论据充分，对设计中的主要问题分析深入，解决合理，有独立见解，能很好运用所学理论和提供的资料解决设计中的问题，能独立查阅和正确引用中外文参考资料，说明书文字通顺、清楚、选用数据论证合理、计算准确，图面整洁。

三、各阶段时间安排（2012年月日——月日共15周）序号主要任务时间1 查阅文献，收集资料0.5周2 工厂调研、参观1周——2周3 机床总体方案图1周——2周4 机床传动系统图1周——2周5 主要部件装配图1周——2周6 机床硬件电路图1周7设计说明书1周III摘要针对现有常规X6132万能升降台铣床的缺点提出数控改造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。

xa6132铣床的数控化改造

2.2资料准备
一、工件资料
本铣床改造后主要为加工几个品种的制动凸轮轴，轴最长为650mm；该制动凸轮轴所需加工的轮廊外形含有直线、圆弧和渐开线；要求的轮廊公差0.1 mm，对称度公差为0.1 mm，表面粗糙度Ra1.6；工件材料为40Cr锻件；设计生产节拍为7nin/件。
二、原机床资料
由于轴是细长杆件，决定选择卧式铣削加工。采用XA6132升降台卧式改造，原机床有关资料为：进给电机1.5KW/1400 rpm，最大水平拖动力1500kgf；快进速度横向、纵向为2.3m/min；升降台快进速度为0.77m/min；工作最大重量为500kg；机动范围纵向为680mm、横向为240mm、升降为300mm。
数控机床代表着现代制造业科技发展的方向和水平，目前已由单台机床数控发展到FMS（柔性制造系统），CAMS（计算机集成制造系统），从而使数控机床成为组成现代生产系统，实现设计（CAD）、制造（CAM）、检验（CAT）与生产管理等全部生产过程自动化的基本设备。我国从1958年开始研制数控机床，在研制与推广数控机床方面取得了一定的成绩。近年来，由于收进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术，我国数控机床在品种数量和质量方面得到了迅速发展。目前，我国数控机床的发展不仅从技术水平上已研制出五坐标数控铣床；加工中心：CNC系统和自动编程系统等，同时也拥有了一定数量的数控机床。但我国目前数控机床的开发、生产、使用及拥有量仍与先进国家有较大差距，要达到世界先进水平，还需迅速发展我国数控机床行业。
数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用，因为它具有以下特点：
（1）能适应不同零件的自动加工：数控机床按照被加工零件的程序自动加工，要改变零件只需改变程序，而不必改变有关工装。
（2）生产效率和加工精度高，质量稳定。

毕业设计-XA6132卧式铣床的数控改造

摘要此次毕业设计中，设计任务是将一台XA6132普通升降台卧式铣床，改造成三坐标数控铣床。

采用滚珠丝杠作为传动装置。

共有三根丝杠分别在纵向，横向工作台和垂直向升降台上。

驱动元件为步进电机。

微机数控系统由CPU、存储扩展电路和I/O接口电路、伺服电机驱动电路等几部分组成。

数控系统的核心是微机，其它装置均在微机的控制下进行工作。

系统的功能和系统中所用的微机直接相关。

数控系统对微机的要求是多方面的，但主要指标是字长和速度，字长不仅影响系统的最大加工尺寸，而且影响加工的精度和运算精度。

本设计采用的是MCS—51机，并扩展2片2764芯片，1片6264芯片，3片8155可编程并行I/O等组成的控制系统。

结合毕业设计的的工作和时间的限制，机械部分主要解剖三个坐标轴，完成机械结构设计，零件和参数的选择，部分计算过程；电气和微机部分主要有硬件原理图和程序框图，以及部分程序段，共计五张A0图。

此次毕业设计中，我熟悉了机电一体化设计的基本过程，并把各门所学的知识融会贯通形成一个有机的整体，为以后的设计工作打下了良好的基础，同时我也深深的体会到了不足之处，准备在今后的工作中不断学习，不断实践。

关键词：XA6132普通升降台卧式铣床，数控，改造AbstractIn this time graduation design, the design mission is to reform a set of XA6132 common working panel lifter lying type miller into the three coordinate number controlling miller，adopting the ball guide screw as the transmission device .There are three silk bar different totally at lengthways, horizontal work pedestal and perpendicularity to ascend and descend on the stage. The driving component is the stepping electrical engineering. The tiny machine number controls the system from the CPU, save to expand the electric circuit and I/ O connects a people's electric circuit, servo electrical engineering to drive the electric circuit etc. several parts constitute. The number controls the core of the system is a tiny machine, the other equips to all carry on the work under the control of the tiny machine. The tiny machine use is directly related in the function and systems of the system. The number controls the request of system to tiny machine is various, but the main index sign is a word to grow and speed, the word is long not only affect the system biggest to process the size, and the accuracy that influence process and operation accuracy. What this design adoption is machines MCS-51s, and expand 2 slices of 2764 chips, a slice of 6264 chips, 3 slices of 8155 programmable proceed together to constitute the control system .Because the work of graduation project and restriction of time, the mechanical part dissects three coordinate axes mainly, finishes mechanical structural design, the choices of the part and parameter, some computational processes; Electric and the computer part have principle pictures of hardware and procedure block diagram , and some procedure sections mainly, it is five A0 picture altogether.In this time graduation design, I acquainted with the machine electricity integral whole to turn the basic process of design, and integrate the knowledge that each one learn to become an organic whole, is a later design work to beat to descend the good foundation, I also realized the place of the shortage deeply at the same time, preparing to study continuously in the work of the aftertime, practicing continuously.Keywords: The XA6132 universal knee-type milling machine, the number control, reform.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 数控机床改造的意义 (1)1.2 国内外的数控机床的比较 (1)1.3 数控未来发展的趋势 (2)1.3.1 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 (2)1.3.2 向高速化和高精度化发展 (2)1.3.3 向智能化方向发展 (2)第二章设计任务和总体方案的确定 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 总体方案设计的内容 (4)2.2.1伺服驱动 (4)2.2.2数控装置 (5)2.2.3系统功能 (5)2.2.4采用环形分配器 (5)2.2.5采用滚珠丝杠螺母副 (5)第三章伺服系统机械部分设计计算 (6)3.1 确定系统脉冲当量 (6)3.2 滚珠丝杠螺母副的设计，计算和选型 (6)3.2.1纵向丝杠的选择 (7)3.2.2横向丝杠的选择 (9)3.2.3垂直向丝杠的选择 (12)3.3传动效率计算 (14)3.4 齿轮传动比计算 (15)3.4.1纵向丝杠传动比 (15)3.4.2 横向丝杠的传动比 (15)3.4.3垂直丝杠的传动比 (16)3.5 步进电机的计算和选用 (16)3.5.1 纵向丝杠步进电机的计算 (16)3.5.2 横向丝杠步进电机计算 (19)3.5.3 垂直向丝杠步进电机的计算 (21)第四章数控系统各部件的结构及其工作原理 (24)4.1主控器 (24)4.2选择芯片 (26)4.3地址分配器及译码 (26)4.4接口电路及辅助电路具体设计 (27)专题部分：控制系统软件程序设计 (32)第五章绿色设计及环保分析 (40)致谢 (41)参考文献 (42)外文资料翻译 (43)第一章绪论1.1 数控机床改造的意义企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。

X6132铣床的数控化改造设计

X6132经济型数控化改造内容摘要: 利用数控系统改造铣床是提高老设备利用率的一种重要手段。

改造后的数控铣床，不仅适合加工椭圆弧面和凸轮曲面，而且大大地减轻了工人的劳动强度。

本文介绍了一种用单片机控制伺服电机的X6132万能升降台铣床的工作台的数控改造的半闭环控制系统设计方案。

改造后的机床能利用微型计算机来控制直流伺服电机，驱动工作台进行X、Y、Z三个方向的进给运动，从而实现二轴联动，该半闭环控制数控系统由测速发电机来反馈伺服电机的速度，同时由感应同步器来反馈滚珠丝杠的角位移量，具有机床自动进给的功能。

该系统可实现直线插补和圆弧插补，数控加工按轮廓编程，能自动适应刀具尺寸的变化。

关键词：数控改造 X6132 半闭环控制X6132 Economic Transformation NCAbstract: It is implement the rebuilding of general machines to NC machines,it could increase work efficiency of old equipment. Rebuilt NC machines,not only process the oval of Arc-shaped face and the oval curved face,but also meanwhile alleviated the worker’s labor strength consumedly.This text introduced a kind of all-powerful working panel lifter in X6132 miller that use the half that the number of the work set of the single servo electrical engineering in control in a machine control reforms to shut the wreath control system design project. Rebuilt NC machines making use of the microcomputer controls servomotors, the three axes in the X、Y、Z plane enters to reforms to sport mutually control with the servo electrical engineering in direct current, realize the two stalks contacting move, this half closed-loop control system makes the tachogenerator to feed back th e servomotors’ speed and the respond synchronous machine feed back the ball screw-bar’s angular displacement, and designed to realize the machine bed enters automatically to of the number controls the device, the numeral control system adopts the half closed-loop control .The servo electrical engineering drives, can realize the straight line put to repair and put to repair with the arc. The number controls to process to press outline plait distance procedure but can adapt to the variety that knife have size.Key Word: numerization rebuilding X6132 the half closed-loop control目录前言 (5)正文 ................................................. 错误！未定义书签。

X6132A型万能卧式铣床的数控化改造

毕业设计任务书机电工程系一、设计课题名称：X6132A型万能卧式铣床的数控化改造二、指导教师：石金艳三、设计要求：采用数控装置和伺服装置，对X6132A型万能卧式铣床进行数控化改造。

要求能进行铣削数控加工，达到或超过原铣床加工性能。

数控装置、伺服装置选择合理，控制系统设计简单可靠，保护措施完备。

四、设计依据：X6132A型万能卧式铣床控制要求、电气原理图及相关参数；数控装置型号规格参数；进给伺服系统型号规格参数；常用低压控制电器型号规格参数。

五、参考资料：熊光华主编²数控机床²北京：机械工业出版社；2002廖兆荣主编²机床电气自动控制²北京：化学工业出版社；2003王爱玲主编²现代数控机床结构与设计²北京：兵器工业出版社；1999余良英编著²机床数控改造设计与实例²北京：机械工业出版社；1998白恩远主编²现代数控机床伺服及检测技术²北京：国防工业出版社；2002 袁任光编著²交流变频调速器选用手册²广州：广东科技出版社，2002曾毅等编著²变频调速控制系统的设计与维护²济南：山东科学技术出版社，李荣生主编²电气传动控制系统设计指导²北京：机械工业出版社，2004 姜德希编²机床电气线路图册²北京：中国农业出版社编写组编著²工厂常用电气设备手册上、下册²北京：中国电力出版社，1997六、设计内容进度及工作量(一)设计内容和进度要求序号进度要求设计内容1 1周了解铣床的传动、控制、加工性能，分析国内外数控铣床的结构、控制和加工要求。

2 0.5周对进给、主轴传动系统进行分析计算，选择拖动电机并确定传动系统改造方案1周完成进给、主轴传动系统改造图3 0. 5周选择进给伺服装置0. 5周完成伺服系统控制设计，并完成伺服系统控制原理图。

X6132型万能铣床主传动系统及主轴组件设计(机械CAD图纸)知识分享

X6132型万能铣床主传动系统及主轴组件设计(机械C A D图纸)优秀设计毕业设计（论文）说明书题目 X6132型万能升降台铣床主传动系统及主轴组件设计学生系别专业班级机械设计制造及自动化学号指导教师毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： X6132型万能升降台铣床主传动系统及主轴组件设计系：专业：班级：学号：学生：指导教师：接受任务时间教研室主任（签名）系主任（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1）主运动驱动电动机功率的确定，主传动设计，齿轮设计，主轴组件的计算；2）绘制X6132-28主传动装配图及床身、齿轮、主轴等零件图；3）编写设计说明书。

2．指定查阅的主要参考文献及说明1)《金属切削机床》，顾熙棠、迟建山、胡宝珍主编（下册），上海科学技术出版社2)《机床设计手册》第二册（上），《机床设计手册》编写组编，机械工出版社，1979年。

3)《专用机床设计与制造》，哈尔滨工业大学、哈尔滨市教育局《专用机床设计与制造》编写组编著，黑龙江人民出版社，1979年，哈尔滨。

3．设计的原始参数1）主轴转速n=30～1500r/min，转速级数Z=18，电动机转速n0=1400r/min。

2）工件材料是钢和铁：3）铣刀直径100毫米，齿数4，4）铣切宽度50毫米，铣切深度2.5毫米，转速750转/分，进给量750毫米/分。

4．进度安排摘要主传动系统设计及主轴组件设计是金属切削机床设计中的重要内容，本次毕业设计的题目是X6132-28主传动设计及主轴组件设计。

设计中根据已知条件，确定了主电动机功率、传动系统公比、变速组和传动副数目、计算了齿轮齿数，绘制了转速图，并进行了主传动的结构设计。

在此基础上进行了齿轮设计，主轴轴承的配置和主轴结构参数的确定及主轴组件的刚度验算。

关键词：铣床，主传动系统，主轴组件ABSTRCTThe master drive system design and the main axle module design is in the metal-cutting machine tool design important content, this graduation project's topic is the X6132-28 master drive design and the main axle module design. In the design acts according to the datum, had determined the main motor power, the transmission system common ratio, the speed change group and the transmission vice-number, have calculated the gear number of teeth, has drawn up the rotational speed chart, and has carried on the master drive structural design. Based on this has carried on the gear design, main shaft bearing's disposition and the main axle design parameter determination and the main axle module's rigidity checking calculation.Keywords: Milling machine， master drive system， main axle module目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)第1章绪论1.1 机床的用途及性能 (1)1.2 机床的主要规格参数 (3)第2章主运动驱动电动机功率的确定 (4)第3章 X6132—28主传动设计3.1 转速图的拟定 (9)3.1.1 确定公比 (5)3.1.2 确定变速组和传动副数目 (5)3.1.3 确定传动顺序顺序方案 (5)3.1.4 确定扩大顺序方案 (6)3.1.5拟定转速图 (9)3.2 齿轮齿数的确定 (17)3.2.1 确定齿轮齿数时应注意下面这些问题 (10)3.2.2 本设计中的基本变速组和第一扩大组齿轮齿数的确定 (12)3.2.3 设计中第二扩大组齿轮齿数的确定 (13)3.2.4 检查相邻齿轮的齿数差 (13)3.2.5 校核 (16)3.2.6齿轮的布置与排列 (17)3.3 主传动的结构设计 (21)3.3.1 传动的布局及变速方式 (17)3.3.2 主传动的开停装置 (18)3.3.3 主传动的制动装置 (18)3.3.4 主传动的换向装置 (18)3.3.5 计算转速的确定 (21)第4章齿轮设计4.1 齿轮Z17、Z18的设计 (25)4.1.1 计算 (23)4.1.2 验算齿根弯曲强度 (24)4.1.3 齿轮Z17与齿轮Z18的几何尺寸计算： (25)4.2 其它齿轮参数的确定 (26)第5章主轴组件的计算5.1 主轴组件结构参数的确定 (30)5.1.1 搜集和分析资料 (27)5.1.2 主轴组件结构参数的确定 (30)5.2 主轴的结构和组件的布置 (31)5.2.1 主轴的材料与、热处理和技术要求 (31)5.2.2 主轴轴承 (31)5.3 主轴组件的刚度验算 (38)5.3.1 主轴的受力分析 (35)5.3.2 主轴组件的刚度验算 (38)5.4 主传动系统中各轴承的参数确定 (40)第6章结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录 (44)第1章绪论1.1机床的用途及性能X6132、X6132A型万能升降台铣床属于通用机床。

第3章 X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制

2013-7-21
江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强
岗位责任体系概述第3章 X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2 基础知识
3.2.1 X6132A卧式升降台铣床的机械结构 3. 工作台及顺铣机构
图3-5 X6132A卧式升降台铣床工作台结构 1-床鞍；2-回转盘；3-纵向进给丝杠；4-手轮；5-前支架；6-工作台；7-花键；8-花键套筒；9-后支架；10-螺母；11-压板；12偏心轴；13-手柄；14-螺栓江苏食品职业技术学院
（1）熟悉电路原理，确定检修方案（2）先机械，后电路（3）先简单，后复杂（4）先外部调试，后内部处理（5）先不通电测量，后通电测试（6）先公用电路，后专用电路
2013-7-21
江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强
2013-7-21 《机电一体化技术》，胡继强
岗位责任体系概述第3章 X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2 基础知识
3.2.1 X6132A卧式升降台铣床的机械结构 3. 工作台及顺铣机构
图3-6
2013-7-21
X6132A卧式升降台铣床顺铣机构 a）逆铣 b）顺铣
江苏食品职业技术学院《机电一体化技术》，胡继强
2013-7-21 《机电一体化技术》，胡继强
岗位责任体系概述第3章 X6132A卧式升降台铣床机电传动与控制——3.2 基础知识
3.2.1 X6132A卧式升降台铣床的机械结构 5. 工作台的横向和垂直进给操纵机构
图3-8 X6132A卧式升降台铣床工作台横向和垂直进给操纵机构 1-手柄；2-平键；3-毂体；4-轴；5、6、8、9-顶销；7-鼓轮； S3、S4、S7、S8-微动开关；M3、M4-电磁离合器江苏食品职业技术学院

X6132万能铣床控制系统改造学习指导书

项目六 X6132万能铣床控制系统改造学习指导书一、学习目的本学习情境是一个完整的小型工程项目，通过本学习情境的学习一方面要求学生掌握X6132万能铣床控制系统的设计、安装、调试知识和技能；另一方面掌握X6132万能铣床改造项目实施的工作流程和要点。

在该学习情境中要求每两名学生组成一个团队，通过分工协作共同完成改造任务。

1．了解X6132万能铣床改造工程的工作流程◆正确分析改造对象和改造任务◆了解设备改造工作流程及方法2．掌握完整的X6132万能铣床PLC控制系统的设计、安装、调试方法◆正确分析设计要求和设计指标◆绘制图纸、编写相关技术文件◆了解控制系统安装调试工艺规范◆排除调试过程中的问题，修正设计缺陷3．基本掌握变频器的使用方法◆了解变频器的接线方式◆了解变频器与PLC的连接形式◆掌握变频器的基本使用方法4．掌握相关国家标准与规范◆盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171—92◆电气设备安全设计导则GB 4064-83◆国家电气设备安全技术规范GB 19517-2004◆机械安全机械电气设备：通用技术条件GB 5226.1-2002◆电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82◆用电安全导则GBT 13869-92◆电气安全管理规程JBJ6-80◆电控设备第二部分装有电子器件的电控设备GB3797-1989◆外壳防护等级（IP代码）GB4208-93◆工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-835．学会设备技术文件的编写与整理◆编制施工进度表◆绘制X6132万能铣床PLC控制系统原理图◆绘制X6132万能铣床PLC控制系统元件布置图◆绘制X6132万能铣床PLC控制系统连接图及布线图◆编写PLC控制程序◆编写调试方案、调试记录二、学生需准备的资料1．西门子、三菱、欧姆龙等主流品牌PLC的选型样本2．西门子、三菱、欧姆龙等主流品牌PLC的系统手册3．西门子、森兰、ABB、三菱等变频器使用手册4．常用低压电器选型样本5．相关国家标准：◆GB/T 5226.1-1996 工业机械电气设备第一部分：通用技术条件◆GB50171-92 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工验收规范◆JBJ6-80 电气安全管理规程◆GB3797-89 装有电子器件电控箱技术条件5．X6132万能铣床相关资料三、预习要求1．学习主要PLC生产厂商的小型PLC主要参数（I/O点数、输入输出类型、供电电压、可扩展模块类型等），适用环境等。

X6132型数控铣床改造设计

作台结构的设计。
关键词数控铣床；Ｘ６３１２型数控铣床；滚珠丝杠；步进电机中图分类号Ｔ５７Ｇ４１系统的运动方式与伺服系统的选择文献标识码Ａ文章编号１０－８６（００３０３—３００－６２１）０— ０７０４
所以选用连续控制系统。考虑到经济型数控机床加工精度要求不高，为了简化结构、降低成本，采用步进
电机开环控制系统。
，
ｙ，ｚ方向的移动，可采取螺旋机构或齿轮
齿条传动机构。这两种机构均可把旋转运动变为直线
运动。因为此机构以传递运动为主，要求有较高的传
＝
２０９８Ｎ；
＝
２４４Ｎ；２
为了实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经
厂 —— 滚动导轨摩擦系数，取００；．５０
齿轮减速再传动丝杠。为了保证一定的传动精度和平
稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。同
・
３８・
ＴＮＥＥＩＯＧＭｌＪＫ
２１００年第３期
Ｌ＝（０Ｔ１６６ｎ）／０，ｎ＝（００Ｌ．１０ｖ）／ｏ
（）３（）４
３１．稳定性校核．３．４
滚珠丝杠两端采用推力球轴承，不会产生失稳现
＝
—
—
使用寿命，按１０；５００ｈ
—
—
运转系数，按一般运转取＝．－．，１１２５
这里取＝．；１２

XA6132卧式万能铣床讲解

1 XA6132卧式万能铣床的主要结构结构：箱形的床身固定在底座上，在床身内装有主轴传动机构和主轴变速机构。

在床身的顶部有水平导轨，其上装着带有一个或两个刀杆支架的悬梁。

刀杆支架用来支承安装铣刀心轴的一端，而心轴的另一端固定在主轴上。

在床身的前方有垂直导轨，一端悬持的升降台可沿垂直导轨做上下移动，升降台上装有进给传动机构和进给变速机构。

在升降台上面的水平导轨上，装有溜板，溜板在其上做平行主轴轴线方向的运动(横向移动，又称前后运动)，溜板上方装有可转动部分，转动部分对溜板可绕垂直轴线转动一个角度。

在转动部分上又有导轨，导轨上安放有工作台，工作台在转动部分的导轨上做垂直于主轴轴线方向的运动(纵向移动，又称左右运动)。

这样工作台可在上下、前后、左右三个相互垂直方向上均可运动，再加上转动部分可对溜板垂直轴线方向转动一个角度，这样工作台还能在主轴轴线倾斜方向运动，从而完成铣螺旋槽的加工。

为扩大铣削能力还可在工作台上安装圆工作台。

图2-4-1 XA6132卧式万能铣床的主要结构2 XA6132卧式万能铣床的运动形式铣床的运动形式：主运动、进给运动及辅助运动。

主运动：铣刀的旋转运动即主轴的旋转运动；进给运动：工件夹持在工作台上在垂直于铣刀轴线方向做的直线运动。

包括工作台上下、前后、左右三个相互垂直方向上的进给运动；辅助运动：工件与铣刀相对位置的调整运动即工作台在上下、前后及左右三个相互垂直方向上的快速直线运动及工作台的回转运动称为辅助运动。

3 XA6132卧式万能铣床电气控制要求1）结构上主轴传动系统在床身内，进给系统在升降台内。

主运动与进给运动之间没有速度比例协调的要求，故采用单独传动。

2) 主轴电动机空载起动，能进行顺铣和逆铣，用正、反转来实现。

在加工前需预选，在加工中方向不改变。

3) 铣削加工是多切削刃不连续加工，因此为减轻负载波动，往往在主轴传动系统中加入飞轮，使转动惯量加大，但为实现主轴快速停车，对主轴电动机应设有停车制动。

xa6132铣床的数控化改造毕业设计论文

目录内容提要 (2)第一章绪论 (3)1.1 数控机床的发展 (3)1.2 数控改造给企业带来的好处 (3)第二章设计参数的选择 (4)2.1 设计内容 (4)2.2 资料准备 (4)第三章方案比较和选择 (5)3.1 伺服驱动 (5)3.2 CNC数控系统 (6)3.3机械部分 (7)第四章机械部分的设计与计算 (7)4.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计 (7)4.2 选择螺纹轴直径\导程及螺母 (8)4.3精度的选择 (11)4.4 热变形的对策 (11)4.5支承轴承的选择 (11)4.6驱动电机的选择 (11)4.7锥形夹紧环结构的设计计算 (13)4.8 齿轮和同步齿型带的工况比较 (14)第五章 CNC系统硬件电路的设计 (14)一、CPU及存储器模板设计 (14)二、键盘、显示器接口模板的设计： (20)三、I/0接口模板 (23)四、直流伺服电机接口模板 (27)第六章设计体会 (32)参考文献 (33)内容提要按照毕业设计的要求，将一台XA6132普通升降台卧式铣床改造成三坐标数控铣床。

由于毕业设计的时间限制，本次设计任务的要求如下：机械部分主要解剖一个坐标轴，完成机械结构设计，零部件及参数的选择，完成部分计算过程：电气和微机部分结合机械结构的设计特点主要完成数控系统控制部分整体方案的论证和选择，使整个系统能够较完美地结合，并完成硬件接线设计以及系统框图。

最后，总结本次毕业设计，完成毕业论文撰写。

第一章绪论1.1 数控机床的发展在社会生产和科学技术迅猛发展的今天，机械产品的性能和质量不断提高，产品更新换代的周期也不断缩短，因此，对机械加工设备的要求也不断地在提高。

使它不仅具有较高的生产效率和加工精度，而且能迅速地适应加工零件的变更。

数控机庆就是在这种情况下产生和发展。

电子技术、特别是计算机技术的发展又促进了数控机床的迅速发展。

数控岂庆在当今世界已进入了批量生产，它的机械加工中所占的比重也愈来愈大，在航天、航空和汽车行业已经成为不可缺少的机械加工设备。

CA6140卧式车床的维修第二章X6132(X62W)卧式铣床的修理技术

二、铣床结构.原理及传动系统分析
2.分度方法（1）简单分度法
40 p
nk
Байду номын сангаас
z
a q
（2）差动分度
z1 z2
z3 z4
40
z0
(z0
z)
二、铣床结构.原理及传动系统分析
（四） X6132卧式铣床的维修技术 1.主要结构及调整
1-床身 2—底座 3--升降台 4一滑鞍 5—下工作台 6一上工作台 7一悬梁 8一主轴
二、铣床结构.原理及传动系统分析
（三）X6132铣床传动系统分析
二、 X6132铣床主要部件结构
（一）传动系统典型部件 1．主轴部件
1—主轴 2—后支承 3—紧固螺钉 4—中间支承 5—轴承盖6—前支撑 7—主轴前锥孔 8—端面键 9—飞轮 10—隔套 11—螺母
二、铣床结构.原理及传动系统分析
二、铣床结构.原理及传动系统分析
（一）卧式铣床结构
1－床身底座 2－主传动电动机 3－主轴变速机构4－主轴 5－横梁 6－刀杆 7－吊架 8－纵向工作台 9－转台 10－横向工作台 11－升降台
二、铣床结构.原理及传动系统分析
（二）主要技术参数
工作台宽度320mm；长度1250mm；工作台机动进给行程(最大)，纵向860mm；横向240mm；垂直300mm；主轴锥孔的锥度.7：24；主电动机7.5kW，1450r/min；进给电动机1.5kW，1410r/min；主轴转速范围(18级)30-1500r／min；垂直方向的进给量(21级)3.3-333mm/min；纵向和横向进给量(2l级)10-1000mm/min；工作台纵向和横向快速移动速度2300mm/min；工作台垂直方向的快速移动速度766.6 mm/min

铣床的维修

1、X6132A卧式升降台万能铣床主要结构由哪几部分组成?答：X6132A与X62W、XA6132是同一规格的机型，其主要结构组成如下：（1）主传动部分主传动部分由主传动变速箱及主轴部件组成。

通过Ⅰ轴、Ⅲ轴的两个三联滑移齿轮及Ⅲ轴上的一个双联滑移齿轮，使主轴得到18种转速。

（2）机床进给变速部分由进给变速箱与变速操纵机构组成，由独立的电动机驱动。

运动由电动机轴输出，工作进给时，经过变速箱逐级变速可得18种进给速度，通过钢球保险离合器实现过载保护，快速进给时，通过电磁离合器直接传动实现快进。

变速操纵机构采用孔盘集中操作，孔盘的移动由一套螺纹差动机构实现。

（3）升降台部分升降台与床身以矩形导轨、压板的结构相互联接，提高了导轨的刚性，便于维修。

在升降台内部，装有完成升降台上下移动、滑鞍横向进给及工作台纵向进给的传动机构，各方向的进给运动由一套鼓轮机构及台面操纵机构集中操纵。

（4）工作台及滑鞍 X6132A在工作台与滑鞍之间增加了一个回转盘。

工作台进给丝杠的轴向定位依靠右边轴架上的一对推力轴承，另一端是可以自由伸缩的。

工作台的横向进给螺母座固定在滑鞍的中部，与中央锥齿轮装于同一托架上便于维修、调整。

工作台进给丝杆的螺母分左右两半，中间留有空行程，左右两螺母的间隙可分别调整。

2、X63WT卧式升降台万能铣床主要结构由哪几部分组成？答：X63WT、X63W、X63T、X53T及X53K、X62W及X52T，这些机型尽管比较陈旧，但目前在实际生产中使用的数量仍然不少，且这些机型在结构上基本上是一致的，介绍它们的主要结构，以利于维修人员参考。

X63WT的机床主要由床身、基座、升降台、滑鞍、工作台及回转盘、主传动变速箱、进给传动变速箱等部分组成。

3、X63WT铣床主传动变速操纵机构采用哪些机构?答：X63WT主传动变速操纵机构单独装在床身内部。

该机构采用槽轮机构和间歇齿轮机构，依靠槽轮中滑槽的偏心距及间歇齿轮在圆周方向分若干个齿顶高不等的区段）的定位作用，使四个拨叉来拨移变速齿轮，共可得到20种速度。

XA6132万能铣床电气控制系统PLC改造设计

目录摘要IIAbstract:III第一章绪论11.1 研究背景及意义11.2 用数控技术改造机床的适应性和特点11.3 PLC的优点与作用3第二章 XA6132铣床控制电路分析52.1 XA6132铣床简介52.2 XA6132铣床主要特点52.3 XA6132铣床技术参数62.4 XA6132铣床的控制要求72.5 XA6132铣床元件选型72.6 XA6132铣床电路分析92.6.2 进给拖动控制电路122.6.3 圆工作台的控制142.6.4 冷却泵和机床照明的控制142.6.5 控制电路的联锁与保护15第三章 XA6132铣床PLC控制的硬件设计163.1 电动机选择163.2 PLC的选型及其功能简介173.3 统计I/O点数及其系统元器件的选择183.3.1 I/O口的分配183.3.2 系统元器件的选择193.4 PLC外部接线图的设计21第四章 XA6132改造后PLC的软件设计234.1 梯形图设计与分析234.2 程序语句24第五章 CX-ONE调试29总结31致谢32参考文献33XA6132万能铣床电气控制系统PLC改造设计摘要随着近几年可编程控制器（PLC）的迅速发展，得到广泛应用的控制装置，是为工业环境应用而设计出来的控制系统，它不但能完全取代传统的继电器-接触器控制系统，还可以完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数、数值计算等功能，其能应用于单个机器或者一条生产线，乃至整个工厂的自动化控制系统，使电器控制技术发展到了一个全新的阶段，目前PLC控制在工业生产的大部分领域都有了广泛的应用。

本次设计的主要涉及内容是用PLC对XA6132万能铣床的电气控制部分进行改造。

分析XA6132铣床，了解该铣床除了主运动和比较复杂的进给运动外，还有其他的辅助运动。

另外该铣床需要的运动方向较多，电气控制系统比较复杂，为了安全可靠工作，还设置了完善的连锁与保护系统。

了解铣床的特点后，根据它的电气控制原理图，编译出PLC梯形图，再利用PLC仿真软件检验程序的可靠性。

项目三 XA6132万能铣床的PLC改造

图3-10 C620型普通车床的电气原理图
项目二三相异步电动机的Y—△启动
巩固训练
请结合图3-11所示的电气原理图和下述控制要求，对C6140型普通车床的电气控制系统进行PLC改造。
图3-11 C6140型普通车床的电气原理图
项目二三相异步电动机的Y—△启动
知识拓展
一、电气控制系统常用的保护环节（一）短路保护（二）过载保护（三）欠压保护（四）失压保护（零压保护）
（2）绝缘防护用具
常用的绝缘防护用具有绝缘手套、绝缘靴、绝缘隔板、绝缘垫、绝缘台等，如图3-13所示。
图3-13 绝缘手套、绝缘靴、绝缘隔板和绝缘垫
（四）安全操作意识
项目二三相异步电动机的y启动图311c6140型普通车床的电气原理图?知识拓展一电气控制系统常用的保护环节一短路保护二过载保护三欠压保护四失压保护零压保护项目二三相异步电动机的y启动二xa6132万能铣床常见故障分析项目二三相异步电动机的y启动表32xa6132万能铣床常见故障分析三安全用电基础知识一安全电压二安全距离三绝缘安全用具11绝缘操作用具22绝缘防护用具项目二三相异步电动机的y启动图312绝缘操作杆和绝缘夹钳22绝缘防护用具常用的绝缘防护用具有绝缘手套绝缘靴绝缘隔板绝缘垫绝缘台等如图313所示
XA6132万能铣床的主电路如图3-6所示。
图3-6 XA6132万能铣床的主电路和照明电路
项目三 XA6132万能铣床的PLC改造
（二）控制电路分析
XA6132万能铣床的控制电路如图3-7所示。控制电路电压采用交流 110V，由控制变压器TC1供给。
图3-7 XA6132万能铣床的控制电路
项目三 XA6132万能铣床的PLC改造
项目三 XA6132万能铣床的PLC改造

XA6132型万能卧式铣床

现代电气控制课程论文姓名：*******学院：******************专业：******************学号：**********题目：XA6132型万能卧式铣床电气控制系统改进设计摘要：目前，大部分工业铣床存在自动化水平落后、加工精密度低、各种安全警报控制不够完善等问题。

该设计针对XA6132型万能卧式铣床存在的上述一些问题，用PLC进行改造，设计出了主轴系统、进给系统、冷却系统、润滑系统以及一些安全警报控制等系统。

关键词：XA6132万能卧式铣床可编程控制 PLC正文：一、铣床简介在金属切削机床中，铣床在数量上占第二位，仅次于车床。

铣床可以用来加工平面、斜面、沟槽等。

装上分度头，可以铣切直齿轮和螺旋面。

若装上圆工作台，还可以铣切凸轮和弧形槽。

铣床主要特点包括：（1）工作台沿床鞍移动实现纵向运动、床鞍沿升降台移动实现横向运动、其垂向运动由升降台沿床身导轨移动实现。

（2）机床具有基础铸件钢性好，能承受重负荷切割的特点。

（3）主轴传动和进给传动均采用18级齿轮变速，具有较宽的变速范围和很宽的加工范围。

（4）机床电气控制贯彻了国家GB5226.1-2002标准，提高了安全性和可靠性。

（5）机床通用性强、互换性好，可以配置分度头、圆工作台、镗刀架、铣夹头等附件，进一步扩大机床加工范围。

（6）容易磨损的部分都有消除间隙的调整装置，保证机床的精度和工作平稳。

二、XA6132型卧式铣床介绍XA6132型万能卧式铣床是对工件进行特定加工的一种高效率、自动化的专用加工设备。

严格来说，应该是X6132A，X代表铣床，6代表卧铣，1代表回转工作台，32代表工作台宽320mm,A代表滚珠丝杠。

结构：XA6132型万能卧式铣床的结构如图1所示，它主要由底座、溜板、刀架支杆、悬梁、工作台、床身、升降台等几部分组成。

运动形式：XA6132型万能卧式铣床的主运动为主轴带动刀具做顺铣、逆铣，进给运动，为进给电动机驱动升降式工作台进给运动，实现工作台带动工件做快进、工进运动。

机械机床毕业设计27X6132铣床的数控改造说明书

X6132铣床数控改造摘要本文提供了一种X6132铣床的数控化改造方案，改造的主要模块有：机械部分和数字控制电路部分。

机械部分主要是对丝杠、驱动元件的改造。

改造后的系统是以步进电机为驱动执行元件的开环控制系统，控制系统使系统能够控制进给轴的转速，并实现其正反转控制工作台，实现其纵、横向进给运动，以8031型单片机为控制处理芯片，通过键盘输入加工程序控制X6132铣床数控化改造后是升降台式的。

使得改造后的机床能加工除了铣削键槽、平面及孔等简单的零件外，还能加工形状复杂（如加工圆弧面、斜面及凸轮等）的零件。

改造后的数控机床具有高精、高效及加工产品范围广等特点。

随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。

关键词数控改造； X6132 ；开环控制X6132 Transformation NCAbstractIn this paper ,in base of ou r country’s eco-mimic condition and the expensive CNC, in order to extend machining scope, high accuracy , small batch, and has a good condition in excitedly complicities market .So, the memorization rebuilding of X6132is so necessary and feasible. This paper provides a way of how to implement the synchronized mo-tion of the two axes in the X and Y plane with CNC system and an open-loop control which use stepping motors as actuators on a X6132 mill，and the microcomputer is 8031.the memorization rebuilding of X6132 milling machine not only is used for machining keyway, plane and hole etc,but also, it can ma- unfitting complicated ship and the accuracy is high.The technology of CNC has become the key and basic technology in the manufacturing in-dustry.With the development of manufacturing technology, modern CNC machine tools with modern design techniques, process intensification and new features to make machine tools, machining range, dynamic performance, machining accuracy and reliability has improved greatly.Key Words numerization rebuilding ；X6132 ；open-loop control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景必要性 (1)1.2 数控机床的产生及发展简史 (1)1.3 数控机床组成 (2)1.4 机床数控化改造的必要性和迫切性 (3)1.5 机床数控化改造的意义 (3)1.5.1 从微观上看 (3)1.5.2 从宏观上看 (4)1.6 本章小结 (5)第2章数控系统设计的总体方案 (6)2.1 数控铣床改造设计总体要求和内容 (6)2.2 数控系统总体设计方案的拟定及框图 (6)2.2.1 系统总体方案的确定 (6)2.2.2 系统总体方案框图 (7)2.3 机床进给伺服系统机械部分设计计算包括的内容 (8)2.4 本章小结 (8)第3章铣床机械机构设计 (9)3.1 数控机床的数据 (9)3.2 工艺数据 (9)3.3 数控改造的纵向方向（X轴）的设计 (10)3.3.1 切削力的计算 (10)3.3.2 丝杠工作时轴向压力F轴的计算 (11)3.3.3 滚珠丝杠副工作负荷的计算及电动机的选择 (11)3.3.4 滚珠丝杠副轴向刚度Kz的计算 (16)3.3.5 滚珠丝杠副临界转速的验算 (18)3.4 关于滚珠丝杠副性能的分析 (18)3.5 横向(Y轴)的设计 (18)3.6 轴承的选择 (20)3.6.1 轴承的寿命计算 (20)3.6.2 轴承布局 (21)3.6.3 轴承装置的设计 (21)3.6.4 轴承的配置 (21)3.6.5 轴承的配合 (22)3.6.6 轴承的润滑 (23)3.7 本章小结 (20)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录.......................................... 错误！未定义书签。