C6140普通车床数控化改造技术协议讲课教案
ca6140数控改造课程设计
ca6140数控改造课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握CA6140数控改造的基本原理和方法，培养学生具备一定的数控设备维修和改造能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解CA6140数控车床的结构及工作原理；（2）掌握数控系统的硬件组成和软件功能；（3）熟悉数控改造的基本流程和方法。
2.技能目标：（1）能够分析数控设备的工作故障；（2）掌握数控系统的调试和维护方法；（3）具备一定的数控改造项目实施能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对数控技术行业的兴趣和热情；（2）增强学生的创新意识和团队协作精神；（3）树立学生严谨治学、精益求精的职业态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.CA6140数控车床的结构及工作原理；2.数控系统的硬件组成和软件功能；3.数控改造的基本流程和方法；4.数控设备维修和改造实例分析。
教学大纲安排如下：第1-2课时：CA6140数控车床的结构及工作原理；第3-4课时：数控系统的硬件组成和软件功能；第5-6课时：数控改造的基本流程和方法；第7-8课时：数控设备维修和改造实例分析。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解数控改造的基本原理和方法，使学生掌握相关知识；2.案例分析法：分析实际数控设备维修和改造案例，提高学生的实践能力；3.实验法：学生进行数控设备维修和改造实验，培养学生的动手能力；4.讨论法：分组讨论问题，培养学生的团队协作和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《数控技术基础》；《CA6140数控车床维修与改造》；2.参考书：国内外相关论文和专著；3.多媒体资料：数控设备维修和改造视频教程；4.实验设备：CA6140数控车床一台，相关数控系统及配件。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化方式，全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：占课程总评的30%，主要评估学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等；2.作业：占课程总评的30%，主要评估学生的作业完成质量、创新性和解决问题的能力；3.考试：占课程总评的40%，包括期中和期末考试，主要评估学生对知识的掌握和运用能力。
实训教案——C1640
《典型机床实训》课堂教学活动设计方案教学内容 授课时间 授课班级 教学学时教学目标教学重、 难点职业能力训练素材C6140 普通车床课 型 实践课 能力目标知识目标 素质目标1.能辨别电气元件型号 1.电气元件知识1.具实用电安全意识2.能分析电气电路功能 2 电气元件工作原理 2.具有口头和书面表达能力3.能用万用表检查故障3.电气路线检修知识重 点1.1 车床基本认知 1.2 电气原理分析CA6140 普通车床电气实训装置柜参考资料 机床电气与 PLC 主编 陶维利 西安电子科技大学出版社 2022 年教学过程电气控制系统图主要包括电气原理图和电气接线图。
在电气控制系统中，为了表达系 统的设计意图，准确地分析、安装、调试和检修，都离不开电气控制系统图。
熟练绘制与识读电气控制系统图是维修电工的一项基本技能。
一、电气原理图用国家规定的标准图形符号和项目代号来表示电路中各个电器元件的连接关系及电气工作原理的工程图样称为电气原理图。
1．电气原理图的绘制方法(1)原理图普通分为电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。
电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3 由上而下挨次罗列画出，中性线N 和保护线 PE 画在相线之下。
直流电源则按照正极在上、负极在下画出。
电源开关要水平画出。
主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。
控制电路、信号电路、照明电路要跨接在两相电源线之间，挨次垂直画在主电路的右侧，电路中的耗能元件(如接触器和继电器的线圈、信号灯、照明灯等)要画在电路的下方，而电器的触点画在上方。
1.3 电气故障排查难 点(2) 原理图中，各电器触点位置按电路未通电或者电器未受外力作用时的常态位置画出，各电器元件不画实际的外形图，而采用国标所规定的图形符号和文字符号。
(3)原理图中，同一电器原各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在电路中所起作用分画在不同的电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。
C6140车床数控化改造课程设计
单位为：r10(7.1196
L。
表，取载荷系数15.1
f，再取硬度系数1Hf，代入式
HWQFffLF30，求得最大动载荷NFffLFmHWQ970330。
初选型号
根据计算出的最大动载荷，查表，选择启东润泽机床附件有限公司生产的
型滚珠丝杠副。其公称直径为mm40，基本导程为mm6，双螺母滚珠总
.......................... 错误!未定义书签。
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绘制进给传动机构的装配图 ..................... 错误!未定义书签。
控制系统硬件电路设计 ......................... 错误!未定义书签。
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5） 拆除横溜板下的滑动丝杆螺母副，将滑动丝杆靠刻度盘一段（长mm216，
锯断保留，拆掉刻度盘上的手柄，保留刻度盘附近的两个推力轴
6） 将横向进给步进电动机通过法兰安装到横溜板后部的纵溜板上，并与滚珠
7） 拆去三杆（丝杆、光杆与操纵杆），更换丝杆的右支承。
8） 改造后的横向、纵向进给传动系统分别见附图一和附图二。
录
设计任务 ..................................... 错误!未定义书签。
CA6140型车床教案
CA6140型车床教案教案标题：CA6140型车床教学教案教学目标：1.了解CA6140型车床的基本结构和工作原理；2.掌握CA6140型车床的操作方法和注意事项；3.能够进行基本的车削加工操作。
教学过程：1.介绍CA6140型车床的基本结构和工作原理（200字）：CA6140型车床是一种通用的金属切削机床，用于铸造、机械加工等行业。
它的基本结构包括床身、主轴箱、进给箱、支撑箱等部分。
工作原理是通过切削刀具对工件进行加工，实现对工件的车削、镗削、扩孔、外圆、内轴对等加工操作。
2.CA6140型车床的操作方法和注意事项（600字）：a.准备工作：-确保车床稳定、油温适宜；-准备好所需的切削刀具、夹具等辅助工具；-检查工件的尺寸精度和表面质量是否符合要求。
b.车削操作步骤：-将工件夹持在主轴盘上，用钳口夹紧；-调整工件的位置和角度，使其与切削刀具的运动方向垂直或平行；-打开主轴电源，调节主轴速度和进给速度；-通过手动或自动操作，操控车床实现切削加工操作；-定期检查加工件的尺寸、表面质量，及时调整车床参数。
c.注意事项：-操作过程中注意安全，保持清醒状态；-切削刀具要锋利，不得使用损伤或磨损的刀具；-加工过程中要保持稳定的切削速度和进给速度；-注意切削液的使用，保持工件和刀具的冷却和润滑；-加工完成后，关闭主轴电源，清理车床。
3.基本的车削加工操作（400字）：a.外圆车削：-将工件夹持在主轴盘上；-调整车床参数，使切削刀具贴近工件表面；-开启主轴电源，调节主轴和进给速度；-操控车床进行外圆车削操作；-定期检查加工件的尺寸和表面质量，及时调整车床参数。
b.内螺纹车削：-将工件装夹在千斤顶上，将切削刀具固定在刀架上；-根据工件要求选择正确的螺纹规格；-调整车床参数，使切削刀具与工件表面贴合；-开启主轴电源，调节主轴和进给速度；-操控车床进行内螺纹车削操作；-定期检查加工件的尺寸和表面质量，及时调整车床参数。
C6140车床数控化改造课程设计
把 普 通 车 床 C6140 改 造 成 经 济 型 数 控 车 床 。主 要 的 任 务 要 求 如 下所列：
（1）床身上最大加工直径 400mm; （2） 最大加工长度 1000mm；
（ 3 ） X 方 向（ 横 向 ）的 脉 冲 当 量 0.005mm /脉冲，Z 方 向（ 纵 向 ）
3.2 安装电动卡盘
数控化改装的要求就是提高加工效率，同时使车床的操作简单 方 便 ，因 此 工 件 的 定 位 选 用 电 动 卡 盘 ，而 KD11250 型 电 动 三 爪 自 定 心卡盘就可以很好的实现这个要求。卡盘的控制由数控系统完成。
3.3 换装自动回转刀架
考虑到车床的加工精度和自动化程度，如果安装自动回转刀架 可以完成一次装夹多道工序，则会满足以上的要求。因此将原有的 刀 架 换成 自 动 回 转 刀 架 ，刀 架 选 用 LD4B-CK6140 型 四 工 位 立式 电 动刀架。刀架的自动换刀由相应的数控系统完成。
第四节 进给传动部件的计算和选型
纵 、横 向 进 给 传 动 部 件 的 计 算 和 选 型 主 要 包 括 ：确 定 脉 冲 当 量 、 计算切削力、选择滚珠丝杠螺母副、设计减速箱、选择步进电动机 等。
4.1 脉冲当量的确定
步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的轨型元
件 。对 于 每 一 个 电 脉 冲 ，步 进 电 机 都 将 产 生 一 个 恒 定 的 步 进 角 位 移 ，
长 期 以 来 ，我 国 的 数 控 系 统 为 传 统 的 封 闭 式 体 系 结 构 ，C N C只 能 作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数 形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过 CAD/CAM 及 自 动 编 程 系 统 进 行 编 制 。CAD/CAM和 C N C之 间 没 有 反 馈 控 制 环 节 ， 整 个 制 造 过 程 中 C N C只 是 一 个 封 闭 式 的 开 环 执 行 机 构 。 在 复 杂 环 境 以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、 进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无 法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通 过 反 馈 控 制 环 节 随 机 修 正 CAD/CAM中 的 设 定 量 ， 因 而 影 响 CN C的 工 作 效 率 和 产 品 加 工 质 量 。 由 此 可 见 ， 传 统 CNC系 统 的 这 种 固 定 程 序 控 制 模 式 和 封 闭 式 体 系 结 构 ，限 制 了 C N C向 多 变 量 智 能 化 控 制 发 展 ， 已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必 行。
ca6140(二)课程设计
ca6140(二）课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握CA6140车床的基本操作和维护方法，培养学生具备一定的机械加工能力和安全生产意识。
具体分解为以下三个方面的目标：1.知识目标：使学生了解CA6140车床的结构、原理和功能，掌握其基本操作方法，培养学生具备车削、铣削、钻孔等机械加工技能。
2.技能目标：通过实践活动，使学生能够熟练操作CA6140车床，独立完成一般的机械加工任务，培养学生具备解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生热爱劳动、敬业爱岗的职业精神，增强学生团队协作意识和安全意识，使学生在实践中培养良好的职业道德。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.CA6140车床的结构与原理：介绍车床的主要组成部分、工作原理及其功能。
2.CA6140车床的操作方法：讲解车床的基本操作步骤，如开机、关机、装夹工件、选择刀具等。
3.机械加工技能训练：包括车削、铣削、钻孔等基本加工技能的学习和实践。
4.安全生产与维护：讲解车床的安全操作规程，以及日常维护和故障排除方法。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解车床的结构、原理和操作方法，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生针对实际加工问题进行讨论，培养学生的解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析典型加工案例，使学生了解车床在实际生产中的应用。
4.实验法：安排学生进行车床操作实践，提高学生的动手能力。
四、教学资源为了保证本课程的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：确保车床等实验设备完好，为学生提供充足的实践机会。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，全面、客观地评价学生的学习成果。
cA6140型车床课程设计
cA6140型车床课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握CA6140型车床的基本结构、工作原理、操作方法和维护保养知识。
通过本课程的学习，学生应能够正确操作车床，进行各种机械加工操作，并具备一定的车床故障排除能力。
具体的教学目标如下：1.知识目标：–了解CA6140型车床的基本结构和工作原理。
–掌握车床的操作方法和维护保养知识。
–熟悉车床的安全操作规程。
2.技能目标：–能够正确操作CA6140型车床，进行各种机械加工操作。
–具备一定的车床故障排除能力。
–能够进行车床的日常维护和保养。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的团队合作意识和安全意识。
–培养学生对机械加工技术的兴趣和热情。
–培养学生对车床操作的规范性和精确性的认识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括CA6140型车床的基本结构、工作原理、操作方法和维护保养知识。
具体的教学内容如下：1.CA6140型车床的基本结构：介绍车床的主要组成部分，包括床身、主轴、进给系统、刀架等。
2.CA6140型车床的工作原理：讲解车床的工作原理，包括主轴的旋转原理、进给系统的传动原理等。
3.CA6140型车床的操作方法：教授如何正确操作车床，包括开机、关机、装夹工件、选择刀具、调整刀具位置等。
4.CA6140型车床的维护保养知识：讲解车床的日常维护保养方法，包括清洁、润滑、调整等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、操作演示法、实践操作法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解车床的基本结构、工作原理和操作方法。
2.操作演示法：通过教师的操作演示，使学生直观地学习车床的操作技巧和注意事项。
3.实践操作法：让学生亲自动手操作车床，进行各种机械加工操作，培养学生的实际操作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、教学课件、操作视频、实验设备等。
1.教材：提供详细的理论知识和操作指导，帮助学生学习和参考。
2.教学课件：通过图文并茂的方式，展示车床的结构、工作原理和操作方法。
(完整版)CA6140型车床教案
3）工具箱上物品摆放整齐。
4）清洁用具要摆放整齐。
5）工作期间不不允许接听电话。
2.答：袖口：扎紧或带袖套领口：系紧鞋：禁止凉鞋、拖鞋防护帽：女同志带工作帽，把长头发塞到帽子里防护镜：佩戴防护镜2）答：不能。
凉鞋、长发、手套、工作服3）答：应停车后擦拭机床。
答：轴类、套类、内外圆锥、螺纹加工、成型面、各种复杂零件车削等。
答：a）卧式车床：轴盘类或复杂小型工件。
b）立式车床：用于加工径向尺寸大而轴向尺寸小且复杂的大型工件。
3.车床类、结构特别代号、落地卧式车床组、卧式车床系、回转直径400mm、第一次改进。
答：主运动：工件的选转运动辅运动：刀具的进给运动答：1. 车外圆2.工件做旋转运动，刀具做横向进给运动，对工件端面进行车削。
3.车槽4.钻中心孔5.钻孔6.扩孔7.铰孔8.车孔9.车锥面10.车成型面11.滚花12.车螺纹13.花盘校正14.中心架车削细长轴答：1.主轴箱：支撑并传动主轴带动工件作旋转主运动。
2.三爪自定心卡盘：装夹工件并带动工件随主轴一起旋转。
3.刀架：用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动。
4.冷却装置：降低切削温度，润滑加工表面，提高刀具使用寿命。
5.尾座：用来安装后顶尖，以支撑较长工件。
6.床身：支撑连接车床的各个部件，保证各部件有准确相对位置。
7.床脚：固定床身8.丝杠：车螺纹9.光杠：车各种表面。
10.操纵杆：正、反车、停车11.操纵手柄：实现进给、快速移动12.溜板箱：驱动床鞍和中小滑板及刀架实现车刀纵横向进给运动13.进给箱：实现车削螺纹，自动进给14．床脚：固定床身15.交换齿轮箱：可车削螺纹的进给和横、纵向走刀运动。
答：400、205、750,1000，1500,2000、650，900,1400,1900、主轴内控：48、转速：正24 反12答：a）三爪自动定心卡盘用于精度要求不很高，形状规则的中小零件。
b）四爪单动卡盘：用于精度要求较高，形状不规则工件。
车6140车床课程设计
车6140车床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握6140车床的基本结构、工作原理及其在机械加工中的应用。
2. 学生能够掌握6140车床的操作步骤、加工工艺及相关安全技术。
3. 学生能够掌握6140车床的维护保养知识，提高设备使用寿命。
技能目标：1. 学生能够独立操作6140车床，完成给定零件的加工任务。
2. 学生能够运用所学知识解决实际加工过程中出现的问题，提高问题解决能力。
3. 学生能够运用6140车床进行创新设计，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工行业的热爱，提高职业认同感。
2. 培养学生严谨的工作态度，增强安全意识，养成良好的操作习惯。
3. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识和技能，具有较强的动手能力，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和安全意识。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 6140车床的结构与原理：介绍车床的各部件名称、功能及其相互关系，阐述车床的工作原理。
教材章节：第一章 车床概述2. 6140车床的操作与加工工艺：讲解车床的操作步骤、加工工艺参数设定，演示常见零件的加工方法。
教材章节：第二章 车床操作与加工工艺3. 6140车床的安全技术：分析车床操作过程中可能出现的危险，讲解安全操作规程及事故预防措施。
教材章节：第三章 车床安全技术4. 6140车床的维护保养：介绍车床的日常维护保养方法，提高设备使用寿命。
教材章节：第四章 车床维护与保养5. 实践操作与问题解决：组织学生进行实际操作，针对加工过程中出现的问题进行分析与解决。
教材章节：第五章 车床实践操作6. 创新设计与加工：鼓励学生运用所学知识，进行创新设计并加工制作，提高学生的实际操作能力。
ca6140课程设计
ca6140课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握CA6140车床的基本结构、功能及操作流程，理解机床的传动原理。
2. 学生能了解并描述CA6140车床的加工工艺，掌握机床加工过程中涉及的技术参数。
3. 学生能掌握机床的安全操作规程，了解机床的维护与保养方法。
技能目标：1. 学生能独立操作CA6140车床，完成指定零件的加工。
2. 学生能根据加工要求，选择合适的刀具和加工参数，优化加工过程。
3. 学生能运用所学知识，解决实际加工过程中出现的问题，提高加工效率。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对机械加工的兴趣，提高对制造行业的认识。
2. 学生在学习过程中，注重团队协作，培养良好的沟通与协作能力。
3. 学生能认识到机床操作的安全重要性，养成良好的职业素养。
本课程针对中职或技校年级的学生，结合CA6140车床的实际情况，注重理论联系实际，培养学生具备实际操作能力。
课程性质为实践性较强的专业课，教学要求学生在掌握机床基本知识的基础上，提高操作技能，同时注重安全意识与职业素养的培养。
通过本课程的学习，期望学生能够达到上述具体的学习成果，为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. CA6140车床基本结构及功能：介绍车床的主要部件，如床身、床头、尾座、进给箱、主轴箱等，并分析各部件的作用。
2. 机床传动原理：讲解机床的传动系统，包括主传动和进给传动，使学生理解机床的工作原理。
3. 加工工艺及参数选择：学习车削加工的基本工艺，如外圆、内孔、螺纹等加工方法，以及加工过程中刀具、切削参数的选用。
4. 安全操作规程：强调车床操作的安全注意事项，学习机床的安全防护装置，掌握事故的预防及处理方法。
5. 机床维护与保养：介绍机床的日常维护、保养方法，提高学生对机床使用寿命及加工质量的意识。
6. 实际操作技能训练：组织学生进行CA6140车床的实际操作，从简单到复杂，逐步完成各类零件的加工。
教学内容按照以下进度安排：第一周：CA6140车床基本结构及功能学习；第二周：机床传动原理学习；第三周：加工工艺及参数选择学习；第四周：安全操作规程学习；第五周：机床维护与保养学习；第六周：实际操作技能训练。
ca6140数控改造课程设计
ca6140数控改造课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握CA6140普通车床数控改造的基本原理，理解数控系统的结构和功能。
2. 使学生了解并掌握数控编程的基本指令和编程方法，能运用到CA6140数控改造中。
3. 帮助学生掌握数控机床的调试和维修方法，提高实际操作能力。
技能目标：1. 培养学生运用数控技术对CA6140普通车床进行改造的能力，提高实践操作技能。
2. 培养学生分析并解决数控改造过程中遇到的技术问题的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通表达能力，提高项目实施效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数控技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的工作态度和良好的职业道德，增强责任感。
3. 通过课程学习，使学生认识到数控技术在现代制造业中的重要性，增强学生的专业认同感。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
在后续的教学设计和评估中，将以上目标分解为具体的学习成果，确保课程的有效实施。
二、教学内容1. 数控机床基本原理：讲解数控技术的起源、发展及其在现代制造业中的应用，重点分析CA6140普通车床数控改造的原理和优势。
2. 数控系统结构与功能：介绍数控系统的组成，包括硬件和软件部分，分析其主要功能及相互关系。
3. 数控编程：结合教材相关章节，讲解数控编程的基本指令、编程方法和工艺流程，让学生掌握CA6140数控车床编程技能。
4. 数控机床调试与维修：教授数控机床的安装、调试和维修方法，分析常见故障及其排除方法，提高学生的实际操作能力。
5. 实践教学：安排学生进行CA6140数控改造实践，包括设备选型、编程、调试和维修等环节，培养学生实际操作和团队协作能力。
教学内容安排和进度如下：第一周：数控机床基本原理及数控系统结构与功能；第二周：数控编程基本指令及编程方法；第三周：数控机床调试与维修；第四周：实践教学，进行CA6140数控改造。
教学内容与课本紧密关联，确保科学性和系统性。
c6140课程设计
c6140课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握C6140车床的基本结构、工作原理及其操作方法；2. 掌握机床切削加工的基本概念，了解金属材料的切削性能；3. 掌握机床加工中的安全操作规程，了解机床的维护保养知识。
技能目标：1. 能够独立操作C6140车床，完成轴类、盘类等零件的基本加工；2. 能够根据加工要求选择合适的刀具、切削参数，进行简单零件的加工；3. 能够分析并解决机床加工过程中出现的问题，具有一定的故障排除能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工专业的兴趣，激发学生的学习热情和积极性；2. 培养学生严谨的工作态度，养成良好的操作习惯，提高安全意识；3. 培养学生的团队协作精神，学会沟通、交流，提高解决问题的能力。
本课程针对中职院校机械加工专业学生，结合C6140车床的实际情况，注重理论知识与实践操作的结合。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生掌握机床加工的基本知识和技能，培养安全意识，提高职业素养，为今后的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. C6140车床结构及工作原理：介绍车床的主要部件及其功能，分析车床的工作原理，使学生了解车床的基本构造。
2. 车削加工基本概念：讲解车削加工的定义、分类及加工范围，使学生掌握车削加工的基本知识。
3. 刀具和切削参数选择：学习各种车刀的结构、类型及其应用，探讨切削速度、进给量和切削深度的选择原则，提高学生加工过程中的参数设置能力。
4. 车床操作与加工：详细讲解C6140车床的操作步骤，包括机床的启动、停止、工件装夹、刀具安装等，以及轴类、盘类等零件的加工方法。
5. 安全操作规程与机床维护：强调车床操作中的安全注意事项，介绍机床的日常维护和保养方法，提高学生的安全意识和设备维护能力。
6. 故障分析与排除：分析车削加工过程中可能出现的故障及原因，探讨相应的解决方法，培养学生解决问题的能力。
教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，系统性地安排教学大纲。
CA6140车床数控化改造设计
确保数控系统与车床电气系统的连接 稳定可靠，包括信号线、电源线等。
数控系统功能
根据车床加工需求，选择具有插补、 补偿、固定循环等功能的数控系统。
主轴系统改造
01
02
03
主轴电机更换
根据需要，更换更高功率 和转速的主轴电机，提高 加工效率。
主轴轴承调整
优化主轴轴承配置，提高 主轴刚性和回转精度。
主轴冷却系统改造
结构简单、操作方便、加工精度高、 适用范围广。
CA6140车床工作原理
操作流程
工件固定在机床工作台上，刀具旋转并沿轴线移动，通过刀具和工件的相对运动实现切削加工。
主要结构
由主轴箱、进给系统、工作台、润滑系统等部分组成。
Hale Waihona Puke CA6140车床现有问题加工精度不足
由于机械传动链误差和 热误差，导致加工精度
通过改进车床的附件配置，拓展其加 工范围，满足更多类型零件的加工需 求。
加强环保性能
优化车床的冷却和排屑系统，减少加 工过程中的噪音和粉尘排放，提高环 保性能。
对其他车床改造的启示
重视技术升级
对于其他车床改造，应重视数控技术的升级和应用，以提高加工 精度和生产效率。
强化自动化程度
在改造过程中，应尽可能提高设备的自动化程度，减轻工人的劳 动强度。
难以保证。
自动化程度低
手动操作和调整较多， 加工效率低下，工人劳
动强度大。
维护成本高
机械部件磨损较快，维 修保养成本较高。
生产安全性差
存在机械伤害的风险， 对工人安全构成威胁。
03
数控化改造方案
数控系统选择
数控系统类型
数控系统连接
选择适合ca6140车床的数控系统，如 FANUC、SIEMENS等知名品牌。
C6140普通车床实训课教案
8
职业中学实训课教案
实训室 普通车床室
授课班级
2010 级秋招数控班
实训教师
授课日期
第周 星期
第
节 指导教师
课程名称
C6140 普通车床实训加工
实训课题
实训九：车刀几何角度、刃磨方 法和内圆表面的加工
课时
20
1、了解车刀制造及材料； 实训目的与 2、掌握车刀主要几何角度及几何角度标注方法；
要求
3、了解车刀的刃磨方法； 4、掌握内圆表面加工方法。
实训难点与 重点：正确熟悉车床各部分的作用和正确操作方法；
重点 难点：了解车削时的切削运动﹑加工特点和应用范围。
实训方式
集体集中实训操作 对学生个别指导
集合整队清点人数、强调安全、做好实训台账、布置实训任务
实训过程
1、实现主运动(工件旋转运动)变速手柄有两个,它们在哪里? 并按标牌将主轴转速分别设定在 50、210、360、860； 2、调整进给运动(车刀的移动)变速手柄有两个,它们在哪里? 按标牌将进给量分别设定在 0.05、0.13、0.25； 3、刀架纵向手动手轮及自动手柄在哪里?请手动移动刀架作 纵向移动； 4、刀架横向手动手轮及自动手柄在哪里?请手动横向走刀； 5、开停手柄在哪里?它有什么作用?请扳动它； 6、请用左右手同时转动纵向及横向手轮.上述几点请练习三 次,并能随时回答指导老师的提问； 7、清扫机床、整理刀具量具； 8、整理实训实习报告，并及时上交实训教师。
刀时，刀架不准靠近尾架； （4）开车后，人不准离开机床。 11、整理实训实习报告，并及时上交实训教师。
1
职业中学实训课教案
实训室 普通车床室
授课班级
授课日期
第周 星期
CA6140型普通车床的数控化改造设计精讲
CA6140型普通车床的数控化改造设计系别：机电工程系年级：10机电一体化2班专业：机电一体化姓名：学号：指导教师：评阅人：2013年 5 月15 日摘要随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需频繁改型，普通机床已不能适应这些要求，数控机床应运而生。
这种新型机床具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点。
它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后机床控制的发展方向。
关键字：数控机床，伺服驱动，机床控制目录第一章 CA6140车床数控系统总体设计方案 (5)§1—1总体方案的确定 (5)§1—1—1系统的运动方式与伺服系统的选择 (5)§1—1—2计算机系统 (5)§1—1—3机械传动方式 (5)§1—2 设计X-Y数控工作台及其控制系统 (6)第二章 CA6140车床进给伺服系统机械部分设计 (7)§2—1系统脉冲当量的选择 (7)§2—2 滚珠丝杠螺母副的选型 (7)§2—3 纵向及横向滚珠丝杠副几何参数 (8)§2—4 齿轮传动比计算 (9)§2—4—1.纵向进给齿轮箱传动比计算 (9)第三章 CA6140车床数控系统硬件电路设计 (12)§3-1单片机数控系统的设计内容 (12)§3—1—1硬件电路设计内容 (121)§3—1—2机床数控系统软件设计 (12)3-2 MCS-80C51单片机及其扩展 (13)§3—2—1 80C51单片机的简介 (13)§3—3 存储器扩展电路设计 (15)§3—3—1 单片机的系统扩展概述 (15)§3—3—2 存储器扩展 (17)§3—4 I/O接口电路及辅助电路设计 (18)§3—4—1 I/O口的扩展 (18)§3—4—2 步进电机驱动电路 (18)§3—4—3液晶显示控制器 (18)§3—4—4控制面板 (23)§3—5典型零件加工程序设计 (24)参考文献 (26)第一章CA6140车床数控系统总体设计方案1．1总体方案的确定1.1.1系统的运动方式与伺服系统的选择由于改造后的经济型数控铣床应具有定位、直线插补、顺、逆圆插补、暂停、循环加工、公英制螺纹加工等功能，由于在铣削加工中，要求工作台或刀具沿各坐标轴运动有确定的函数关系，即刀具以给定的速率相对于工件沿加工路径运动，所以不能选用点位系统，因为点位控制系统要求工件相对于刀具移动过程中不进行切削。
CA6140普通车床的数控技术改造
第一章概论1.1 数控系统发展简史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。
1.2 国内数控机床状况分析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、- 1 -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。
1.3 数控系统的发展趋势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。
至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。
PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。
远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。
2. 向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。
3. 向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。
CA6140型车床教案
CA6140型车床教案课题名称：CA6140型车床操作教学一、教学目标：1.了解CA6140型车床的基本结构和工作原理；2.掌握CA6140型车床的操作步骤；3.学会使用CA6140型车床进行常见工件的加工。
二、教学内容：1.CA6140型车床的结构和工作原理A.车床的基本结构：主体部分、主轴箱、刀架、进给机构、润滑系统等；B.车床的工作原理：主轴传动、进给传动、工件夹紧和刀具加工等。
2.CA6140型车床的操作步骤A.开机准备：检查车床各部位机械传动的润滑情况，操作台面的干净整洁；B.手轮操作：掌握手轮的正反转、沿X、Z轴的移动操作；C.车床工件夹紧：选择合适的夹具，正确操作夹紧工件；D.刀具安装和调整：选择合适的刀具，正确安装和调整刀具的位置；E.车床进给操作：设置进给速度和进给量，掌握进给操作；F.车床切削操作：掌握刀具接触工件、进给切削、退刀的操作；G.车床切削速度和进给量的选择：根据工件材料和要求选择合适的切削速度和进给量。
3.CA6140型车床常见工件的加工A.外圆加工：掌握车床切削外圆的方法和步骤；B.镗孔加工：掌握车床切削孔的方法和步骤；C.攻螺纹加工：掌握车床切削螺纹的方法和步骤；D.面加工：掌握车床切削面的方法和步骤。
三、教学方法：1.讲授法：通过讲解PPT和示意图来介绍CA6140型车床的结构和工作原理。
2.演示法：教师进行实际操作演示，让学生观察操作细节和方法。
3.实践法：让学生分组进行操作练习，通过实践掌握操作步骤和技巧。
四、教学资源和器材：1.PPT：介绍CA6140型车床的结构和工作原理的PPT；2.示意图：展示车床的结构和工作原理的示意图；3.CA6140型车床：供学生进行操作练习；4.夹具、刀具：用于工件夹紧和切削操作。
五、教学评估：1.学生操作评估：通过观察学生的操作流程、准确度和安全性等来评估学生的操作能力；2.学生理解评估：通过课堂练习和提问来评估学生对CA6140型车床结构、工作原理和操作步骤的理解程度；3.学生表现评估：通过学生的课堂参与度、态度和配合程度来评估学生的学习表现。
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C6150A普通车床数控改造方案一、概述：贵公司现有C61140普通车床，为了提高生产效率，提高产品的一致性和加工复杂零件。
贵公司提出对C61140普通车床进行数控化升级改造。
根据贵公司提出的技术要求，结合我公司在数控机床改造方面积累的经验。
特制定如下C61140普通车床数控化升级改造技术协议。
二、机械改造部分：根据《GJB5481-2005国家军用标准》{机床数控化改造通用技术要求}改造前，应按GB/T 17421.1-1998规定的方法对机床几何精度进行检测，并符合下列要求:对于改造后需加工的零件（顶头）精度在8级或8级以上的机床，其几何精度应不低于（设备修理精度检验技术手册）Ⅱ类机床的要求。
对于改造后需加工的零件精度在8级以下的机床，其几何精度应不低于（设备修理精度检验技术手册）Ⅲ类机床的要求。
(说明：由于该车床为全新设备。
在改造前由双方共同确认机床几何精度，如果几何精完全符合国家标准及出厂精度将不进行几何精度修复工作。
) ▲改造部分(1)进给系统改造：用数控系统控制纵横两方向的伺服电机，实现X、Z两方向的进给。
①保留Z轴梯形丝杆，只增加伺服电机及行星减速机，获得Z向进给运动。
②将刀架滑动丝杠螺母副改为滚珠丝杠副。
通过连接装置与伺服电机连接，得到X向进给运动。
(2)刀架保留原手动刀架，如需电动刀架，费用另计(3)保留主轴的驱动方式，增加主轴编码器，编码器采用同步带传动方式。
▲普通卧式车床数控改造后示意图：①在改造时取消其原有的走刀箱及溜板箱。
②将原机床上床身梯形丝杆、中拖板梯形丝杆更换为滚珠丝杆。
③因为为了节约费用，保留了Z轴梯形丝杆，但轴反向间隙可能较大（数控只能补偿1MM间隙），加工时尽量向同一个方向移动，反向移动时，需在程序上补偿反向间隙，同时T型丝杠精度不高，长距离时可能误差较大（根据丝杠磨损情况而定）。
④重新设计、加工伺服电机安装座。
⑤伺服电机与滚珠丝杆的联接采用梅花辨式联轴器。
⑥滚珠丝杆副的润滑采用集中润滑站系统定时定量润滑。
▲改造件的机械设计要求1 机床改造件的安全防护设计应符合GB15760的规定。
2 加工件应符合图样、技术文件和有关标准的规定。
3 加工尺寸的未注公差，应符合GB/T 1804－2000的m级。
4 加工件在热处理后不再进行加工的表面应清洁，表面处理后的光泽应均匀一致。
5 重要铸件粗加工后应进行时效处理。
6 铸件上不影响使用和外观的缺陷，允许按有关规定进行修补。
7 加工件的已加工表面不应有磕碰、划伤和锈蚀等缺陷，螺纹表面不应有压痕。
搬运和存放时，应防止加工件损伤和变形。
▲主要改造件加工的基本要求1 箱体上滚动轴承孔的形状公差应符合GB/T 275-1993的规定。
2 箱体上孔端面对孔轴线的垂直度，一般应按所选轴承的型号和精度等级的安装精度要求确定。
3 系统中高速、重载和滑移齿轮的齿部应进行淬火、渗碳和表面氮化的处理，并应符合有关标准的规定。
圆锥齿轮的精度应符合GB/T 11365-1989的规定。
4 滚珠丝杠副应符合GB/T 17587.3-1998的规定。
机床传动链末端滚珠丝杠副精度等级的选择应保证各类型机床精度的要求。
▲数控改造装配技术要求1）装配环境应清洁。
精度要求高的部件，装配环境应符合有关规定。
2 ）装配时的零、部件应清理清洁。
在装配过程中，零部件不应磕碰、划伤和锈蚀。
零部件的配合面及外露表面不应有修挫和打磨等痕迹。
3）机床应按产品图样和装配工艺规程进行装配。
装配到机床上的零、部件（包括外购件）均应达到图样及技术文件规定的质量要求。
4）装配后的螺栓、螺钉头部和螺母的端面应与被紧固的零件平面均匀接触，不应倾斜和留有间隙。
装配在同一部位的螺钉，其长度一般应一致。
紧固的螺钉、螺栓和螺母不应有松动现象，影响精度的螺钉紧固力应一致。
5 ）在螺母紧固后，各种止动垫圈应满足止动要求，需要时可采用在螺纹部分涂低强度或中强度防松胶代替止动垫圈。
6 ）移动、转动部件装配后，运行应平稳、灵活、轻便、无阻滞现象。
三、C61140普通车床数控系统升级改造部份：（一）数控系统构成(1) 广州数控928TEA。
电源：提供ECU 24V DC；控制部件：用于控制最多3个模拟坐标轴；NC控制面板：带图形液晶显示和键盘；机床操作控制面板；DI/O接口：16点二进制I/0；电子手轮：在JOC方式下，以增量方式可手动操作X/Z向运动。
(2) 系统的I/O接口分配：①输入的控制信号：丝杠位置检测信号，包括X向和Z向正负硬限位、X/Z参考点开关信号；伺服过载和急停信号及伺服就绪信号；四工位刀架信号。
②输出的控制信号：刀架正反转信号及油泵润滑信号；伺服使能信号。
(3) 参数设置及优化调试PLC机床参数包括I/O口高低电平有效定义、刀架控制、润滑有效、倍率开关、急停、X/Z硬限位、驱动优化有效、机床驱动器类型、刀架位数、换刀监控时间、MCP面板按键定义等。
对伺服系统进行自动速度控制器优化处理。
（二）系统概述1、数控系统：数控系统选用世界知名品牌广州数控公司的928TEA· X、Z、Y、4th、5th五轴控制，Y、4th、5th轴的轴名、轴型可定义·2ms插补周期，控制精度1μm、0.1μm可选·最高速度60m/min（0.1μm时最高速度24m/min）·适配伺服主轴可实现主轴连续定位、刚性攻丝、刚性螺纹加工·内置多PLC程序，当前运行的PLC程序可选择·G71指令支持凹槽外形轮廓的循环切削·支持语句式宏指令编程，支持带参数的宏程序调用·支持公制/英制编程，具有自动对刀、自动倒角、刀具寿命管理功能·支持中文、英文、西班牙文、俄文显示，由参数选择·具备USB接口，支持U盘文件操作、系统配置和软件升级·2路0V～10V模拟电压输出，支持双主轴控制·1路电子手轮输入，支持手持式电子手轮·40点通用输入/32点通用输出·外形安装尺寸、指令系统与GSK980TDa完全兼容2 、电子手轮（FANUC）：急停和使能按钮5个伺服轴的旋转选择开关3.5m长的伸缩电缆手轮盒体积紧凑、重量轻，便于手持手轮盒背后带有磁性材料，便于放置3 、驱动器（广州数控）·采用数字信号处理器（DSP）和超大规模可编程门阵列(CPLD)，集成度高，可靠性好·采用优化PID控制算法控制电机运转，提高了位置与速度控制的准确性和快速性·采用三菱公司智能功率模块（IPM），具备完善的保护功能，显示报警代码，输出报警信号·全数字式控制，用户可对控制参数进行设置，以适用不同的应用需求·独特新颖的外观设计，并获国家专利。
专利号：200530157950.7 4、驱动电机系统：·采用全封闭式结构，外形美观、结构紧凑。
·采用优化的电磁设计，电磁噪声低、运行平稳、效率高。
·采用高性能稀土永磁材料，低速特性好、过载能力强。
·采用高速、高精度光电编码器，与高性能驱动单元配合可作高精度速度和位置控制。
·采用IP65防护等级，确保电动机在-15℃～40℃环境温度及粉尘油雾环境下可靠使用。
·采用进口高精度轴承和转子高精度动平衡工艺，确保电动机运行在最高转速范围内稳定可靠、振动小、噪声低。
·具有高转矩惯量比，快速响应能力强。
·部分电动机采用F级绝缘结构，寿命长，性能价格比高。
具体参数如下：CA6140/50轴名额定功率额定/最高转速（rpm）额定扭矩/最大扭矩（Nm）X(130STJ-M075D) 1.88KW 2000/3000 7.5N.MX(130STJ-M150B) 2.3KW 1500/2000 15N.MZ(175STJ-M300B) 4.7KW 1500/2000 30N.MZ轴增加1:3行星减速机5、刀台：（不做改动，保留现有方式）LD4型系列电动刀架工作原理及特点LD4系列立式电动刀架采用蜗杆副传动，上下齿盘啮合定位，螺杆锁紧无触点霍尔元件发信的工作原理。
具有转位快，定位精度高，刚性好的优点。
是普遍采用的经济型产品6、主轴保留现有的控制方式及驱动系统。
7 、其它：根据技术新、质量品质好、价格低、配件容易购买、品牌国内知名、市场占有率大、性价比好的原则，来确定改造产品技术选型：更换机床低压电器，从新设计机床控制电路，从新选型继电器、接触器、指示灯、开关、按钮等，所有低压电器用国内知名品牌的产品。
（三）控制功能：轴控制功能：·控制轴数：5轴（X、Y、Z）·连动轴数：5轴·公/英制转换EIA/ISO自动识别·存储型螺距误差补偿操作功能·手轮进给（选配件）·手轮进给倍率：×1，×10，×100，×1000（可设定）·程序中断再启动进给功能·每转进给·自动加减速·JOG倍率·自动拐角减速·系统分辨率：0.001mm刀具偏置补偿功能·刀具补偿存储器30个·刀具偏置编辑操作功能·后台编辑·程序检索程序输入功能·极坐标指令·工件坐标系G54-G57·工件坐标系测量值直接输入·算术和三角函数功能·绝对值/增量值编程·轮廓编程（人机对话式编程）·倒角，倒圆指令·程序数据输入·用户子程序嵌套最大4级·各种加工循环辅助/主轴功能·主轴倍率选择·主轴准停，定向（需配伺服主轴和主轴编码器）设定及显示功能·坐标显示切换·动态参数显示·中文显示界面其他·用RS232接口实现于计算机双向通讯和DNC功能·断点返回加工·电子齿轮比·反向间隙补（四）数控改造参数设定：1)．速度设定：进给速度（G01、G02、G03等）：2mm/min~~1000mm/min快进速度（G00等）：2000mm/min~~4000mm/min2)．精度设定：理论控制精度（脉冲当量）：X、Z向0.001mm显示精度：X、Z向0.001mm重复定位精度：X≤±0.008mm，Z向≤±0.01mm定位精度：≤±0.015/300mm3)．控制设定：X，Z进给可以自动/手动控制，速度可以直接调节。
主轴起停，可以自动/手动控制。
冷却自动/手动控制。
定时自动润滑导轨（五）数控系统框图（仅限参考）四、双方责任：1．甲方责任·按合同规定按期提供改造工作所需费用。