CA6140车床的数控化改造毕业设计说明书

合集下载

CA6140数控改造计算说明书

CA6140数控改造计算说明书

科学技术学院毕业设计论文题目:CA6140普通车床进给系统数控化改造学科部:理工学科部专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:姓名:指导教师:填表日期: 2016 年 4 月 8目录第1章摘要和要求1.1 摘要 (1)1.2 改造要求 (1)第2章机床进给伺服系统的设计和计算2.1 脉冲当量的确定 (1)2.2 切削力的计算 (1)2.2.1Z轴切削力的计算 (1)2.2.2 X轴切削力的计算 (2)2.3 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (2)2.3.1Z轴进给丝杠螺母副的选型 (2)2.3.2 X轴进给丝杠螺母副的选型 (5)2.4 齿轮传动比的计算 (8)2.4.1 Z轴进给齿轮箱传动比的计算 (8)2.4.2 X轴进给齿轮箱传动比的计算 (9)2.5 步进电机的计算和选型 (9)2.5.1 Z轴进给步进电机的选型 (9)2.5.2 X轴进给步进电机的选型 (14)2.6 电动刀架的选型 (17)第3章第1章任务和要求将一台CA6140普通车床改造成经济型微机数控车床,采用MCS-51系列单片机控制系统,步进电机开环控制,具有直线和圆弧插补功能。

其主要设计参数如下:加工最大直径:在床面上Φ400mm在床鞍上Φ210mm加工最大长度:500mm溜板及刀架重量:纵向1000N横向500N刀架快速移动速度:纵向2m/min横向1m/min最大进给速度:纵向 1.6m/min横向0.8m/min主电机功率:3kW机床定位精度:0.02第2章 机床进给伺服系统的设计和计算2.1选择脉冲当量,根据车床精度要求为0.02,可选择脉冲单量为纵向:p δ =0.01mm/step横向:'p δ =0.005m/step2.2计算切削力一、Z 轴切削力的计算主切削力()Z F N 按电机功率计算如下:kw kw P Pc 55.285.03=⨯=⨯=η额N N v Pc Fz c 153010055.26000060000=⨯=⨯=其中 C P —切削功率(kw );P 额—机床主传动额定功率(kW );C v —切削速度:90~100m/min 取100m/min ;η—主传动系统总的机械效率,这里η=0.85。

CA6140数控化改造毕业设计任务书1

CA6140数控化改造毕业设计任务书1

数控技术课程设计任务书设计题目CA6140普通车床数控化改造(进给机构设计)学生姓名学院机电工程指导教师袁泽虎一、课程设计的主要内容进给伺服系统机械部分设计计算a) 确定脉冲当量b) 滚珠丝杆螺母副的计算和选型c) 进给伺服系统传动计算d) 步进电机计算和选用e) 进给伺服系统机械结构设计二、课程设计的主要技术指标加工最大直径:Φ400mm加工最大长度:1000mm滑板及刀架重力:纵向800N,横向600N刀架快速速度:纵向2.4m/min,横向1.2m/min最大进给速度:纵向0.6m/min,横向0.3m/min主电机功率:7.5KN启动加速时间:30m/s三、课程设计的基本要求及应完成的成果形式按照设计任务书进行设计,要求完成以下设计内容:(1) 进给伺服系统一个坐标轴的机械装配图(A1)(2) 零件图1张(A3~A2)(3) 设计说明书1份。

要求字迹工整,文字通顺,设计方案应正确可行,设计计算正确。

四、课程设计的进度安排(1)方案设计;(1周)(2)运动参数设计(计算总功率,选择电机,确定传动比);(2周)(3)草图设计(结构设计,尺寸计算等);(3~4周)(4)完成装配图;(5周)(5)绘制零件图及编写设计说明书。

(6周)五、课程设计应收集的资料及主要参考文献(1)《机械设计手册》(第二版)第二、三、四卷,机械工业出版社;(2)《机械设计》(第二版),濮良贵主编,高等教育出版社;(3)《机械制图》,合肥工业大学工程制图教研室编,机械工业出版社;(4)有关机床、数控、步进电机等相关的资料。

6140说明书

6140说明书

前言毕业设计是学校对我们在大学中所学知识的一个检验,它几乎包含了我们学习的全部专业知识。

课程设计工作做的好坏,直接体现了个人现阶段实力的强弱,我们必须拿出百分之百的热情,用心搞好毕业设计。

随着科技的进步和生产的发展,机械产品和机械制造技术的内涵正在不断的发生变化。

在企业的生产第一线,从事机电产品设计、制造、质量、销售、服务、维修等技术和管理工作的人员,强调要有较宽的知识面和跨学科综合解决工程实际问题的能力。

因此,在高等教育的专业技术人才培养上,不仅要求他们学习和掌握计算机技术等多方面的新知识、新技术,而且对切削原理、切削机床和机械制造工艺等必备的理论和知识,要运用全新的观念,重新进行科学的优化组合,以形成新的课程体系与结构。

而随着机械技术、微电子技术的飞速发展与应用,机械技术与微电子技术的相互渗透,则标志着机电有机结合的机电一体化技术也在飞速发展。

机电有机结合的本质是从系统的观点出发,用机械技术与微机控制技术构造最佳的一体化系统,从而实现系统或产品的短小轻薄和智能化,达到节能省源,节省材料,多功能、高性能和高可靠性的目的。

机床技术是70年代发展起来的一种机床自动控制技术。

数控机床是典型的机电一体化产品,是高新技术的重要组成部分。

采用数空机床,提高机械工业的自动化生产水平和产品质量,是当前机械制造业技术改造的必由之路。

现代数控机床是柔性制造单元,柔性制造系统乃至计算机集成组成制造系统中不可缺少的基础设备。

目前被广泛应用的数控机床就是典型的机电结合。

数控,即数字控制(NumbericalControl,NC),在机床领域是指用数字华信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。

如果采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能,则称为计算几数控(Computeized Numerical Control,CNC)。

数控机床即是采用了数控技术的机床,或者说是装备了数控系统的机床。

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。

毕业设计_CA6140车床数控改造设计说明书

毕业设计_CA6140车床数控改造设计说明书

CA6140车床数控改造设计说明书目录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 (3)3 进给伺服系统机械部分设计计算与校核 (4)3.1机械结构改装设计 (5)3.1.1方案的确定 (5)3.2计算切削力 (5)3.2.1 纵车外圆 (5)3.2.2 横切端面 (5)3.3滚珠丝杠副的计算和选型 (6)3.3.1纵向进给丝杠 (6)3.3.2 横向进给丝杠 (8)3.3.3纵向及横向滚珠丝杠副几何参数 (10)3.4齿轮传动比计算 (11)3.4.1纵向进给齿轮箱传动比计算 (11)3.4.2横向进给齿轮箱传动比计算 (11)3.5步进电机的计算和选型 (12)3.5.1纵向进给步进电机 (12)3.5.2横向进给步进电机 (15)4 进给伺服系统机械部分结构设计 (19)4.1进给伺服系统总图设计 (19)4.2进给伺服系统的装配图 (19)5微机控制系统硬件电路设计 (20)5.1硬件电路一般要求 (20)5.2控制系统的组成及功能 (21)5.2.1 CPU、存储器、I/O接口电路扩展 (21)5.2.2控制系统的功能 (22)5.3步进电机控制电路 (22)5.3.1步进电机半闭环驱动原理 (22)5.3.2脉冲分配 (23)5.3.3驱动电路 (23)5.3.4其他辅助电路 (24)6 微机控制系统的软件设计 (24)7 机床的加工程序编制 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录…………………………………………………………………………………………………331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。

1.1 数控机床应用的局限性(1)数控机床价格昂贵,一次性投资巨大,对中小企业常是心有余而力不足。

CA6140车床改造说明书

CA6140车床改造说明书

第一章: 微机数控系统总体设计方案的拟定第一节总体方案设计的内容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、计算机系统的选择等内容。

一、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、连续控制系统和点位/直线控制系统。

如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削,可选用点位控制方式。

例如,数控钻床,在工作台移动过程中钻头并不进行钻孔加工,因此数控系统可采用点位控制方式。

对于点位控制系统的要求是快速定位,保证定位精度。

连续控制系统要求工作台和刀具沿各坐标轴的运动有确定的函数关系,能够控制刀具沿任意直线或曲线运动,控制每一个轴的位置和速度,使得各个轴同步协调到达目标点。

连续控制系统不仅控制目标点,而且控制刀具到达这些目标点的整个路径,使刀具始终接触工件并制造出希望的形状,所以具有连续控制系统的数控机床可以加工各种外形轮廓复杂的零件,故而连续控制系统又称为轮廓控制系统或仿型系统。

在点位控制系统中不具有连续控制系统中所具有的轨迹计算装置,而连续控制系统中却具有点位系统的功能。

例如,数控铣床、数控车床等。

点位-直线系统,不但要求工作台运动的终点坐标,还要求工作台沿坐标轴运动过程中切削工作,进行简单的车削和铣削作业。

其控制方法与点位系统十分相似,故有时也将这两种系统统称为点位控制系统。

例如,数控镗铣床等。

二、伺服系统的选择伺服系统可以分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统中,没有反馈电路,不带检测装置,指令信号是单方向传送的。

指令发出后,不再反馈回来,故称为开环控制。

开环控制系统主要由步进电机驱动。

开环伺服系统结构简单,成本低廉,容易掌握,调试和维修都比较简单。

目前国内大力发展的经济型数控机床普遍采用开环伺服系统。

闭环控制系统具有装在机床移动部件上的检测反馈元件,用来检测实际位移量,能补偿系统的误差,因而伺服控制精度高。

闭环系统多采用直流伺服电机或交流伺服电机驱动。

CA6140普通车床横向进给机构的数控化改造设计说明

CA6140普通车床横向进给机构的数控化改造设计说明

天津大学毕业设计(论文)任务书题目:CA6140普通车床横向进给机构的数控化改造完成期限:2010年8月23日至2010年12月24日学院_机械工程学院_ 指导教师_ _专业_机械工程及自动化_ 职称_ _学生系主任________接受任务日期_2010.8.23_ 批准日期 2010.8.23一、原始依据(资料)㈠CA6140卧式车床的技术数据:工件最大直径在床身上400mm 在刀架上210mm最大加工长度750、1000、1500、2000mm加工螺纹围公制螺纹 mm1~12 (20种) 英制螺纹 t/m2~24 (20种) 模数螺纹 mm0.25~3 (11种) 径节螺纹 t/m7~96 (24种)主轴最大通过直径48mm孔锥度莫氏6#正转转速级数24正转转速围10~1400r/min 反转转速级数12反转转速围14~1580r/min进给量纵向级数64纵向围0.028~6.33mm/r 横向级数64横向围0.014~3.16mm/r滑板行程横向320mm纵向650、900、1400、1900mm 刀架最大行程140mm最大回转角±90°刀杠支承面至中心的距离26mm刀杠截面B×H25×25mm尾座顶尖套莫氏锥度5#横向最大移动量±10mm外形尺寸长×宽×高2418×1000×1267mm工作精度圆度0.01mm圆柱度200:0.02平面度0.02/φ300mm 表面粗糙度Ra 1.6~3.2μm电动机功率主电动机7.5kw总功率7.84kw ㈡横向进给机构改造的设计依据:最大加工直径在床面上400mm在床鞍上210mm快进速度横向 2.4m/min最大切削进给速度横向0.8m/min定位精度±0.015mm起动加速时间30ms脉冲当量0.01mm/脉冲溜板及刀架重力横向600N代码制ISO脉冲分配方式逐点比较法输入方式绝对、增量控制坐标数2自动升降速性能有㈢主要参考资料:[1] 新义主编,经济型数控机床系统设计,:机械工业,1993[2] 高钟毓主编,机电一体化系统设计,:机械工业,2000,P17~25、P92~93[3] 虞洪述主編,机械制图,:交通大学,1997,P208~323[4] 松林、奇鹏主编,机电一体化机械系统设计,:机械工业,1996[5] 楼建勇主编,数控机床与编程,:大学,1998[6] 戴曙主编,金属切削机床,:机械工业,1999年[7] 可桢、程光蕴主编,机械设计基础,:高等教育,1989[8] 吴宗泽、罗圣国主编,机械设计课程设计手册,:高等教育,1998[9] 洪主编,实用机床设计手册,:科学技术,1999,P791~864[10] 斌主编,数控加工技术,:高等教育,2001,P1[11] 吴主编,金属切削机床,:机械工业,1995年,P23~25、P242[12] 秀珍、曲玉峰主编,机械设计基础,:机械工业,1999,P118[13] 金伴、马伟编,实用数控机床技术手册,:化学工业,2007,P129~152[14] 林其骏主编,数控技术与应用,:机械工业,1995,P1~3、P56~69、P146~160[15] 巧媛主编,单片机原理及应用,:电子工业,1997,P130~150[16] 陆剑中、家宁主编,金属切削原理与刀具(第2版),:机械工业,1997,P52[17] 郝忠军、雷晓玲主编,综合作业指导书,:机械部工程师进修大学电气学院,1995,P53~85[18] 胡旭兰,CA6140车床进给系统的数控改造,:机床与液压,2004,No.3,P167[19] 国浩、左玉营,CA6140普通车床的数控化改造,:机械,2005,No.3,P22[20] 中敏,旧机床数控化改造进给系统的设计及计算,:中国设备工程,2008,No9,P57~61[21] 朱晓春主编,先进制造技术,:机械工业,2004,P7[22] 毛必显,普通机床的数控改造(续),:设备管理与维修,1997,No5,P21[23] 中敏,机床数控改造探讨,:中国设备工程,2005,No10,P13~14[24] 王亚鹏,CA6140型普通车床的数控化改造,:科技创新导报,2009,No30,P60[25] 志彪,普通机床的数控改造初探,省:考试周刊,2010,No19,P156二、设计容和要求:㈠设计要求1、CA6140数控车床横向进给机构的装配图(A0图纸一)2、横向进给机构的部分零件图(A4图纸一)3、数控车床进给系统的控制电路图(A1图纸一)4、设计说明书(1.9万余字)一份5、答辩ppt文件一个6、光盘一㈡设计容主要容是CA6140型普通车床横向进给机构的数控化改造,包括绪论的编写,进行了国外有关资料的搜集,确定了系统的脉冲当量,进行了滚珠丝杠螺母副的选型与参数计算,齿轮传动比计算,进给传动系统的刚度校核,驱动电机的选型计算,滚珠丝杠轴承的选型与校核,等效转动惯量计算,电机力矩计算,计算了步进电机的空载起动频率和切削时的工作频率,步进电动机的选择,标准件的选择和控制电路的设计等。

CA6140车床数控化改造纵向伺服进给单元设计说明书

CA6140车床数控化改造纵向伺服进给单元设计说明书

第一章微机数控系统总体设计方案的拟定第一节总体方案设计的内容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、计算机系统的选择等内容。

具体包括:一、数控系统总体设计方案的拟定(1)系统运动方式的确定。

(2)伺服系统的选择。

(3)执行机构的传动方式确定。

(4)计算机的选择。

应根据设计任务和要求,参考现有同类型数控机床,进行综合分析、比较和论证,确定以上内容。

二、进给伺服系统机械部分设计计算(1)进给伺服系统机械部分设计方案的确定。

(2)确定脉冲当量。

(3)滚珠丝杠螺母副的计算和选型。

(4)导轨的计算和选型。

(5)进给伺服系统传动计算。

(6)步进电动机的计算和选用。

(7)设计绘制进给伺服系统一个坐标轴的机械装配图。

三、微机控制系统的设计(1)控制系统方案的确定及框图绘制。

(2)MCS-51系列单片机及扩展芯片的选用。

(3)I/O接口电路及译码电路的设计。

(4)设计绘制一台数控机床微机控制系统电路原理图。

四、数控加工程序的编制(1)零件工艺分析及确定工艺路线。

(2)选择数控机床设备。

(3)确定工件装夹方法及对刀点。

(4)选择刀具。

(5)确定切削用量。

(6)编制零件加工程序。

第二节总体设计方案的确定一、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/直线系统和连续控制系统。

如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削,可选用点位控制系统。

例如数控钻床,在工作台移动过程中不进行钻孔加工,因此可选用点位控制系统。

对点位控制系统的要求是快速定位,保证定位精度。

若要求工作台或刀具沿各坐标轴的运动有确定的函数关系,则为连续控制系统,应具备控制刀具以给定速率沿加工路径运动的功能。

具备这种控制能力的数控机床可以加工各种外形轮廓复杂的零件,所以连续控制系统又称为轮廓控制系统。

例如数控铣床、数控车床等均属于此种运动方式。

还有一些采用点位控制的数控机床,例如数控镗铣床等,不但要求工作台运动的终点坐标,还要求工作台沿坐标轴运动过程中切削工件。

CA6140卧式车床数控化改造设计毕业设计说明书

CA6140卧式车床数控化改造设计毕业设计说明书

CA6140卧式车床数控化改造设计摘要: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。

而普通机床已不适应多品种、大批量生产要求,数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术,最适宜加工大批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。

当变更加工对象时只需要换零件加工程序,无需对机床作任何调整,因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。

如果将机床设备全部更新换代,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。

所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。

采用数控改造技术,不但可以使改造后的机床满足了技术发展的需要,提高了生产率和产品精度,增大了设备适应能力和型面加工范围,还可以弥补定购新的数控机床交货周期长的不足。

所以采用此方法对中、小型企业来说是十分理想的选择。

本设计采用的GSK980TA1进行的数控化改造。

GSK980TA1系统具有性能良好、结构先进、操作轻便等特点 ,在我国机械制造行业中使用非常广泛。

本设计说明书包括:绪论、总体设计方案的拟定、伺服进给系统的改造设计、自动转位刀架的选择设计、编码盘安装等部分的结构设计。

关键词:CA6140车床;数控化改造;进给系统;自动刀架目录第1章绪论 (1)1.1本文选题的背景及意义 (1)1.2数控机床的优越性 (1)1.3数控机床在我国的发展现状 (1)1.4机床数控化改造的必要性 (2)第2章总体设计方案的拟定 (4)2.1设计参数 (4)2.2总体方案的确定 (4)2.3改造后机床的特点 (7)第3章数控系统软、硬件的设计 (8)3.1数控系统的特点 (8)3.2硬件设计 (9)3.3软件功能 (10)3.3.1 显示 (11)3.3.2 PMC控制 (11)3.3.3 进给伺服驱动 (12)3.3.4 主轴驱动 (12)3.3.5 RS-232C口及数据通讯 (13)3.3.6 调机、维护与故障诊断 (14)3.3.7 系统的功能 (14)第4章机床的电气改造 (16)4.1数控系统电气控制线的连接 (16)4.2数控系统内部总线上数据信息的传输 (16)4.2.1数控系统与进给控制模块间信息传输 (17)4.2.2数控系统与输入输出模块间信息传输 (17)第5章进给伺服系统的设计计算 (18)5.1纵向机械传动部分的数控化改造和设计计算 (18)5.2横向机械传动部分的数控化改造和设计计算 (28)第6章主运动传动系统总体方案的设计 (36)6.1主运动传动系统的设计 (36)6.1.1无级变速传动系统 (36)6.1.2 有级变速传动系统 (37)6.1.3固定传动比的传动系统 (37)6.2电动机的选择 (38)6.2.1.电动机工作方式的确定 (38)6.2.2电动机类型的确定 (38)6.2.3电动机型号的选择 (38)6.3箱体的结构设计 (38)6.4主轴脉冲发生器的安装 (39)第7章刀架的选型 (40)第8章设计小结 (42)8.1优缺点分析 (42)8.2设计的改进及扩展 (42)总结 (43)致谢 (44)附录 (45)参考文献 (48)第1章绪论1.1本文选题的背景及意义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,他是制造机器的机器,所以又被称为“工业母机”或“工具机”。

CA6140卧式车床数控化改造设计

CA6140卧式车床数控化改造设计

CA6140卧式车床数控化改造设计专业:数控设备应用与维护姓名:何波指导教师:杨金鹏、鲁亚莉摘要: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。

而普通机床已不适应多品种、大批量生产要求,数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术,最适宜加工大批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。

当变更加工对象时只需要换零件加工程序,无需对机床作任何调整,因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。

如果将机床设备全部更新换代,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。

所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。

采用数控改造技术,不但可以使改造后的机床满足了技术发展的需要,提高了生产率和产品精度,增大了设备适应能力和型面加工范围,还可以弥补定购新的数控机床交货周期长的不足。

所以采用此方法对中、小型企业来说是十分理想的选择。

本设计采用的GSK980TA1进行的数控化改造。

GSK980TA1系统具有性能良好、结构先进、操作轻便等特点 ,在我国机械制造行业中使用非常广泛。

本设计说明书包括:绪论、总体设计方案的拟定、伺服进给系统的改造设计、自动转位刀架的选择设计、编码盘安装等部分的结构设计。

关键词:CA6140车床;数控化改造;进给系统;自动刀架目录第1章绪论 (1)1.1本文选题的背景及意义 (1)1.2数控机床的优越性 (1)1.3数控机床在我国的发展现状 (1)1.4机床数控化改造的必要性 (3)第2章总体设计方案的拟定 (4)2.1设计参数 (4)2.2总体方案的确定 (4)2.3改造后机床的特点 (7)第3章数控系统软、硬件的设计 (8)3.1数控系统的特点 (8)3.2硬件设计 (9)3.3软件功能 (10)3.3.1 显示 (11)3.3.2 PMC控制 (11)3.3.3 进给伺服驱动 (12)3.3.4 主轴驱动 (12)3.3.5 RS-232C口及数据通讯 (13)3.3.6 调机、维护与故障诊断 (14)3.3.7 系统的功能 (15)第4章机床的电气改造 (16)4.1数控系统电气控制线的连接 (16)4.2数控系统内部总线上数据信息的传输 (16)4.2.1数控系统与进给控制模块间信息传输 (17)4.2.2数控系统与输入输出模块间信息传输 (17)第5章进给伺服系统的设计计算 (18)5.1纵向机械传动部分的数控化改造和设计计算 (18)5.2横向机械传动部分的数控化改造和设计计算 (26)第6章主运动传动系统总体方案的设计 (34)6.1主运动传动系统的设计 (34)6.1.1无级变速传动系统 (34)6.1.2 有级变速传动系统 (35)6.1.3固定传动比的传动系统 (35)6.2电动机的选择 (36)6.2.1.电动机工作方式的确定 (36)6.2.2电动机类型的确定 (36)6.2.3电动机型号的选择 (36)6.3箱体的结构设计 (36)6.4主轴脉冲发生器的安装 (37)第7章刀架的选型 (38)第8章设计小结 (40)8.1优缺点分析 (40)8.2设计的改进及扩展 (40)总结 (41)致谢 (42)附录 (43)参考文献 (46)第1章绪论1.1本文选题的背景及意义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,他是制造机器的机器,所以又被称为“工业母机”或“工具机”。

毕业设计----CA6140车床的数控改造设计

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。

CA6140数控化改造的机械设计说明书

CA6140数控化改造的机械设计说明书

计算机数字控制系统(Computer Numerical Control 简称为CNC 系统)。

一个完整的现代化数字控制机床由数控装置,可编程控制器,电源模块,伺服模块,伺服电机,反馈系统,机床控制面板,人机通讯单元,手持单元,液压系统,润滑系统,冷却系统,机床本体,滚珠丝杠,自动换刀系统,等等组成。

数控机床的生产率高,设备柔性好,使工人的劳动强度大为减轻,具有较高的经济效益,能加工普通机床所不能加工的复杂形面。

由于数控机床的优越性,在国际竞争日益激烈、产品品种变化频繁的形势下,各国都致力与开发生产各种数控机床,其中将普通机床改造为经济型数控机床,简单方便,易于实现,使系统的性能价格比大为提高。

本次的设计题目是将C6140普通车床改造成为MCS-51系列单片机控制的经济数控车床。

由于是初次设计,所以经验有限,在设计过程中难免会出现不足之处,还请各位老师,同学们多多指导,帮助。

设计项目设计过程及说明主要结果一、脉冲当量的选择脉冲当量由设计任务书可知:纵向:0.01mm/脉冲横向:0.005mm/脉冲纵向:0.01mm/脉冲横向:0.005mm/脉冲二、切削力计算1、设计任务书给出床面上最大加工直径为:D MAX=400mm2、用经验公式计算下图纵车外圆时的各切削分力:①主切削力:F Z =0.67* D MAX1.5=0.67*4001.5=5360N纵车外圆时的主切削力:F Z =5360N设计项目设计过程及说明主要结果二、切削力计算②再按以下比例可求出分离力F X和F YF X:F Y:F Z=1:0.25:0.4走刀方向的切削力:F X =0.25*F Z=0.25*5360=1340N垂直走刀方向的切削力:F Y =0.4*F Z=0.4*5360=2144N3、用经验公式计算如下所示横车端面时的各切削分力:①主切削力F`Z(N)可取纵切的一半如下:F`Z=F Z/2=5360/2=2680②继续用经验工式粗略计算:F`Z:F`Y:F`X=1:0.25:0.4走刀抗力为: F`Y=2680*0.25=670吃刀抗力为: F`X=2680*0.4=1072纵车外圆时的切削分力:F X = 1340NF Y =2144N横车端面时的切削分力:F`Y=670F`X=1072设计项目设计过程及说明主要结果一、纵向进给率引力计算。

CA6140车床改造说明书DOC

CA6140车床改造说明书DOC

目录第一章设计任务--------------------------------------------------- 1 第二章总体体方案的确定------------------------------------------- 1 第三章主传动系统的改造方案--------------------------------------- 2 3.1主传动系统的改造方案------------------------------------------ 2 3.2换装自动回转刀架---------------------------------------------- 2 3.3螺纹编码器的安装方案------------------------------------------ 3第四章进给传动部件的计算和选型----------------------------------- 4 4.1脉冲当量的确定------------------------------------------------ 4 4.2切削力的计算-------------------------------------------------- 4 4.3滚珠丝杆螺母副的计算和选型(纵向)---------------------------- 4 4.4同步带减速箱的设计(纵向)------------------------------------ 6 4.5步进电动机的计算和选型(纵向)-------------------------------- 6 4.6同步带传递功率的校核----------------------------------------- 12 第五章控制系统硬件电路设计------------------------------------- 14 第六章步进电动机驱动电源的选用--------------------------------- 16 第七章控制系统的部分软件设计--------------------------------- 16 总结------------------------------------------------------------- 22 参考文献----------------------------------------------------------22第一章设计任务题目:C6140普通车床数控化改造设计任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床,主要技术指标如下:1.床身最大加工直径400mm;2.最大加工长度1000mm;3.X(横向)方向定位精度±0.01mm,Z(纵向)方向±0.02mm;4.X方向最快移动速度vxmax =3m/min,Z方向为vzmax=6m/min;5.X方向最快工进速度vxmaxf =0.3m/min,Z方向为vzmaxf=0.6m/min;6.可以采用LED液晶数码管显示;7.冷却泵自动启动/停止;8.制动控制主轴正反转、停止;9.纵横向安装限位开关;10.选择51系列的单片机作为控制系统的CPU,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装换电路等。

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车床数控化改造设计

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。

CA6140普通车床数控化改造设计书

CA6140普通车床数控化改造设计书

CA6140普通车床数控化改造设计书1.绪论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。

金属切削机床是加工机器零件的一个主要设备。

它担负的工作量,约占机器总制造量的40-60%。

机床的计术水平直接影响机械制造工业和劳动生产率。

金属切削机床是人类在改造自然的长起生产实践中,不断改进生产工具的基础上发展起来的。

近些年来我国机床工业已取得很大成就。

但和世界先进水平相比,还有较大的差距。

主要表现在大部分高精度和超密机床的性能还不能满足要求。

精度保持性也很差。

特别是高效自动化和数控机床的产量,技术水平和质量等方面都明显落后。

我国的技术人员素质还跟不上现代机床技术飞速发展的需要。

通过写这次毕业设计,学会了综合运用机械课程设计和其它课程地理论和实际知识,掌握了机械设计的一般能力,树立了正确的设计思想,培养了分析和解决问题的能力。

学会了从机械功能的要求出发,会合理选择传动机构类型,制定设计方案,正确计算的工作能力。

确定它的尺寸,形状,结构及材料,并考虑制造工艺,使用,维护,经济和安全等问题,培养机械设计能力,机床设计是设计人员根据使用部门的要求和制造部门的可能,运用有关的科学技术知识,所进行的创造性的劳动。

随着生产的发展,使用部门对机床的要求也在不断地提高,而科学技术的发展和工艺水平的提高,又为制造部门创造了实现使用要求的条件,从而使机床的设计与制造获得了迅速的发展。

机床设计也是从低级到高级发展的。

在开始设计机床的最初阶段,主要考虑这样两点:首先,为了加工出一定形状的工件,必需保证刀具与工件之间具有一定的相对运动关系;其次是机件要有足够的强度。

卧式车床CA6140数控化改造说明书

卧式车床CA6140数控化改造说明书

阳理工大学机电一体化课程设计计算说明书题目:卧式车床数控化改造设计所属系部:机械运载学院专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:学生:指导教师:2011年 6月 13日目录摘要 (2)设计题目 (3)1. 设计任务 (4)2. 总体方案的确定 (5)3. 机械系统的改造设计方案 (5)4. 进给传动部件的计算和选型 (8)4.1 脉冲当量的确定 (8)4.2 切削力的计算 (8)4.3 滚珠丝杠螺母副的计算和选型(纵向) (9)4.4 同步带减速箱的设计(纵向) (10)4、5 步进电动机的计算与选型(纵向) (13)4.6 同步带传递功率的校核 (17)5. 绘制进给传动机构的装配图 (17)6. 控制系统硬件电路的设计 (18)7. 步进电动机驱动电源的选择 (19)8. 控制系统的部分软件设计 (20)8.1 存储器与I/O芯片地址分配 (20)8.2 控制系统的监控管理程序 (20)8.3 8255芯片初始化子程序 (21)8.4 8279芯片初始化子程序 (21)8.5 8279控制LED显示子程序 (22)8.6 8279管理键盘子程序 (24)8.7 D/A电路输出模拟电压程序 (25)8.8 步进电动机的运动控制程序 (25)8.9 电动刀架的转位控制程序 (25)8.10 主轴、卡盘与冷却泵的控制程序 (25)机电一体化课设的感受与收获 (27)结论 (28)辞 (29)参考文献 (30)摘要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。

任何国家的制造业都是国民经济的基础产业,也是国民经济的主要来源。

没有发达的制造业,就不可能有国家真正的繁荣和强大。

制造技术是制造业的技术支柱,是一个国家科技水平、综合国力的重要体现,制造技术的发展是一个国家经济增长的根本动力。

而制造业中机床是其基础装备。

我国是一个机床大国,有三百多万台普通机床。

但机床的素质差,性能落后,单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右,差距太大,急待改造。

CA6140普通车床的数控化改造设计毕业设计

CA6140普通车床的数控化改造设计毕业设计

目录一、课程设计的目的和要求 (2)二、总体方案的设计 (3)三、机械部分设计 (5)四、数控系统设计 (10)五、总结与参考书 (14)第一章课程设计的目的和要求一.课程设计的目的机床数控系统课程设计是机械类专业机电一体化课程的重要实践性教学环节之一.是综合运用所学过的机械、电子和计算机知识而进行的一项机电结合的基本训练。

其目的是:1.能够正确运用机床数控技术等课程的基本理论和有关知识,学会设备数控化改造方案的拟定、比较、分析及进行必要的计算。

2.通过对设备改造的机械部分设计,掌握数控设备典型零件的计算方法以及正确的结构设计方法。

3.通过设备的数控系统硬件和软件设计,掌握简单数控系统硬件及软件设计的基本方法。

4.通过课程设计,初步树立正确的设计思想,培养分析问题和解决问题的能力。

5.提高应用手册、标准及编写文件等资料的能力。

二.课程设计的内容完成一台CA6140普通车床的数控化改造。

利用微机对纵、横进给系统进行开环控制,纵向脉冲当量0.01mm,横向脉冲当量0.005mm。

刀架采用电动自动转位刀架,主轴变速采用电磁离合器有极变速。

具体内容如下:1.总体方案的分析、比较、论证。

2.机械部分设计。

重点是进给传动系统机构的结构设计及伺服电机的选择计算。

3.数控系统设计。

硬件部分完成微机控制系统电气原理图设计;软件部分包括主要程序框图和部分汇编程序设计。

4.编写课程设计说明书说明书是课程设计的总结性技术文件,应叙述整个设计的内容,包括总体方案的确定,系统框图的分析,机械传动设计计算,电气部分的设计说明,选用元器件及其参数的说明,软件设计及其说明等。

5.图纸(1)机械结构装配图A1图纸2张,要求视图基本完整、符合标准。

其中应有一个坐标轴的完整剖视图。

(2)数控系统组成框图A2图纸1张(3)数控系统电气原理图A1图纸1张(4)软件框图A2图纸1张6.课程设计时间分配建议本课程设计用3周时间完成,各部分所占时间分配大致如下:(1)方案论证1天(2)机械部分设计6天(3)电气部分设计4天(4)软件设计2天(5)编写说明书1天(6)准备答辩及答辩1天第二章总体方案的确定普通机床的数控化改造。

CA6140车床改造说明书DOC

CA6140车床改造说明书DOC

目录第一章设计任务--------------------------------------------------- 1 第二章总体体方案的确定------------------------------------------- 1 第三章主传动系统的改造方案--------------------------------------- 2 3.1主传动系统的改造方案------------------------------------------ 2 3.2换装自动回转刀架---------------------------------------------- 2 3.3螺纹编码器的安装方案------------------------------------------ 3第四章进给传动部件的计算和选型----------------------------------- 4 4.1脉冲当量的确定------------------------------------------------ 4 4.2切削力的计算-------------------------------------------------- 4 4.3滚珠丝杆螺母副的计算和选型(纵向)---------------------------- 4 4.4同步带减速箱的设计(纵向)------------------------------------ 6 4.5步进电动机的计算和选型(纵向)-------------------------------- 6 4.6同步带传递功率的校核----------------------------------------- 12 第五章控制系统硬件电路设计------------------------------------- 14 第六章步进电动机驱动电源的选用--------------------------------- 16 第七章控制系统的部分软件设计--------------------------------- 16 总结------------------------------------------------------------- 22 参考文献----------------------------------------------------------22第一章设计任务题目:C6140普通车床数控化改造设计任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床,主要技术指标如下:1.床身最大加工直径400mm;2.最大加工长度1000mm;3.X(横向)方向定位精度±0.01mm,Z(纵向)方向±0.02mm;4.X方向最快移动速度vxmax =3m/min,Z方向为vzmax=6m/min;5.X方向最快工进速度vxmaxf =0.3m/min,Z方向为vzmaxf=0.6m/min;6.可以采用LED液晶数码管显示;7.冷却泵自动启动/停止;8.制动控制主轴正反转、停止;9.纵横向安装限位开关;10.选择51系列的单片机作为控制系统的CPU,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装换电路等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

本科毕业设计(论文)论文题目:CA6140车床的数控化改造姓名:学号:班级:年级:专业:学院:指导教师:完成时间:毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它教研室(或答辩小组)及教学系意见摘要针对大多数企业,具有数量众多和较长使用寿命的普通机床,其加工精度较低、不能批量生产,自动化程度不高,自适应性差,但考虑投资成本,产业的连续性,又不能马上被淘汰。

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。

数控化改造成经济型车床后的车床自动化程度高,专业性强,加工精度及生产率高;对提高工业生产具有重要意义。

低成本普通车床数控化改造是一项适合我国实际情况的先进适用技术,也是一项提升我国机床数控化的有效途径。

关键词:普通机床;数控改造;济型;意义AbstractFor most companies, with a large number of general machine tools and long service life, Its machining precision is low, not mass production and high degree of automation, adaptability is poor, but considering the cost of investment, industrial continuity, they can not immediately be eliminated.Buy a new CNC machine tools is an important way to improve product quality and efficiency, but the high costs, many companies can not achieve in a short time, which seriously hamper the pace of updating business equipment. To this end the ordinary CNC transformation, after all, a small investment, improve product quality and production efficiency of shortcuts to enhance the competitiveness of enterprises in China has become the manufacturing powerhouse in the process, place.CNC lathes high degree of automation transformed into a lathe after economic, professional and strong, precision and high productivity; to improve industrial production is important. Low cost common NC lathe is suited to China's actual situation of an advanced and applicable technologies, but also China's CNC machine tools an effective way to enhance.Key word:NC transformation;general machine economy;significance目录1 引言 (1)1.1数控车床发展概况及趋势 (1)1.2机床数控化改造的优点 (2)1.3机床数控改造的市场前景及意义 (2)2 关于CA6140的简单介绍 (3)2.1.机床的组成和主要技术参数 (3)2.2加工范围及特点 (5)2.3 CA6140传动系统的介绍 (6)3 CA6140普通车床数控改造总体的方案的确定 (8)3.1 总体方案设计要求 (8)3.2 CA6140车床改造的总体方案 (8)4 车床进给伺服系统机械部分改造设计与计算 (10)4.1 横向进给系统改造设计 (10)4.2 纵向进给系统改造设计 (14)4.3主轴系统的设计 (17)5 数控部分的改造 (18)5.1总体方案设计 (18)5.3 CA6140普通车床的微机数控系统 (21)6 自动回转刀架的选型 (22)6.1数控车床刀架的基本要求 (22)6.2自动回转刀架的工作原理 (22)7 安装调整中应注意的问题 (23)7.1滚珠丝杠螺母副的选择 (23)7.2滚珠丝杠螺母副的调整 (23)7.3联轴器的安装 (23)7.4主轴脉冲发生器的安装 (24)主要参考文献 (24)1 引言1.1数控车床发展概况及趋势1.1.1数控系统发展概况机床作为机械制造业的重要基础装备,由于欧、美等工业强国投资巨大,计算机技术得到了较快的发展,针对现代研究和开发制造技术,制造模式也得到了不断的更新。

当前数控技术作为现代化制造系统中的核心技术之一,由于其具有高精度、高效率、高可靠性等特点,可以实现自动化、合成化、智能化在制造业方面,柔性在该领域也有着重要功用,数控系统在目前主流的高集成化、高智能化、网络化的背景下,超薄型、超小型化的产品也得到了快速的发展;由于其高速、高精、高效控制的特性,这样就使得其能够自动修正调节与补偿加工过程中的各项参数;通过机床联网将集成CAD/CAM与数控技术为一体化系统,同时大大发展了群控加工由中央集中控制。

固有的封闭式一直是国内数控系统主要模式,当生产为数控加工时,作为非智能型的CNC控制器,都会很大程度上影响其工作效率和产品质量。

一般的具有固定程序控制模式和封闭式体系结构的CNC极大的影响了其向多变量的发展,这恰巧阻滞了当前复杂制造的发展,因此必须对数控技术进行变革。

1.1.2数控技术发展趋势(1)高速化为保证主轴转速和进给速度能够满足目前加工要求,这就使得数控装置及伺服系统的功能有非常大的进步。

由于切削时间和非切削时间被大量缩减。

这使得主轴转速在加工中心可以达到8500-12500r/min,甚至可以达到99000r/min以上,磨床的砂轮线速度提高到90-190m/s。

(2)高精度化目前市场对产品精度的要求在不断的提高,这也使得数控车床的精度得到了大大的提高。

由于新型、多功能的数控系统在车床上得到了广泛的应用。

其分辨率可达0.1um,有的可达到0.01um,实现了高精度加工。

(3)多功能化由于快速发展的CNC装置功能得到提高,高度发达的自动化水平的数控车床也得到了大大的发展。

这样使得其能够进行二维图形显示,还能够满足三维彩色显示动态图形的要求;有的甚至可以实现无人化运行。

(4)加工功能复合化在多工序、多方法一体机加工的模式上成为未来发展的趋势。

最近小型化、高精度、高工作效率的复合化数控机床在市场上也越来越被重视。

(5)结构新型化最近由于在并联机床上研制的成功。

其或者被称为虚拟轴机床,在不使用导轨和滑台的情况下,能够保证多坐标进行联动加工,其具有复杂的控制系统,比普通机床提高了3-8倍的加工效率。

这种数控机床的出现将给数控机床技术带来巨大改革和创新。

(6)数控系统的智能化智能化主要包括四个方面:①智能化能够满足工作效率和产品质量的方面;②在连接方面也要能够实现智能化;③智能化还体现在简单可控的编程;④其系统还应该具备自动诊断、智能监控等特性。

(7)数控系统的开放性利用通用微机来增强数控系统的模块化,为能够保障其更具有小型化的特点,可以使得将多个晶体管集成在一个芯片上,这样在很大程度上提高了系统的可靠性。

相关文档
最新文档