CA6140普通车床电气控制设计毕业设计论文
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。
CA6140车床的电气控制设计
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学号：************ 毕业论文题目：基于51单片机设计的万用表系部：机电工程系专业：机电一体化技术姓名：刘凯日期：2015年12月12日指导教师：**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 (12)3.2.4、信号指示与照明电路 (12)3.3、电路的保护环节 (12)第四章控制电路中各元件的选择与技术数据 (14)4.1、电动机的选择 (14)4.2、控制变压器的选择 (14)4.3、熔断器的选择 (15)4.4、导线的选择 (15)4.5、电路中各元件数据 (16)第五章绘制综合电气控制原理图 (18)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)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。
CA6140型车床电气控制电路分析.
CA6140型车床电气控制电路分析一、普通车床的主要结构和运动形式车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面、端面、成型回转面等），还可用于车削螺纹，并可用钻头。
铰刀等进行加工。
车床主要是由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠和尾架等部分组成。
图1所示为CA6140型普通车床的结构示意图。
1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿；6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮图1 CA6140型车床结构示意图CA6140普通车床型号的含义为：普通车床主要是由三个运动部分组成，一是卡盘带着工件的旋转运动，也就是车床主轴的运动。
车床根据工件的材料性质、车刀材料及几何形式、工件直径、加工方式及冷却的条件不同，要求主轴由不同的切削速度。
主轴运动是由主轴电动机经传输带传递到主轴变速箱来带动主轴旋转，而主轴变速箱则用于调节主轴的转速。
二是溜板箱带着刀架的直线运动，称为进给运动。
溜板箱把丝杠或光杆的运动传递给刀架部分，变换溜板箱外置的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。
三是刀架的快速移动和工件的夹紧和放松，称为车床的辅助运动。
尾座的移动和工件的装卸都是由人力操作，车床工作时大部分功率消耗在主轴运动上。
二、车床的电力拖动形式及控制要求车床的主轴一般只需要单向运转，只有在加工螺纹时要退刀，需要主轴反转。
根据加工工艺的要求，主轴应能够在相当宽的范围内进行调速，CA6140型车床的主轴正转速度有24种（10~1 400r/min），反转速度有12种（14~1 580r/min）。
CA6140型普通车床对电力拖动及其控制有以下要求：1主轴电动机从经济性、可靠性考虑，一般选用三相笼型异步电动机，不进行电气调速。
2主轴电动机的起动、停止采用按钮操作，一般普通车床上的三相异步电动机均采用直接起动。
停止采用机械制动。
3刀架移动和主轴转动有固定的比例关系，以满足对螺纹的加工需要。
CA6140数控机床毕业设计论文
目录摘要 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。
Abstract (2)第1章绪论 (3)1.1 工程背景与意义 (3)1.2 国内外的应用现状及发展趋势 (3)1.3 本课题研究内容 (4)1.3.1 CA6140普通卧式车床知识简介 (4)1.3.2 设计重点 (6)第2章传动方案设计 (7)2.1 确定结构方案 (7)2.2 确定基本参数 (7)2.3 主运动链转速图的拟定 (8)2.3.1 传动组和传动副数目得确定 (8)2.3.2 结构网各种方案的选择 (8)2.3.3 绘制转速图 (9)2.4 齿轮齿数的确定 (11)2.5 绘制传动系统图 (12)2.6 确定各轴转速 (12)2.6.1 确定主轴计算转速 (12)2.6.2 各传动轴的计算转速 (13)2.6.3 各齿轮的计算转速 (13)2.7 验算主轴转速误差 (13)第3章传动原件设计 (14)3.1 带传动设计 (14)3.2 齿轮设计 (15)3.2.1 齿轮材料选择 (15)3.2.2 模数计算 (16)3.2.3 齿轮的几何尺寸 (17)3.2.4 齿轮的结构设计和布局 (18)3.3 各轴径的设计 (19)3.3.1 选材 (19)3.3.2 轴上零件的定位 (19)3.3.3 各轴最小直径 (19)3.3.4 各轴几何尺寸的确定 (20)3.4 键的设计 (20)3.5 其他零部件的选取 (21)第4章结构设计 (22)第5章传动件的校核 (23)5.1 齿轮的校核 (23)5.2 轴承的校核 (25)5.3 键的校核 (25)5.4 轴的校核 (26)5.4.1 传动轴的校核 (26)5.4.2 主轴的校核 (26)第6章结论 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)摘要作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛应用于机械加工行业中，适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其它旋转面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔，铰孔和拉油槽等工作。
ca6140普通车床电气控制系统的检修毕业论文[管理资料]
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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。
毕业设计_CA6140车床电气控制线路设计
3.2.2主轴电动机M1的控制
SB1是红色蘑菇型的停止按钮，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。按一下SB1，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。
控制要求：由手动操作控制
（3）运动形式：工件的夹紧与放松
控制要求：由手动操作控制
（4）运动形式：加工过程的冷却
控制要求：冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制，冷却泵电动机也不需要正反转和调速
2.4 电动机型号：
主轴电动机M1 Y132M-4-B3380V15.4A7.5KW1450r/min
冷却泵电动M2AOB-25380V 0.32A90W3000 r/min
【关键词】 CA6140 机床 控制线路
1.CA6140车床的主要功能、结构及型号意义
1.1主要功能：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、切断及割槽等，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等。
1.2型号意义：如图1-1
图1-1CA6140车床型号意义
2. CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求
2.1主运动
运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动：
控制要求：
（1）主轴电动机选用三相笼型异步电动机，不进行调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速
（2）车削螺纹时要求主轴有正反转，一般由机械方法实现，主轴电动机只作单向旋转
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车床的电气控制及用PLC进行改造
PLC与CA6140车床的接口设计
输入接口设计
安全保护措施
根据CA6140车床的各个控制信号， 设计相应的输入接口电路，将车床的 各个控制信号接入PLC的输入端子。
为确保改造过程的安全性，设计必要 的安全保护措施，如急停按钮、安全 门等。
输出接口设计
根据CA6140车床的各个控制信号， 设计相应的输出接口电路，将PLC的 控制信号输出到车床的各个执行机构。
输出处理
当程序执行完成后，PLC将输出映 像寄存器中的状态通过输出模块 输出到外部设备，控制相应的机 械或生产过程。
PLC的优点
高可靠性
PLC采用大规模集成电路技 术，具有很高的可靠性，能 在恶劣的工业环境中稳定运 行。
灵活性强
PLC可通过编程实现各种控 制逻辑，适应不同的生产工 艺和流程，且其模块化结构 使得扩展和维护更加方便。
PLC控制系统能够实现多台设 备的联动控制，提高了设备的 协同作业能力。
降低维护成本
PLC控制系统的模块化设计使得 维护成本降低，减少了维修时间
和费用。
PLC控制系统的智能化监控和管 理功能能够及时发现潜在的故障，
减少了预防性维护的成本。
PLC控制系统的使用寿命长，减 少了更换元件和维修的频率，降
主轴箱
装有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轴，用于安装刀具，并 传递主运动。
溜板箱
将主轴的运动传递给刀架，实 现刀具的横向和纵向进给。
床身
作为车床的基础，用于支撑和 固定其他部件。
进给箱
控制刀具的进给运动，实现切 削速度和进给量的调节。
刀架
安装刀具，实现工件的切削加 工。
CA6140车床的电气控制系统
控制电路
用于控制机床的各种动作，如主轴的启动和停止、冷却液的开关等。
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。
CA6140普通车床数控改造及其电气控制系统设计(可编辑)
摘要数控机床在机械制造业中发挥着巨大的作用,但数控机床一次性投资较大,对机床进行数控化改造不失为一良策。
本设计利用数控装置对CA6140普通车床进行控制,主传动系统部分采用交流调频主轴电动机经带轮及分级齿轮变速箱驱动主轴,通过变频器和齿轮变速箱实现分段无级变速;进给系统采用步进电机通过减速后驱动滚珠丝杠运动,在纵向进给系统中通过一级齿轮减速后驱动滚珠丝杠,在横向进给系统中通过二级齿轮减速驱动滚珠丝杠;刀架改为自动转位刀架四工位从而实现自动换刀;通过MCS-51系列8051单片机对数据进行计算处理,由I/O接口输出步进脉冲信号控制进给速度和行程;为了保持切削螺纹的功能,要在主轴外端或其它适当部位装上脉冲发生器;将车床的手动尾座改造成为可控电动尾座。
本次设计的数控改造为经济适用型,改造简单易行,可降低劳动强度,提高生产效率。
主要介绍了经济型数控机床进给伺服系统设计计算。
阐述了CA6140普通数控车床的主轴系统的改进及机床纵向、横向进给系统的改造设计及计算。
关键词: CA6140车床;数控改造;滚珠丝杠;步进电动机ABSTRACTThe NC machine plays a very great role in mechanical engineering.Although the investment needs a great deal of money,it is a good way to try digital modification for ordinary lathe.The spindle speed of CA6140 remains the manual function of shifting gears.The alterationis easy and it can reduce labor intensity and improve productive efficiency. but the NC Machine larger one-time investment, NC machine tools for the transformation of a good after all. The design of the device using NC Lathe CA6140 control, part of the main transmission system using AC spindle motor and graded by the pulley driven spindle gearbox, through the inverter and gearbox to achieve sub; Feed System used by stepper motor driven ball screw slowdown after campaign vertical feed system through a gear after the ball screw drive, in the horizontal feed system through two gear-driven ball screw; Tool to automatically transfer tool carrier 4-position, thus achieving automatic tool change; by MCS-51 series 8051 data to be dealt with. from the I / O interface stepper pulse output signal to control the feed rate and itineraries; In order to maintain the function of cutting thread, to the outer end of spindle or other appropriate location loaded pulse generator; Lathe will be transformed into Tailstock manually controlled electric Tailstock. The design of the NC transformation of the economy - the application, transforming simple, can reduce labor intensity, improve production efficiency. Introduced a major economic NC machine tool servo system design. Expounded the CA6140 ordinary NC lathe spindle system improvements and vertical machine, horizontal feed system of the design and calculationKeywords:CA6140 lathe;digital modification;ball screw;stepping motor目录第一章概述 11.O 引言 11.1 经济型数控改造的实际意义 11.1.1 技术分析 11.1.2 经济分析 11.1.3 市场分析 21.1.4 生产分析 21.1.5 综合分析 21.2 数控机床的基本结构及工作原理 21.3数控机床的分类 41.3.1 按加工工艺方法分类 41.3.2 按控制运动的方式分类 41.3.3 按驱动装置的特点分类 41.4 数控机床的特点及应用范围 61.4.1 数控机床的加工特点 61.4.2数控机床的应用范围7第二章经济型车床数控改造总体方案的确定8 2.1设计任务82.2总体数控改造方案设计8第三章主传动系统设计103.1概述103.1.1数控机床主传动系统的特点103.2主传动系统的配置方式113.2.1 主传动系统的主轴电动机的选型113.2.2交流主轴电机的调速123.2.3分级变速齿轮箱的传动系统设计 133.2.4主传动系统组件的结构形式17第四章伺服进给系统的结构设计与计算194.1伺服进给传动系统概述194.2步进电动机及开环进给控制204.2.1步进电动机的驱动控制204.2.2、步进电机的驱动放大电路234.2.3步进电动机参数说明264.3纵向进给系统的设计计算274.3.1 设计参数274.3.2纵向进给切削力的确定284.3.3 纵向进给滚珠丝杠螺母副的计算和选型28 4.3.4纵向进给减速齿轮的设计与校核 314.3.5纵向进给步进电动机的计算和选型324.4横向进给系统的设计计算354.4.1横向进给切削力的确定354.4.2横向进给切削力的确定354.4.3 横向进给滚珠丝杠螺母副的计算和选型354.4.4横向进给减速齿轮的设计与校核 374.4.5横向进给步进电动机的计算和选型40 4.5 滚珠丝杠的安装424.5.1滚珠丝杠的安装形式424.5.2滚珠丝杠轴承的校核434.5.3消除齿轮间隙的措施: 46第五章自动回转刀架的设计485.1自动回转刀架主要类型及特点485.2自动回转刀架的设计计算485.2.1自动回转刀架步进电动机的选用 495.2.2自动回转刀架的蜗轮蜗杆设计计算49 第六章电动尾座的设计536.1设计方案536.2电动尾座改造部分设计计算536.2.1电动尾座驱动电动机的选择536.2.2电动尾座用的齿轮设计53第七章主轴编码器的设计567.1编码器工作原理567.2主轴编码器的安装 57第八章数控车床数控系统设计588.1概述588.2 计算机数控(CNC)系统的简介598.2.1概述598.2.2微处理器数控(MNC)系统的组成60 8.3 CNC系统的硬件结构628.3.1 单微处理机与多微处理机结构62 8.3.2大板式结构与功能模块式结构63 8.4 CNC系统的软件648.4.1 CNC系统软件的组成与功能648.4.2 CNC系统软件的特点和结构678.4.3C系统软件结构的分类698.5CNC系统的工作过程708.5.1 CNC系统的数据段历程 708.5.2 CNC系统自动工作时的总体流程 70 8.6 运动轨迹的插补原理718.6.1 运动轨迹插补的概念718.6.2 运动轨迹插补的方法728.6.3 逐点比较法 72结论79参考文献80致谢81第一章概述1.O 引言由于现代工业的飞速发展,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。
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。
毕业设计 CA6140
1、数控机床改造的意义（1）、机床现状我国是生产和使用机床最多国家之一,现有金属切削机床400万台左右，但现有的机床大多数服役年限较长,设备陈旧落后,功能严重不足,运运不能满足现代生产的需要。
（2）、技术分析在过去的几十年,金属切削机床的基本动作是原理变化不大。
如今科学技术发展很快,特别是计算机技术的发展，应用到机床控制系统上,不但能提高机床的自动化程度,而且能提高加工精度和表面质量。
近年来,我国已经积极开展了对机床数控化再制造技术的研究,如武汉华中数控公司先后完成了50多家企业数百台设备的数控化在制造。
实践证明。
改造的机床满足了科学技术的发展需要,提高了生产效率和产品精度,增大了设备的适应能力和型面的加工范围(曲面、各种螺纹的加工等),利用日臻完善的经济型数控系统及配套部件改造现有的普通机床的技术条件已经成熟。
（3）、市场分析国内资料分析,订购新的数控机床的交货周期一般较长,往往不能满足用户的需要,而改造的数控机床能够适应市场对产品多样化和高精度的要求。
因此得到了用户广泛的应用,机床的数控化改造已成为满足市场需求的主要补充手段,对中、小型企业来说是十分理想的选择。
（4）、经济分析由于新型机床价格昂贵,一次性投资巨大,如果把旧机床设备全部用新型机床替换。
要花费大量的资金,而替换下的机床又会闲置起来造成巨大浪费,若采用数控技术对旧机床加以改造和购买机床相比,则可省50%以上的资金,一套经济型数控装置的价格仅为全功能装置的1/3到1/5。
一般用户都能承担的起,这为资金紧张的中小型企业的技术改造开辟了新路,也对实力雄厚的大型企业产生了较大的吸引力。
（5）、生产分析在现代机械制造工业中,中小批量甚至单件生产,个性化的产品占有相当大的比重,尤其是我国加入世贸组织后,成为世界性的加工基地,产品出口的增长迅速,从低附加值、劳动密集型产品逐步过度到高附加值的精密型零件的出口，高精度的数控机床起了重要的作用。
数控机床是最能适应这种生产需要的。
CA6140卧式车床 毕业论文
CA6140卧式车床毕业论文目录摘要........................................................................................ ......1 目录..............................................................................................2 前言............................................................................................ ..5 第一章概论. (6)1.1 车床的历史及发展 (6)1.1.1 车床的历史 (6)1.1.2 车床的诞生及发展 (6)1.2 普通车床及CA6140卧式车床的简介 (7)1.2.1普通车床的基本知识 (7)1.2.2 CA6140车床简介 (9)1.3 CA6140卧式车床主轴的作用 (11)1.3.1 主轴的结构特点 (11)1.3.2 主轴的作用 (11)第二章 CA6140卧式车床主轴的选材 (12)2.1 车床主轴的工作条件与技术要求 (12)2.1.1 主轴的基本要求 (12)2.2 主轴的选材与原因 (13)2.3 材料的热处理 (13)1第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺3.1 机床主轴的机械加工工艺分析……………………………………..3.1.1 机床主轴的基本加工路线…………………………………. 3.2 主轴加工工艺过程……………………………………………………..3.2.1 主轴的基本要求………………………………………………….3.2.2 主轴的加工工艺…………………………………………………第四章 CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14)4.1 加工精度及误差 (14)4.1.1 加工精度与加工误差 (14)4.1.2 原始误差 (14)4.1.3 研究机械加工精度的方法........................................... .14 4.2 工艺系统集合误差 (14)4.2.1 机床的几何误差 (14)4.2.2 主轴回转误差 (15)4.2.3导轨误差 (15)4.2.4 传动链误差 (16)4.2.5刀具的几何误差.......................................................... 16 4.3 定位误差 (16)4.3.1 基准不重合误差 (16)4.3.2 定位副制造不准确误差 (16)24.4 工艺系统受力变形引起的误差 (17)4.4.1工件刚度 (17)4.4.2 刀具刚度 (17)4.4.3 机床部件刚度 (17)4.4.5 工艺系统受热变形引起的误差……………………………………17 4.5 结论:提高加工精度的途径……………………………………………CA6140卧式车床主轴的加工工艺………………………………………第五章主轴的精度检验及调整………………………………………………5.1 主轴精度检验及还原…………………………………………………..5.1.1主轴及主要精度的检验………………………………………….5.1.2 检验后的精度还原…………………………………………….5.2 主轴的主要精度检验……………………………………………..5.3 主轴与其部件的装配精度………………………………………….5.3.1 主轴上传动件合理布置……………………………………….5.3.2 主轴与滚动轴承的装配……………………………………………5.3.3 主轴与齿轮的装配……………………………………………第六章车床主轴的维修与保养及废旧主轴的再利用…………………………….6.1 主轴的维护………………………………………………………………6.1.1 维修护理方式…………………………………………………..6.1.2 维修保养内容……………………………………………………36.2主轴的拆卸与清洗……………………………………………………….6.2.1与其部件的拆卸……………………………………………………..6.2.2主轴与其部件的清洗内容………………………………………….. 6.3 废旧主轴精度回升方案………………………………………………6.3.1 废旧主轴的类型……………………………………………………….6.3.2 主轴精度回升的方法…………………………………………. 6.4 主轴的再制造工程………………………………………………………6.4.1 再制造工程及其影响…………………………………………………6.4.2 主轴的再制造工程……………………………………………….4前言伴随着世界的不断进步，科技的不断发展，数字化机械设备风靡全球，不断占领市场，尤其是金属切削中的数控机床已经成为时代的先驱，引领潮流。
基于51单片机控制的CA6140车床电气控制系统改造
C 案例ASESＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ932013 06摘 要：随着工业自动化的飞速发展，生产工艺对机械设备控制操作质量、稳定性、专业技术维护等问题提出了越来越高的要求，同时也对维修电工专业教学提出了更高的要求。
学校实习教学的ＣＡ６１４０车床的配置相对落后，机床电气控制部分还是传统的继电器控制，而且控制柜内线路老化，触点经常出现接触不良。
为提高机床运行的可靠性，笔者设计了一套基于５１单片机的继电器控制系统，并组织学校维修电工专业学生进行安装、调试，运行效果较好。
关键词：ＣＡ６１４０车床 电气控制系统 ５１单片机 实习教学 基于51单片机控制的CA6140车床电气控制系统改造文/文福林 宁业林一、CA6140车床现状普通车床是应用非常广泛的金属切削工具，目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业仍大量使用。
继电器—接触器控制系统接线复杂，故障诊断与排除困难，有效率低、可靠性差、稳定性差等缺点。
而单片机是以微机技术为核心的通用型控制装置，具有功能强大、维修容易、环境适应性强、编程简单、造价低廉和使用方便等优点。
如果采用单片机控制，可简化控制线路，使机床工作可靠；同时，采用单片机控制，可使原控制线路的大电流控制改为小电流控制，由此减小了功耗，解决了触点接触不良或粘连的问题，大大降低了故障率。
因此，用单片机对CA6140车床的电气控制系统进行改造能有效地提高设备的可靠性，降低机床的故障率。
二、机床的工作原理1.主要运动形式及控制要求（1）主运动。
主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动。
主轴电动机选用三相笼型异步电动机拖动，主轴有正反转。
（2）进给运动。
刀架带动刀具的直线运动。
进给运动也由主轴电动机拖动，主轴电动机的动力通过挂轮箱传递给进给箱来实现刀具的纵向和横向进给。
（3）辅助运动。
刀架的快速移动由刀架快速移动电动机拖动，尾架的纵向移动由手动操作控制，工件的夹紧与放松由手动操作控制，加工过程的冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制。
(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普通车床电气控制电路设计
辽宁工业大学《电气控制技术》课程设计（论文）题目： CA6140普通车床电气控制电路设计院（系）：软件学院专业班级：楼宇智能化工程技术093班学号： 091407066学生姓名：张晓彤指导教师：李保国教师职称：教授起止时间： 2011.06.27—07.08课程设计（论文）任务及评语目录第1章绪论 (1)第2章主电路分析 (2)第3章控制电路分析 (4)第4章照明和信号电路的分析 (7)第5章注意事项 (7)5.1安全事项 (8)5.2车床常见的故障排除 (8)第6章个人总结 (9)参考文献 (10)第1章绪论车床是一种应用极其广泛的金属切削机床，根据其结构和用途不同，分成普通车床、立式车床、六角车床、仿形车床等，主要用于加工各种回转表面（内外圆锥面、圆锥面、成形回转面等）和回转体的端面，并可以通过尾架进行钻孔、铰孔等加工。
CA6140型卧式普通车床应用广泛，其中：C—车床；A—改进型；6—组代号（即落地式）；1—系代号（即卧式车床系）；40—最大车削直径为400mm。
车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。
电动机的动力通过主轴箱传给主轴，主轴一般只要单方向的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。
CA6140用操纵手柄通过摩擦离合器来改变主轴的旋转方向。
车削加工要求主轴能在很大的范围内调速，普通车床调速范围一般大于70。
主轴的变速是靠主轴变速箱的齿轮等机械有级调速来实现的，变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。
进给运动是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。
所谓纵向运动是指相对于操作者的左右运动，横向运动是指相对于操作者的前后运动。
车螺纹时要求主轴的旋转速度和进给的移动距离之间保持一定的比例，所以主运动和进给运动要由同一台电动机拖动，主轴箱和车床的溜板箱之间通过齿轮传动来联接，刀架再由溜板箱带动，沿着床身导轨作直线走刀运动。
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车床的电气控制设计
CA6140车床的电气控制设计CA6140车床是一种常用的金属加工机床，它主要包括机床主体、进给机构、刀架和电气控制系统等组成部分。
电气控制系统是车床的重要组成部分，其设计合理与否直接影响到车床的加工精度、工作效率和安全性。
本文将从控制系统的硬件构成和软件设计两方面进行阐述，以完整呈现CA6140车床的电气控制设计。
一、硬件构成1.电气控制柜：电气控制柜是车床电气控制系统的核心部件，用于安装各种电气元件和控制器。
控制柜通常由控制器、电源、断路器、继电器、按钮开关和指示灯等组成。
其中，控制器是车床电气控制系统的大脑，负责处理各种控制信号和指令，控制车床的运行状态和动作。
2.电机和传动装置：CA6140车床主轴电机和进给主电机是控制系统的关键部件，负责提供车床的主轴和工件的进给动力。
电机通过传动装置将动力传递给车床主轴和进给系统。
3.传感器和测量元件：传感器主要用于感知车床的工作状态和位置，常用的传感器包括位置传感器、力传感器和速度传感器等。
测量元件用于测量加工件的尺寸和形状，常用的测量元件有千分尺、游标卡尺和测量仪等。
4.控制元件：控制元件主要用于实现车床工作状态和动作的控制，常见的控制元件有继电器、断路器、按钮开关和指示灯等。
继电器用于控制电路的通断，断路器用于过载保护，按钮开关用于人机交互，指示灯用于显示车床的工作状态。
二、软件设计1.控制逻辑设计：控制逻辑设计是控制系统软件设计的核心内容，它包括车床的启动、停止、运行模式切换和动作控制等方面。
在设计控制逻辑时，首先要分析车床的工作原理和工艺流程，然后根据实际需要确定相应的控制逻辑，最后将控制逻辑转换成程序代码。
2.编程软件选择：根据车床的具体需要，选择适合的编程软件，如PLC编程软件或CNC编程软件。
PLC编程软件适用于简单的逻辑控制和信号处理，CNC编程软件适用于复杂的数控运动控制和工艺控制。
3. 编程语言选择：根据具体需求选择合适的编程语言，如Ladder Diagram（梯形图）、Structured Text（结构化文本）或G代码等。
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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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。
本机床的主要特点是：主轴孔径大(φ72mm)，变速范围广(11-1600转/分)；主轴支承采用双列向心短柱滚子轴承与60度接触角双向推力向心球轴承组合，动静刚度高，抗震型高。
主传动齿轮全部采用淬火磨削；床身采用超音频淬火，导轨面硬度在HRC45以上；精度保持性好。
床头箱采用外循环润滑，有利于散热、降噪、防泄漏。
操作系统简洁适用，指示明晰，定位准确，手感好。
机床外形美观。
床鞍和横向拖板可以快速进退。
尾座可卸荷；尾座套筒直径大，刚性好。
1.2、CA6140车床的型号意义及主要结构型号意义：如图1-1图1-1 CA6140车床型号意义CA6140车床主要由主轴箱、车身、刀架及溜板、尾座、溜板箱、进给箱、丝杠和光杠等部件组成（如图1-2）。
电动机的动力是由一台7.6KW笼型异步电动机通过V带传动，由主轴箱传到主轴，再由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，变换主轴变速箱外手柄的位置，可以改变主轴的转速。
进给运动也由主轴电动机拖动，主轴电动机传来的动力，经主轴箱，再由光杠或丝杠传至溜板箱，带动刀架作纵、横向进给运动。
图1-2 CA6140车床主要结构1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿；6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮第二章CA6140 车床对电气控制的要求CA6140车床主要由主轴电动机、快速移动电机、冷却泵电机来实现各种运动方式，达到生产加工的目的。
1.主轴电动机选用选用三相笼型异步电动机，不进行调速，为满足调速设计要求，采用机械变速。
主轴要求正、反转，对于CA6140车床主轴的正反转由摩擦离合器来实现主轴正反转，电动机只作单向旋转。
电动机容量不大，应采用直接启动。
停车时为实现快速停车，一般采用机械或电气制动2.快速移动电动机采用点动控制，不需要正反转和调速，靠机械结构实现不同方向的快速移动。
3.冷去泵电机与主拖动电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可选择启动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机便立即停止。
冷却泵电机不需要正反转和调速4.电路中应具有必要的保护环节、安全可靠的照明电路和信号指示。
第三章 CA6140车床电气控制电路设计3.1、主电路设计根据电气控制的要求，由接触器KM1、KM2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3，具体电路图如图3-1所示。
图3-1 主电路主电路中共有三台电动机，图中M1为主轴电动机，用以实现主轴旋转和进给运动；M2为冷却泵电动机；M3为溜板快速移动电动机。
M1、M2、M3均为三相异步电动机，容量均小于10kW，全部采用全压直接起动皆有交流接触器控制单向旋转。
主轴电动机MI 的运转和停止由接触器KM1 的三个常开主触点的接通和断开来控制。
电动机M1 只需作正转，而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的。
电动机M1的容量小于10KM,所以采用直接启动。
M2 为冷却泵电动机,进行车削加工时,刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却。
为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现刀具的冷却。
冷却泵电动机M2 由接触器KM2 的主触点控制。
M3 为快速移动电动机，由接触器KM3 的主触点控制。
带钥匙的低压短路器QS 是电源总开关。
热继电器FR1 和FR2 分别作M1 和M2 的过载保护，快速移动电动机M3 是短时工作的，所以不需要过载保护。
M2、M3 的容量都很小，加装熔断器FU1 作短路保护。
3.2、控制电路设计控制电路的供电电压是110V，通过控制变压器TC 将380V 的电压降为110V 得到。
控制变压器的一次侧由FU1 作短路保护，二次侧由FU2、FU3、FU4 分别作短路保护。
如图3-2 所示。
图 3-2 控制电路3.2.1、主轴电动机M1的控制SB1 是红色的紧急停止按钮，SB2 是绿色的启动按钮。
合上QS，主轴电动机M1准备起动，指示灯HL亮，按下SB2，KM线圈得电，KM自锁触头闭合、KM主触头闭合、KM辅助常开触头闭合，主轴电动机M1起动运转。
按下SB1，KM线圈失电，KM1触头复位，电动机M1失电停转。
3.2.2、冷却泵电动机的控制如果车削加工过程中，工艺需要使用却液时，合上开关SA1，在主轴电动机M1运转情况下，KM1线圈得电，其主触头闭合，冷却泵电动机启动运转。
由电气原理图可知，只有当主轴电动机M1启动后，冷却泵电动机M2才有可能启动，当M1停止运行时，KM 常开触头断开,M2也就自动停止。
3.2.3、快速移动电机的控制快速移动电动机M3的启动是由安装在进给操纵手柄顶端的按钮SB3来控制，它与中间继电器KM3组成点动控制环节。
将操纵手柄扳到所需要的方向，压下按钮SB3，KM3线圈得电，KM3主触头闭合，快速移动电机M3启动，溜板就向指定方向快速移动。
3.2.4、信号指示与照明电路控制变压器TC的副边分别输出24V和6V电压，作为机床低压照明灯和信号灯的电源。
EL为机床的低压照明灯，采用FU4作短路保护，由开关SA2控制；HL 为电源的信号灯，FU3 为信号灯的短路保护，合上电源开关QS，信号灯HL 亮，表明控制电路有电。
3.3、电路的保护环节1、电路电源开关是带有开关锁SA的断路器QS。
机床接通电源时需用钥匙开关操作，再合上QS，增加了安全性。
需要送电时，先用开关钥匙插入SA开关锁中并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，此时，机床电源送入主电路380V交流电压，并经控制变压器输出110V控制电路、24V安全照明电路、6V信号灯电压。
断电时，若将开关锁SA左旋，则触头SA(2-3)闭合，QS线圈通电，断路器QS断开，机床断电。
若出现误操作，QS将在0.1s内再次自动跳闸。
2、打开机床控制配电箱壁龛门，自动切除机床电源的保护。
在配电箱壁龛门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁箱门时，安全开关的触头SQ2(2-3)闭合，将使断路器QS线圈通电，断路器QS自动跳闸，断开机床电源，以确保人身安全。
3、机床床头皮带罩处设有安全开关SQ1，当打开皮带罩时，安全开关触头SQ1（1—4）断开，将接触器KM1、KM2、KM3线圈电路切断，电动机将全部停止旋转，以确保了人身安全。
4、为满足打开机床配电箱壁龛门进行带电检修的需要，可将SQ2安全开关传动杆拉出，使触头SQ2（2-3）断开，此时QS线圈断电，QS开关仍可合上。
当检修完毕，关上壁龛门后，将SQ2开关传动杆复位，SQ2保护作用照常起作用。
5、电动机M1、M2由热继电器FR1、FR2实现电动机长期过载保护；断路器QS实现全电路的过流、欠电压保护及热保护；熔断器FU、FU1至FU6实现各部分电路的短路保护。
第四章控制电路中各元件的选择与技术数据4.1、电动机的选择M1主轴电动机：Y系列电动机具有体积小、重量轻、运行可靠，结构坚固，外形美观等特点，起动性能好，具有效率高等特点，达到了节能效果。
而且噪声低、寿命长、经久耐用。
Y系列电动机适用于空气中不含易燃、易爆或腐蚀性气体的场所。
Y132-4-B3型号电动机功率为7.5kW，频率为50Hz，转速为1450转/分，效率为87%，堵转转矩为2.2n.m，最大转矩为2.3n.m，所以此类型电动机能符合电路配置，并能有效完成工作。
M2冷却泵电动机：AOB-25机床冷却泵是一种浸渍式的三相电泵，它由封闭式三相异步电动机与单极离心泵组合而成，具有安装简单方便.运行安全可靠.过负荷能力强.效率高.噪声低等优点，适合作为各种机床输送冷却液、润滑液的动力。
此电动机输出功率为90W，扬程为4米，流量为25升/分，出口管径为1/2吋，能有效配合M1电动机使用。
M3快速移动电动机：AOS5634功率为250W，电压为380V，频率为50Hz，转速为1360转/分，E级4.2、控制变压器的选择首先查看电源电压、实际用电载荷和地方条件，然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择，一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑，其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。
在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75～90%左右。
运行中如实测出变压器实际承受负荷小于50%时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量应立即更换大变压器。
同时，在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，根据用电设备选择次级线圈的电压值，最好选为低压三相四线制供电。
这样可同时提供动力用电和照明用电。