CA6140普通车床的数控化改造

毕业设计（论文）报告纸共44页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。数控机床作为机电液气一体化的典型产品，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量、零件多变的问题，加工质量稳定，生产效率较高。购买新的数控机床是提高产品质量和效率的重要途径,但是成本高，许多企业在短时间内无法实现，这严重阻碍企业设备更新的步伐。为此把普通机床数控化改造，不失为一条投资少、提升产品质量及生产效率的捷径，提升企业竞争力，在我国成为制造强国的进程中，占有一席之地。本文的主要内容有：1．对普通车床数控化改造经济性评价详细论证，确定普通车床数控化改造方案；2．对进给系统的滚珠丝杠型号选择与装配设计，支承方式的设计与轴承型号选择，步进电机选择等进行了详细研究；3．对常用进口数控装置系统和国产数控装置系统进行仔细比较，根据所改造的性能和精度指标来选配数控装置系统和自动刀架型号，提出选择方法；4．根据普通车床CA6140电气控制系统和原理图与普通车床数控化改造CJK6140-A的数控系统对比分析，形成普通车床数控化改造完整的电气控制技术图；5.为保持切削螺纹的功能，仔细研究了在主轴上安装脉冲发生器的选型，脉冲发生器直接与主轴间连接方法，并形成了相应的技术图；6.拆卸普通机床，甩掉原有进给箱等，对主传动系统的进行大修，滑板贴塑与铲刮调试，对机床相关部件和参数进行测绘、测量；7.绘出相应的零件图和装备图；8．给出普通车床数控化改造的安装、调试方法。关键词：普通车床、数控、改造ABSTRACTMostenterprisesstillhavelargeamountsgeneral-purposemachinetoolswhichhavelongevityofservice,lowprecision,cannotadapttomassproduction,lowautomatizationandadaptability,butcannotbewashedoutbecauseofitslowcostandcontinuityofenterprise’sproduction.毕业设计（论文）报告纸共44页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊Asarepresentativeproductionofmechanical,electronic,hydraulicandpneumaticintegration,numericallycontrolledmachineshaveastabilizationqualityandhighefficiency,andcansolveproblemssuchascomplexstructure,highprecision,massproduction,partvarietyinmachining.Purchasingnewnumericallycontrolledmachinesisanimportantwaytoimproveproductionprecisionandefficiency,butitmaynotcometruetomanyenterprisesbecauseitcostmuch.Enterprises’equipmentupdatingsteparecounteractedseverly.SoGenerallathe'snumericallycontrolledreformingisaquickwaythatcostsless,improveproductionprecisionandefficiency,anditcanimproveenterprises’competitivepower.Soitcantakesitsplaceinourwaytoapowerfulmanufacturingcountry.Themaincontentsis:1.Theeconomicalefficiencyofthereformisevaluatedindetailandthereformingschemeismakedaccordingtomistyoptimum’ssynthesizeadjudicateprinciple.2.Theballscrew’stype,assembling,supporting,bearingtype,andsteppingmotoroffeedingsystemisdesigned.3.TheimportanddomesticNCsystemswerecomparedcarefully,broughtupachoosemethodandselectedtheNCsystemandautomatictoolrestaccordingtothefunctionandaccuracyindexofreforming.4.ThecompleteelectricitycontroldiagramwasdrawnoutaccordingtotheresultofcomparingCA6140’selectricitycontrolsystemandprinciplewiththereformingCJK6140-A’sNCsystem.5.Inordertoprotectthefunctionofcuttingascrew,wecarefullystudiedtheimpulseregulatoranditsconnectionwiththeprincipalaxis,anddrawoutatechniquediagram.6.Disassembledthelathe,throwawaytheoldfeedingsystem,repairedthemaindrivingsystem,coveredplasticsonslidingsurface,shovelingorscrapingandtesting,countedormeasuredthepartsofthelathe.7.Drawoutpartsdiagramsandassemblediagram.8.Methodsofinstallingandtestingofgeneralpurposelathe’snumericallycontrolledreformingwereputforward.Keywords:Generalpurposelathe、Numericalcontrol(NC)、Reform毕业设计（论文）报告纸共44页第3页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章前言-------------------------------------------------------61.1问题的提出----------------------------------------------------61.1.1国内外数控系统发展概况------------------------------------61.1.2国内外数控技术发展趋势------------------------------------71.1.3智能化新一代PCNC数控系统---------------------------------71.2普通机床数控改造的经济性评价----------------------------------81.2.1微观看改造的必要性----------------------------------------81.2.2宏观看改造的必要性----------------------------------------91.3普通机床数控化改造市场----------------------------------------91.3.1改造的市场------------------------------------------------91.3.2进口设备和生产线的数控化改造市场-------------------------10第二章CA6140普通车床数控改造总体方案的设计要求------------------102.1设计要求-----------------------------------------------------102.2主传动系统和进给系统的改造-----------------------------------112.3主轴脉冲发生器-----------------------------------------------12第三章进给伺服系统机械部分设计与计算----------------------------143.1进给系统机械结构改造设计-------------------------------------143.2进给伺服系统机械部分的计算与选型-----------------------------143.2.1确定系统的脉冲当量---------------------------------------153.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择与校核步骤---------------153.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤-----------------------193.3.1横向进给系统的设计计算-----------------------------------193.3.2滚珠丝杠设计计算-----------------------------------------203.3.3齿轮及转矩有关计算---------------------------------------223.4滚珠丝杠螺母副的精度等级-------------------------------------233.5滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧-------------------------------233.6进给系统传动齿轮间隙的消除-----------------------------------253.6.1采用减速箱的目的及注意事项-------------------------------253.6.2减少或消除空程的必要性和方法-----------------------------25第四章CA6140数控改造步进电机的设计-----------------------------264.1步进电机的工作方式-------------------------------------------26毕业设计（论文）报告纸共44页第4页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.2步进电机的选择-----------------------------------------------264.2.1步进电机选用的基本原则-----------------------------------264.2.2CA6140纵向进给系统步进电机的确定------------------------274.2.3CA6140横向进给系统步进电机的确定------------------------28第五章自动回转刀架的选型----------------------------------------285.1数控车床刀架的基本要求---------------------------------------285.2自动回转刀架的工作原理---------------------------------------29第六章CA6140普通车床数控化改造的数控系统-----------------