CA6140普通车床的数控改装与设计

湘潭大学兴湘学院毕业设计题目：CA6140普通车床的数控改装与设计专业：机械设计制造及其自动化学号：2008963036姓名：龚林指导教师：周里群完成日期：2012年5月14日湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：CA6140普通车床的数控改造与设计专业：机械设计制造及其自动化学号：2008963036姓名：龚林指导教师：周里群完成日期：2012年5月14日湘潭大学兴湘学院毕业设计任务书毕业设计题目：CA6140普通车床的数控改装与设计学号：2008963036姓名：龚林专业：机械设计制造及其自动化指导教师：周里群系主任：周友行一、主要内容及基本要求主要内容：1.机床数控化改造的意义，国内外研究的发展现状及应用情况；2.对CA6140普通车床结构的基本了解及熟知其如何工作；3.CA6140普通车床横向、纵向进给机构的改造设计及其步进电机的选择；4.CA6140普通车床电机的主轴电机的选择及其刀架部分的改造；5.微机控制系统的设计以及其它部分的设计与安装。基本要求：1.CA6140车床改造后的纵向进给机构装配图；2.CA6140车床改造后的横向进给机构装配图；3.CA6140车床改造后的总体布置图；4.CA6140车床自动刀架装配图；5.说明书一份，要求条例性强，语句通顺，无错别字，不少于25页；6.摘要英文翻译一份。二、重点研究的问题CA6140普通车床数控化改装与设计三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1熟悉课题、调研、收集资料2012年4月1日2方案设计、论证2012年4月10日3总体设计、设计计算2012年4月30日4整理资料2012年5月2日5撰写论文、准备答辩及答辩2012年5月24日678四、应收集的资料及主要参考文献[1].余英良著，机床数控改造设计与实例（第一版），机械工业出版社，2001，P1-38；[2].卜云峰主编，机械工程及自动化简明设计手册（下册）（第二版），机械工程出版社，2000，P228-253；[3].吴振彪主编,机电综合设计指导(第一版)，中国人民大学出版社，2001，P1-116；[4].晏初宏主编，数控机床，机械工业出版社（第二版）2000，P230-249，P1-18；[5].董玉红，邵俊明主编，机床数控技术（第二版），哈尔滨工业大学出版社，2001，P1-P258；[6].王志平主编，数控机床及应用(第一版)，高等教育出版社，1999，P118-136；[7].林宋，田建君主编，现代数控机床(第一版)，化学工业出版社2000，P131-170；[8].朱晓春主，数控技术(第一版)，机械工业出版社，1999，P202-233；[9].汪恺主编，机械设计标准应用手册(第一版)，机械工业出版社，1995；[10].唐金松主编，简明机械设计手册（第二版），上海科学技术出版社，2000，P156；[11].成大先主编，机械设计图册（第5卷），化学工业出版社，1992；[12].李荣生主编,电气传动控制系统设计指导,机械工业出版社，2004。湘潭大学兴湘学院毕业设计评阅表学号2008963036姓名龚林专业机械设计制造及其自动化毕业设计题目：CA6140普通车床的数控改装与设计评价项目评价内容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价论文选题综合性较强，基本符合机械专业培养目标和要求；题目难度适中，与工业生产实际结合较紧密。论文作者具有较强的查阅文献和综合归纳资料的能力，综合应用本科所学知识能力一般；同时，论文作者计算机能力较好，英文水平及应用不错；方案设计时有一定的经济分析能力。论文立论正确，论述比较充分，整体结构尚可；设计与计算比较科学，技术用语比较准确，图纸比较完备，但图表不是十分准确，引文比较规范。论文文字尚算通顺，但观点提炼不足，综合概括能力一般，论文用一定的实际应用价值，但创新能力不是很强。评阅人：年月日湘潭大学兴湘学院毕业设计鉴定意见学号：2008963036姓名：龚林专业：机械设计制造及其自动化毕业设计说明书39页图4张设计题目：CA6140普通车床的数控改装与设计内容提要：1.机床数控化改造的意义，国内外研究的发展现状及应用情况；2.对CA6140普通车床结构的基本了解及熟知其如何工作；3.CA6140普通车床横向、纵向进给机构的改造设计及其步进电机的选择；4.CA6140普通车床电机的主轴电机的选择及其刀架部分的改造；5.微机控制系统的设计以及其它部分的设计与安装。指导教师评语该生基本上能按时独立完成任务书中规定的任务，基本满足教学要求。工作量饱满。基本上能独力查阅文献，综合归纳和分析问题的能力较好。方案论证充分，设计计算分析基本正确。翻译较准确，图纸较齐全，图面质量符合国家标准。设计说明书内容正确，文字通顺，格式规范。同意参加答辩，建议评定成绩为指导教师：年月日答辩简要情况及评语答辩材料提交完整，基本能正确流利地回答问题，基本知识和技能掌握尚可。工作量较为饱满，说明书、图纸有错误，须进行修改完善。通过答辩，成绩为“中等”。答辩小组组长：年月日答辩委员会意见同意答辩组意见，成绩评定：“中等”。答辩委员会主任：年月日目录1.绪论…‥…………………………………………………‥………11.1课题背景…………………………………………………………11.2机床改造的内容及意义‥………………………………………11.3机床的经济型数控化改造主要解决的问题……………………22.设计要求‥…………………………………‥……………………32.1CA6140车床的介绍……………………‥……………………32.2总体方案设计要求……………………………………………42.3设计参数………………………………………………‥……52.4其它要求………………………………………………………83.进给伺服系统机械部分设计与计算…………………………………93.1进给系统机械结构改造设计…………………………………93.2进给伺服系统机械部分的计算与选型………………………93.2.1确定系统的脉冲当量………………………………………103.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤……………103.2.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤……………133.2.4齿轮有关计算………………………………………………143.2.4（1）纵向齿轮及转矩的有关计算…………………………143.2.4(2)横向齿轮及转矩的有关计算…………………………184.步进电动机的计算与选型………………………………………214.1步进电动机选用的基本原则…………………………………214.2步进电动机的选择……………………………………………225.主轴交流伺服电机…………………………………………………235.1主轴的变速范围………………………………………………235.2初选主轴电机的型号…………………………………………235.3主轴电机的校核………………………………………………236.刀架部分的改造……………………………………………………247.微机控制系统硬件电路设计……………………………………267.1控制系统的功能要求…………………………………………267.2硬件电路的组成………………………………………………267.3设计说明………………………………………………………268.车床改造的结构特点……………………………………………308.1.滚珠丝杆………………………………………………………308.2导轨副…………………………………………………………308.3安装电动卡盘…………………………………………………308.4脉冲发生器……………………………………………………309．安装调整中应注意的问题………………………………………319.1滚珠丝杠螺母副的选择……………………………………319.2滚珠丝杠螺母副的调整……………………………………319.3联轴器的安装………………………………………………319.4主轴脉冲发生器的安装……………………………………319.5电动刀架的安装……………………………………………31总结……………………………………………………………………32参考文献………………………………………………………………33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、滚珠丝杠ABSTRACTMostenterprisesstillhavelargeamountsgeneral-purposemachinetoolswhichhavelongevityofservice,lowprecision,cannotadapttomassproduction,lowautomatizationandadaptability,butcannotbewashedoutbecauseofitslowcostandcontinuityofenterprise’sproduction.Asarepresentativeproductionofmechanical,electronic,hydraulicandpneumaticintegration,numericallycontrolledmachineshaveastabilizationqualityandhighefficiency,andcansolveproblemssuchascomplexstructure,highprecision,massproduction,partvarietyinmachining.Purchasingnewnumericallycontrolledmachinesisanimportantwaytoimproveproductionprecisionandefficiency,buti