CA6140普通车床的数控化改造论文

北京化工大学继续教育学院毕业设计（论文）—————————————————————————1CA6140普通车床的数控化改造论文摘要目前大多数企业还有数量众多，而且还是有较长使用寿命的普通机床，由于普通机床加工精度相对较低，不能批量生产，生产的自动化程度不高，生产自适性差，但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。而把普通机床改装成数控机床不失为一条投资少，提升产品加工精度及质量，提高生产效率的捷径，使企业提升竞争力，在我国成为世界制造中心及制造强国的进程中占有一席之地。本设计共包含以下主要内容，即改造总体方案，机械部分改造、辅助装置、数控部分、机床的安装与调试。普通车床数控化改造可以带来以下好处：一是有利于普通车床的再次利用；二是有利于企业技术的提高和成本的节约；三是有利于企业经济开支的节约，四是有利于数控化市场的扩大。机床数控化改造的意义有三：一是节约了企业资金，二是提升了机床性能，三是提高了生产效率。关键词：车床数控化改造目录第1章前言............................................................11.1问题提出............................................................31.2普通车床数控化改造的好处............................................41.3机床数控化改造的意义................................................4第2章改造总体方案..................................................5北京化工大学继续教育学院毕业设计（论文）—————————————————————————22.1CA6140车床介绍.....................................................52.1.1CA6140车床组成图............................................52.1.2CA6140改造参数...............................................62.2数控化改造要求和内容................................................6第3章机械部分改造..................................................93.1主传动系统..........................................................93.1.1主传动系统的介绍...............................................93.1.2主轴脉冲发生器................................................93.2进给传动系统.......................................................103.2.1纵向进给的改造与计算.........................................103.2.2横向进给的改造与计算.........................................143.2.3导轨.........................................................18第4章辅助装置......................................................184.1刀架的改造与安装....................................错误!未定义书签。第5章数控部分......................................................205.1数控系统的选择.....................................................215.2数控系统的介绍.....................................................215.2.1操作面板.....................................................215.2.2软件操作界面.................................................245.2.3系统参数.....................................................245.3伺服驱动...........................................................255.4伺服电机...........................................................27第6章机床的安装与调试...............................................286.1数控系统的调试.....................................................286.1.1参数设置.....................................................286.1.2外部状态检查.................................................316.1.3伺服电机安装调试.............................................33北京化工大学继续教育学院毕业设计（论文）—————————————————————————36.1.4接通伺服电源.................................................336.1.5连接机床调试.................................................346.1.6参数的设置与系统的调试.......................................366.1.7其他参数设置及传动链注意事项.................................376.2电气PLC的调试.....................................................376.3安装调试的注意事项.................................................38元器件清单..............................................................39结论.......................................................错误!未定义书签。参考文献.................................................................40致谢......................................................................41第1章前言1.1问题提出数控车床作为机电液气一体化的典型产品，是现代机械制造业中不可缺少的加工设备，在机械制造业中发挥着重要的作用，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、零件多变的加工问题，且产品加工质量稳定，生产效率较高。企业要在激烈的市场竞争中获得生存、求得发展,就必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,但是成本太高，很多工厂在短时间内都无法有那么多的资金，这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐；同时目前大多数企业还有数量众多，而且还具有较长使用寿命的普通机床，由于普通机床加工精度相对较低、不能批量生产，生产的自动化程度不高，生产自适应性差，但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。而改造现有旧机床、配备与之相适应的数控系统，把普通机床改装成数控机床，是当前许多企业对现有设备改造换代的首选办法，也是提高机床数控化率的一条有效途径，不失为一条投资少、提升产品加工精度及质量，提高生产效率的捷径，使企业提升竞争力，在我国成为世界制造业中心及制造强国的进程中，占有一席之地。所以，针对普通车床6140存在以下几个问题：1）车床整体太破旧，机床磨损严重，加工精度达不到要求。2)车床电气元件老化，连接线不稳固。北京化工大学继续教育学院毕业设计（论文）—————————————————————————43)普通车床加工存在局限性，不能实现现代多种零件的加工。4)随着机床的发展，机床也变成了数控化、人性化、效益化。而，普通车床实现一人操作多台机床，不能自动化控制。故，据上述问题普通车床即将面临淘汰，因此，普通车床的改造势在必行。1.2普通车床数控化改造的好处（1）有利于普通车床的再次利用经改造后的车床能够再次利用，能够达到生产要求，实现数控化、人性化、效益化。（2）有利于企业技术的提高，成本的节约数控机床与普通机床相比，有很大的优势，数控机床具有高度柔性，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；而普通机床精度低，效率低，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，因此工人工资水平高。这样会大大的加大企业的支出，对企业的收入也是有所影响的。（3）有利于企业经济开支的节约数控化改造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。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。（4）有利于数控化市场的扩大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。1.3机床数控化改造的意义(1)节省资金。机床数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购置新机床60%的费用，并可以利用现有地基。(2)性能稳定可靠。因为机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。(3)提高生产效率。机床数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。并且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。北京化工大学继续教育学院毕业设计（论文）—————————————————————————5第2章改造总体方案2.1CA6140车床介绍2.1.1CA6140车床组成图1、CA6140车床的基本组成如图2-1所示：2、车床的参数普通CA6140车床的主要参数如表2-1所示：表2-1床身上最大工件回转直径（mm）400刀架上最大工件回转直径（mm）220最大工件长度（mm）750/1000/1500主轴内孔（通孔）直径（mm）52主轴