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普通CA6140車床的經濟型數控改造

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更新時間：2014-08-05
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普通CA6140車床的經濟型數控改造
目錄
1.緒論 1
2.設計要求 3
2.1總體方案設計要求 3
2.2設計參數 4
2.3.其它要求 6
3. 車床改造的結構特點 7
3.1.滾珠絲桿 7
3.2導軌副 7
3.3安裝電動卡盤 7
3.4脈沖發生器 7
4.進給伺服系統機械部分設計與計算 8
4.1 機械部分的改造 8
4.2進給系統機械結構改造設計 9
4.3進給伺服系統機械部分的計算與選型 10
4.3.1確定系統的脈沖當量 10
4.3.2縱向滾珠絲杠螺母副的副的型號選擇雨校核步驟 10
4.3.3 橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟 14
4.3.4齒輪有關計算 16
4.3.4（1）縱向齒輪及轉矩的有關計算 16
4.3.4 (2)橫向齒輪及轉矩的有關計算 20
5. 步進電動機的計算與選型 23
5.1步進電動機選用的基本原則 23
5.2步進電動機的選折 24
6.主軸交流伺服電機 24
6.1機床主運動電機的確定 26
6.2主軸的變速變速范圍 26
6.3初選主軸電機的型號 27
6.4主軸電機的校核 27
7. 微機控制系統硬件電路設計 28
7.1控制系統的功能要求 28
7.2硬件電路的組成 28
7.3設計說明 31
8．安裝調整中應注意的問題 31
8.1滾珠絲杠副的特點 31
8.2滾珠絲杠螺母副的選擇 32
8.3滾珠絲杠螺母副的調整 32
8.4聯軸器的安裝 32
8.5主軸脈沖發生器的安裝 32
結論 35
參考文獻 36
1緒論

數控機床與普通機床相比,增加了功能,提高了性能,簡化了結構.較好地解決形狀復雜、精密、小批量及形狀多變零件的加工問題。能獲得穩定的加工質量和提高生產率，其應用越來越廣泛，但是數控的應用也受到其他條件限制：（1）數控機床價格昂貴，一次性投資巨大，中小企業常是心有力而力不足；（2）目前，各企業都有大量的普通機床，完全用數控機床替換根本不可能，而且替代下的機床閑置起來又會造成浪費；（3）在國內，訂購新數控機床的交貨周期一般較長，往往不能滿足生產急需；（4）通用數控機床對某一類具體生產項目有多余功能。
要較好的解決上述問題，應走通用機床數控改造之路。普通機床的改造就是在普通機床上增加微機數控裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現額定的加工工藝目標。這一工作早在20世紀60年代已經在開始迅速發展，并有專門企業經營這門業務。目前，國外已發展成為一個新興產業部門，從美國、日本等工業化國家的經驗看，機床的數控化改造也必不可少，如日本的大企業中有26%的機床經過數控化改造，中小企業則達74%。在美國有許多數控專業化公司為世界各地提供數控化改造業務。中國是擁有300多萬臺機床的國家，其中大部分是多年積累生產的普通機床，自動化程度低。要想在近幾年用自動和精密設備更新現有機床，不論是資金還是中國機床制造廠的能力都是辦不到的，因此，普通機床的數控化改造大有可為，它適合中國的經濟水平、生產水平和教育水平，已成為中國設備技術改造的主要方向之一。
機床數控化改造的優點：（1）改造閑置設備，能發揮機床原有的功能和改造后的新增功能，提高了機床的使用價值，可以提高固定資產的使用效率；（2）適應多品種、小批量零件生產；（3）自動化程度提高、專業性強、加工精度高、生產效率高；（4）降低對工人的操作水平的要求；（5）數控改造費用低、經濟性好；（6）數控改造的周期短，可滿足生產急需。因此，我們必須走數控改造之路。
普通車床（如C616，C618，CA6140）等是金屬切削加工最常用的一類機床。普通機床刀架的縱向和橫向進給運動是由主軸回轉運動經掛輪傳遞而來，通過進給箱變速后，由光杠或絲杠帶動溜板箱、縱溜箱、橫溜板移動。進給參數要靠手工預先調整好，改變參數時要停車進行操作。刀架的縱向進給運動和橫向進給運動不能聯動，切削次序也由人工控制。
對普通車床進行數控化改造，主要是將縱向和橫向進給系統改為用微機控制的、能獨立運動的進給伺服系統；刀架改造成為能自動換刀的回轉刀架。這樣，利用數控裝置，車床就可以按預先輸入的加工指令進行切削加工。由于加工過程中的切削參數，切削次序和刀具都會按程序自動調節和更換，再加上縱向和橫向進給聯動的功能，數控改裝后的車床就可以加工出各種形狀復雜的回轉零件，并能實現多工序自動車削，從而提高了生產效率和加工精度，也能適應小批量多品種復雜零件的加工。

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