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(OK)C6140车床数控改造设计说明书.doc
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CAD-~CA6140数控改造总装图.dwg
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CAD-~LBJ光电编码盘.dwg
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CAD-~横向进给机构示意图.dwg
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CAD-~脉冲发生器安装示意图.dwg
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CAD-~数控改造原理图.dwg
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CAD-~自动转位刀架.dwg
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CAD-~纵向进给机构示意图.dwg
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CAD-齿轮零件图.dwg
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外文翻译--数控机床.doc
1、自动转为到家选择设计数控机床的刀架是机床的重要组成部分。其结构直接影响车床的切削性能和效率。卧式车床数控改造应将原来机床的普通手动转位刀架替换成自动换位刀架，本设计决定采用常州武进数控设备厂生产的四工位螺旋转位刀架。．驱动系统的设计改造由于改造设计的是简易型经济数控，所以在考虑具体方案时，基本原则是在满足需要的前提下，对于机床尽可能减小改动量，以降低成本。总体改造如下图所示图总体改造的示意图.控制方式类型选择数控机床的伺服进给系统有开环控制闭环控制和半闭环控制之分。开环系统结构简单工作可靠造价低廉，但影响定位精度的机械传动装置的摩擦惯量间隙的存在，故精度和快速性较差。开环控制的定位精度般为..，不能满足横向最小运动单位.脉冲的要求。闭环系统控制精度高快速性好，但对机床的要求比较高，且造价较昂贵。闭环控。
2、安装主轴脉冲发生器。第章伺服进给机构设计伺服进给机构的设计是普通车床经济型数控改造的主要部分，如果说系统是数控机床的“大脑”，是发布“命令”的指挥机构，那么，伺服驱动系统便是数控机床的“四肢”，是执行机构，它忠实而准确的执行由系统发来的运动命令。伺服控制系统是联接数控系统与机床的枢纽，其性能是影响数控机床的精度稳定性可靠性加工效率等方面的重要因素。.伺服系统的组成原理机床进给伺服系统主要由伺服驱动控制系统与机床进给机械传动机构两大部分组成。机床进给机械传动系统通常由减速齿轮滚珠丝杠机床导轨和工作台拖板等组成。对于伺服驱动控制系统，按其反馈信号的有无，分为开环和闭环两种控制方式。对于开环伺服系统只能由步进电机驱动，它由步进电机驱动电源和电动机组成。闭环伺服系统则分为直流电动机和交流电动机两种驱动方式，并。
3、连接尺寸表型滚珠丝杠具体参数因为，所以强度不是问题。效率计算根据机械原理的公式，丝杠螺母副的传动效率为摩擦角螺旋升角刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起导成的变化量滚珠丝杠截面积则滚珠丝杠受扭矩引起的导程变化量很小，可以忽略，即所以导程变形总误差为即查表知级精度丝杠允许的螺距误差为，故刚度满足要求。稳定性验算根据公式为丝杆长度故稳定性也没问题。横向进给系统的设计计算普通车床经济型数控改造的横向进给系统的设计相对比较简单，般是步进电机经减速后驱动滚珠丝杠，使刀架横向运动。步进电机安装在大拖板上，用法兰盘将步进电机和机车大拖板连接起来，以保证其同轴度，提高传动精度。由于横向进给系统的设计计算与纵向进给系统类似，所用到的公式不详细说明，只计算结果。已知条件工作台重根据图纸粗略计算时间常数滚珠丝杠基本导程行程脉冲当。
4、图如图所示。要使这三大部分与数控系统的配合达到好的效果，伺服进给机构的改造设计部分除了主要的三大部分内容外，还包括与步进电动机相关的驱动电源功率放大电路辅助电路与滚珠丝杠副相关的机床导轨等内容的设计选择。图伺服进给机构设计总体方案纵向进给系统的设计计算普通车床的经济型数控改造般是步进电机经减速驱动丝杠，螺母固定溜板箱上，带动刀架左右移动。步进电机的布置，可放在丝杠的任意端，从改造方便实用方面来考虑，般都把步进电机放在纵向丝杠的右端，即尾架部位。已知的条件工作台数量根据图纸错略计算时间常数滚珠丝杠基本导程行程脉冲当量步距角最大进给速度．切削力计算由实用机床设计手册可知切削功率电机功率主传动链的总效率取进给系统的功率系数，取则又因为则切削线速度，取所以由金属切学原理可知主切削力查表得计算如下表切削参数由表。
5、资概算作简要的可行性论证。本改造设计是对普通车床进行经济型数控改造。在改造设计中，采用的是广州数控设备厂生产的型数控系统，加上两台伺服电机，费用约为万余元两套滚珠丝杠副和相配的传动部分以及齿轮副贴塑导轨等零件，费用约为万余元，总的改造费用约为万元。旧车床估计截至在万元。这样设备改造费用和旧设备费用总计不会超过万元。因此，对普通车床作经济型数控改造适合我国国情，是国内企业提高车床的自动化能力和精密程度的有效选择。它具有定的典型性和实用性。第章总体方案的拟定和论证.总体方案的拟定车床主要用于对中小型轴类盘类以及螺纹零件的加工，这些零件加工工艺要求机床应完成的工作内容有控制主轴正反转和实现其不同切削速度的主轴变速刀架能实现纵向和横向的进给运动，并具备在换刀点自动改变四个刀位完成选择刀具冷却泵润滑泵的启停加工。
6、且是双闭环系统，内环是速度环，外环是位置环。速度环中用作速度反馈的检测装置为测速发电机脉冲编码器等。速度控制单元是个独立的单元部件，它由速度调节器电流调节器以及功率驱动放大器等部分组成。位置环是由装置中的位置控制模块速度控制单元位置检测及反馈控制等部分组成。根据其位置检测信号所取部位不同，它又分为半闭环和全闭环两种。半闭环采用转角位置检测装置，安装于滚珠丝杠端部，或直接与伺服电动机转子的后端相连与伺服电动机成体对于全闭环系统需要采用直线位置检测装置，安装于机床导轨与工作台拖板之间。通常伺服驱动控制单元与电动机由个生产厂家配套提供甚至包括位置检测装置。.伺服进给机构的设计内容和设计计算伺服进给机构的设计内容包括纵向进给系统的设计与计算横行进给系统的设计与计算步进电机的选择三大部分，该部分设计的总体方案示。
7、的定位精度般为..，本设计属经济型数控改造，无须达到此精度。半闭环系统结构简单调整方便，在中小型性能要求较高的数控机床中应用较多，故本设计采用半闭环控制。半闭环控制系统组成原理图如图图半闭环控制原理图.伺服进给机构的改造纵向进给机构的改造拆除原来机床的溜板箱光杠与丝杠以及安装座，装上滚珠丝杠及其相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在丝杠的右端，采用滚珠丝杠可以提高系统的精度和纵向进给的整体刚度。横向进给机构的改造拆除原来横向进给的丝杠，换上滚珠丝杠保留原来的横向手柄机构，横向步进电机和减速箱安装在机床后侧。步进电动机的选用选用步进电动机，通常希望步进电动机的输出转矩大，启动频率和运行频率高，步距误差小。但是，增大转矩与快速运行存在定的矛盾，高性能与低成本相矛盾。因此在实际选用步进电动机时，要。
8、考虑各方面因素。首先要保证机床的定位精度，而脉冲当量直接影响机床的定位精度。脉冲当量越小，机床的定位精度越高，但机床的快速进给速度就越小。为兼顾精度与速度的要求，应在满足精度的条件下，选择尽可能大的脉冲当量。脉冲当量确定后，以此为依据选择步进电动机的步距角和传动机构的传动比。丝杠螺母副卧式车床的进给丝杠都是滑动丝杠，即丝杠与螺母之间的摩擦为滑动摩擦。由于，滑动丝杠螺母副的摩擦大转动效率低。在精度要求不高的情况下，可以仍用原机床的滑动丝杠。若要求机床精度和被加工精度较高的情况下，应将原机床的滑动丝杠螺母副改换成滚珠丝杠螺母副。考虑本设计的设计要求，选用滚珠丝杠螺母副代替原机床的滑动丝杠螺母副。机床导轨改造卧式车床上的运动部件，如刀架工作台都是沿着机床的导轨面运动的。导轨的作用就是支承和导向，即支承运动部。
9、关等动作，使刀具与工件及其它辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序轨迹和参数进行工作，从而加工出符合要求的零件。．数控机床的组成数控机床主要由控制介质数控装置伺服系统和机床本体等四部分组成，其组成框图如图图数控机床的组成图.可行性论证根据自动化制造系统，可行性论证使用户建造自动化制造系统项目前所进行的技术和经济性分析报告，是上级主管部门审定和批准立项的基本依据。同样，在进行普通车床的经济型数控改造之前进行合理的科学的可行性论证是必要的。根据传统的论证方法，普通车床的经济型数控改造的可行性论证应围绕以下几个方面进行，即企业生产经营现状及存在的问题分析，企业生产经营目标，改造的基础条件目标技术方案投资概算效益分析，改造后车床的实施计划，结论等。由于本设计仅作为大学本科生的毕业设计，故在此，设计者仅对改造的投。
10、纹时，应保证主轴转转，刀架移动个被加工螺纹的螺距或导程。这些工作内容，就是数控化改造数控系统控制的对象。察看车床及有关资料，并且参照数控车床的改造经验，确定总体改造方案。．主传动系统的设计改造对普通车床进行数控改造时，般可保留原有的主传动系统和变速操作机构，以减少改造量。但本设计中为了提高车床的自动化程度，以便于在加工过程中实现自动变换切削速度，对其作了相应的简化改造。采用交流调速电机做车床主轴电机以取代原来的主轴电机，以实现无级调速并简化原来传动系统，以达到多档调速范围的确定。．数控系统的选择设计计算机数控装置即控制装置是数控机床的中心环节。它通过对加工程序的运行处理，发出控制信号，实现对加工过程的自动控制。在本设计中，由于时间较短设计人员少，因而我们决定引进江苏东方数控新技术公司生产的数控系统。．。
11、得当时，切削深度，走刀量以此参数作为下面计算的依据，从实用机床设计手册中可知，在般外圆切削时．滚珠丝杠设计计算滚珠丝杠副已经标准化，因此滚珠丝杠副的设计归结为滚珠丝杠副型号的选择。综合车床导轨丝杠的轴向力由于上选用的是矩形导轨，根据机床设计手册查出则强度计算寿命值所以取工件直径查表得自动控制机床即及机床通常的取值所以最大动载荷表运转系数值表运转状态运转系数无冲击的圆滑运转般运转有冲击的运转表硬度系数表硬度硬度系数，.查表和表得运转系数硬度系数根据最大动载荷的值和原机床参数，选择滚珠丝杠的型号,基本参数如表即内循环浮动反向器双螺母垫片预紧滚珠丝杠副，公称直径为，导程为，滚珠列数为列，精度等级为级般数控机床精度等级为级，额定动载荷为。公称直径基本导程钢球直径丝杠大径轴端直径额定载荷刚度动载荷静载荷.螺母安。
12、，并保证运动部件在外力作用下，能准确的沿着定方向运动。导轨的导向精度精度保持性和低速运动平稳性，直接影响机床的加工精度要求支承能力和使用性能。数控改造时根据原机床导轨的磨损程度和加工精度要求，来确定导轨的结构形式。般是将原机床导轨进行修整后贴塑，使其成为贴塑导轨。贴塑导轨摩擦系数小，且动静摩擦系数差很小，能防止低速爬行现象耐磨性抗咬伤能力强加工性和化学性能稳定，具有良好的自润滑性和抗振性工艺简单，成本低。.总体设计方案的确定经总体设计方案的论证后，确定的的车床经济型数控改造的总体方案车床的主轴转速部分采用了变频调速交流异步电机车床的纵向和横向进给运动采用步进电机驱动，经步进电机驱动，齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向横向进给运动刀架改成由微机控制，经电机驱动的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能，。
参考资料：
（优秀毕业全套设计）C6140车床数控改造设计（整套下载）