数控机床数控改造分析.docx

四川职业技术学院 《数控机床电气控制与PLC》 课程设计 所属系部 机械工程系 所属专业 数控技术 所属班级 1班 学 　号 13158010301122 学生姓名 赵冕 指导教师 刘帅 完成日期 2015.4.21 任 务 书 设计题目 CA6140普通车床的电气翻新及数控改造设计 学生姓名 赵冕 所属班级 数控一班 设计内容与要求: 1. 将原机床的手动刀架更换为数控电动刀架，并设计其控制线路； 2. 将原机床普通丝杠更换成滚珠丝杠，并将其改为半闭环伺服控制，设计其控制线路； 3. 对与此机床功能相关的主电路、控制电路、输入输出接口电路、驱动器线路等进行设计； 4. 对整机进行调试，使功能完善、工作正常。 拟采用的设计方法、思路及参考文献: 1.拆除原手动刀架和小拖板，安装由数控系统控制的四工位电动刀架。根据改造车床的型号及主轴中心高度，选用常州宏达机床数控设备厂生产的LD4—C6140型四工位电动刀架，利用系统内置固定式PLC控制刀架的运动。 2. 摘 要 随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高。产品的更新换代也不断加快。因此对机床不仅要求具有较高的生产率和精度，而且应能迅速地适应产品零件的变换，这促使了数控机床的产生。 数控机床是指机床的操作命令以数值数字的形式描述工作过程按规定的程序自动进行的机床。随着微电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速地发展起来。尽管数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批量多品种零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率。但是目前我国数控机床占有量却不足在役机床总量的3％，而一些工业发达国家早已达到20％以上。我国是制造大国，但不是制造强国。机械制造业水平与发达国家相比而言相对落后，设备陈旧，技术水平差距较大，国际竞争力弱，影响了生产力的发展。逐步提高数控机床的占有率，已经成为我国制造技术发展的总趋势。提高机床数控率有两个途径：一是增加新的数控机床，但价格昂贵，一次性投资大，目前各企业均拥有大量的具有较长使用寿命的普通机床，完全用数控机床替代是根本不可能的；二是对旧机床进行数控化改造。针对企业拥有的大量普通车床进行改造来提高设备的先进性和数控化率，是一个极其有效且实用的途径，是企业必走之路。我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势，一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另一方面却有不少国内机床滞销积压，国外机床产品充斥市场，严重影响了我国数控机床自主发展的势头。这种现象的出现，除了有经营上，产品质量上和促销手段上的势头等原因外，一个最主要的原因就是新产品的开发周期长，不能及时针对用我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势，一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另一方面却有不少国内机床滞销积压，国外机床产品充斥市场，严重影响了我国数控机床自主发展的势头。这种现象的出现，除了有经营上，产品质量上和促销手段上的势头等原因外，一个最主要的原因就是新产品的开发周期长，不能及时针对用户的需求提供满意的产品。 普通机床的数控化改造事业方兴未艾，在我国目前形式下将大批故障机床尤其是一大批闲置的普通机床进行改造，升级，以较小的投入尽快使这批设备在经济发展中发挥效能，创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的课题。 目 录 1绪论 5 2主动传动系统和进给系统的改造设计 6 2.1主轴传动系统的改造设计 6 2.1.1主传动系统的设计要求 6 2.1.2主轴脉冲发生器 6 2.2.进给系统改造设计 6 2.2.1对进给驱动的要求 6 2.2.2进给系统主要部分改造设计 6 3自动回转刀架的选型 7 3.1数控车床刀架的基本要求 7 3.2自动回转刀架的原理 4 4控制系统设计 8 4.1 PLC控制系统设计的基本内容 8 4.2 PLC控制系统设计原则与步骤 8 4.2.1 PLC控制设计系统的基本原则 8 4．2．2 PLC 控制系统设计与调试步骤 8 4.3控制要求 9 4.4控制流的选择 9 5系统的硬件设计 11 5.1系统的组成 11 5.2主要电器元件的选择 12 5.2.1电动机的选择 12 5.2.2保护电器的选择 13 5.2.3控制电器的选择 13 5.3 CA6140车床控制原理电路图概述及原理分析 14 5.4 PLC的选型 16 5.4.1 PLC硬件系统 16 5.4.2 PLC软件系统 17 5.4.3电气控制中继电器控制与PLC控制的比较 20 5.4.4 PLC的选择 20 5.5 PLC的I/O地址的分配 21 5.6 I/O接线图 21 结论 23