-毕业设计-CA6140车床数控化改造.doc

毕业设计说明书 题目： CA6140普通车床数控化改造 整设计图纸请联系本人，参见豆丁备注。/lzj781219 毕业生姓名 ： 专业 ： 数控技术 学号 ： 指导教师 : 所属系（部） ： 机械电子工程系 二〇一三年五月CA6140普通车床数控化改造 摘 要 随着科学技术的迅猛发展，衡量一个国家机械制造工业水平的重要标志是数控机床。我国普通机床拥有量大，生产规模小的具体国情，需要采用经济型数控系统对普通机床进行数控化改造。机电一体化技术涉及电子、机械、以及控制等多门学科，是衡量一个国家机械装备发展水平的重要标志，是现代工业最主要的基础技术和核心技术之一。虽然这门学科还正处于发展阶段，许多理论还处于研究和完善阶段，但是它代表着机械工业技术革命的前沿方向，更是综合国力的又一具体体现。因此，我们应该重视该学科的研究，大力发展这门学科，逐渐缩小与日美等发达国家的差距。本次设计是对CA6140普通车床的数控化改造。我设计时先对数控机床系统进行了总体设计，然后对进给系统、齿轮箱传动比及步进电机进行了计算，最后我对电气系统进行了设计。在国内，盛行普通车床改造成数控车床，此设计就是针对着这以目的而设计的，这缩短了工业化的进程，降低了生产成本，同时为广大的生产厂家所接受。 关键词：数控改造 ;数控 ;步进电动机 目 录 1 绪论 1 2 数控机床系统总体设计 2 2.1 总体方案设计内容 2 2.2 总体方案确定 3 3 进给系统设计计算 4 3.1 选择脉冲当量 4 3.2 计算切削力 4 3.3 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 5 4 齿轮进给齿轮箱传动比计算 13 4.1 纵向进给齿轮箱传动比计算 13 4.2 横向进给齿轮箱传动比计算 13 5 步进电机的计算和选型 14 5.1 纵向进给步进电机计算 14 5.2 横向进给步进电机计算和选型 18 6.CA6140车床数控化改造的数控系统 21 6.1数控系统选型 21 6.2步进电动机的驱动器选型 24 6.3驱动器信号输入输出 29 7.CA6140电气系统数控改造设计 32 7.1概述 32 7.2电气系统数控改造设计 32 7.3强电柜的安装与连接 33 总结 34 参考文献 35 致谢 36 1 绪论 我国的大多数企业的生产和制造行业、加工装备绝大数是传统的机床，用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、档次低、品种少、成本高、供货期长，从而在国内、国际市场上缺乏竞争力，影响企业的生存和发展。所以普通车床的数控改装已成必然。 近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用，在大中企业己有较多的使用。在以上数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大多数处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。2001年，我国机床工业产值己进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47. 39亿美元，这仅次于美国的53. 67亿美元，消费额比上一年增长25%。但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24. 06亿美元，比上年增长27. 3% ，我国很有必要进行数控化改造。 在日本、美国和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造将是个永恒的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。在日本、美国、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了生产线和机床数控改造的新的行业。 企业要在当前市场竞争激烈需求多变的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最好的质量、最低价格、最短的时间去满足市场需求的不断变化。而普通机床已不适应小批量多品种生产要求，数控机床则综合了微电子技术、数控技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工高精度、小批量、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。普通车床经过次大修后，其零部件相互连接尺寸，主要传动零件几经更换和调整，故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难达到大修验收标准，而且费用较高。 数控机床在机械加工行业中的应用广泛。数控机床的发展，一方面是高性能全功能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达±0.0~0.02mm，已能满足C6140车床改造后加工