毕业设计（论文）-CA6140普通机床的数控化改造精选.doc

CA6140普通机床的数控化改造 摘 要 本论文对我国现有的普通机床的现状进行分析，运用数控技术对CA6140普通车床进行自动化和精密化改装，改装技术主要涉及到：在普通车床上附加数控装置和执行元件，选择合适的机床伺服系统。结果表明：经改造后的机床完全能实现外圆、锥度、螺纹、端面等加工内容的自动控制，提高了原机床的生产效率，降低了劳动强度。采用数控技术对企业原有机床进行改造，是当前工矿、企业普通机床技术改造的有效途径。 关键词：CA6140、普通车床、数控改造、数控技术 目 录 1 绪论 1 1.1数控加工技术的发展趋势 1 1.1.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 1 1.1.2向高速化和高精度化发展 1 1.1.3向智能化方向发展 2 1.1.4数控车床的发展方向 2 1.2 改造的必要性 3 1.2.1微观看改造的必要性 3 1.2.2宏观看改造的必要性 4 1.3 数控化改造的优缺点 5 2 CA6140车床的数控改造总体方案的设计 6 2.1数控改造后的结构及工作原理 6 2.1.1 PC机 6 2.1.2 数控控制板 6 2.1.3 机床本体 6 2.2数控机床改造的设计步骤 7 2.2.1设计任务 7 2.2.2总体方案的论证 7 2.2.3总体方案的确定 8 3 机械部分改造设计与计算 10 3.1 纵向进给系统的设计计算 10 3.1.1 纵向进给系统的设计 10 3.1.2 纵向进给系统的设计计算 10 3.2 横向进给系统的设计计算 19 3.2.1横向进给系统的设计 19 3.2.2横向进给系统的设计计算 19 3.3 滚珠丝杠的设计 25 3.3.1滚珠丝杠螺母副的特点 25 3.3.2滚珠丝杠的主要技术参数 25 3.3.3滚珠丝杠副的标注和精度验算 26 3.4步进电动机的选择 28 3.4.1步进电动机选用的基本原则 28 3.4.2 步进电机的选择 29 4 自动回转刀架的选型 31 4.1数控车床刀架的基本要求 31 4.2数控车床刀架结构 31 4.3自动回转刀架的工作原理 32 5 数控系统设计 33 5.1 机床数控系统的工作原理 33 5.2 系统硬件结构 33 5.2.1 主控制器 33 5.2.2存储器扩展设计 33 5.2.3 步进电机接口电路 34 5.3 数控系统软件设计 35 5.3.1 监控与操作软件 35 5.3.2 步进电机控制软件 35 6 结束语 37 参考文献 38 致谢 39 1 绪论 企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它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。目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。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；而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学,特此对CA6140普通车床进行了数控化改造。 数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。我国作为机床大国，对普通机床数控化改造不失为一种较好的良策。 1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。 6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。 1.1数控加工技术的发展趋势 1.1.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。 1.1.2向高速化和高精度化发展 这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。 1.1.3向智能化方向发展 随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。 （1）应用自适应控制技术 数控系统能在运行过程中检测一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。 （2）引入专