普通车床的数控改造毕业设计论文.doc

毕业论文(设计) 题 目 普通车床的数控改造 指导教师 孙梦阳 学生姓名 张建霜 学 号 专 业 机电一体化 教学单位 济南大学 二0一五年四月十六日 目录 摘 要………………………………………………………………………1 第一章 CA6140车床的简介 2 第二章 进给系统的机械部分设计及计算 6 第三章 机床数控系统的设计改造………………………………………………17 第四章 刀架的选型 18 第五章 加工零件实例 20 参考文献…………………………………………………………………………22 谢辞………………………………………………………………………………22普通车床的数控改造 ——加工直径为400mm的CA6140普通车床改造成数控车 蒋立宁 （德州学院机电系，山东德州253023） 随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。 CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。CA6140车床的外形结构图 1、11．床腿 2.进给箱 3.主轴箱 4.床鞍 5.中滑板 6.刀架 7．回转盘 8.小滑板 9.尾座 10.床身 12.光杠 13.丝杠 14.溜板箱 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。进给箱：进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便。 已知滚珠丝杠的密度为 （2）计算作用在丝杠轴上移动部件的转动惯量 已知机床纵向进给系统执行部件的总质量m=81.63kg；丝杠轴每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离L=0.6cm，则得 （3）计算各齿轮的转动惯量。 （4）由式（2-66）计算加在电动机轴上总负载转动惯量。 2、计算电动机轴上的负载力矩 （1）计算电动机轴上的切削负载力矩。 已知在切削状态下的轴向负载力。丝杠每转一圈机床执行部件轴向移动距离L=6mm=0.006m，进给传动系统的传动比i=2.5，进给传动系统的总效率=0.85，则由式（2-54）得 （2）计算电动机轴上的摩擦负载力矩。 已知在不切削的状态下的轴向负载力=360N，则由式（2-55）得 = (3)计算由滚珠丝杠预紧力作用在电动机轴上的附加负载力矩. 已知滚珠丝杠螺母副的效率，滚珠丝杠螺母副的预紧力为 则 （4）计算到电动机轴上的负载力矩T的计算。 ①空载时（快进力矩），得 ②切削时（工进力矩），得 3、计算电动机轴上的加速力矩 根据以上计算结果，初选110BF003型反应式步进电动机，其转动惯量= ；而进给传动系统的负载惯量=2.5；对开环系统，一般侵权去加速时间。当机床执行部件一最快速度v=2400mm/min运动时电动机的最高转速为 得 4、计算纵向进给系统所需的作用到电动机轴上的各种力矩 （1）计算空载启动力矩 （2）计算快