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1、CA6140型普通车床改造成经济型数控车床的设计任务书学院学生姓名专业班级设计（论文）题目CA6140型普通车床改造成经济型数控车床的设计主要研究目标应用数控技术对C A 6140普通车床进行自动化和精密化的改造，改造技术主要为：在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和计算机系统等。结果表明：经改造后的机床完全能实现加工外圆、锥度、螺纹、端面等的自动控制，提高了原机床的生产效率，降低了劳动强度采用数控技术改造的有效途径。主要研究内容应用数控技术对C A 6140普通车床进行自动化和精密化的改造。研究方法通过AutoCAD及Protel等绘图软件为工具，结合数控技术和机床改装技术
2、等知识，对C A 6140普通车床进行经济型的改造。说明书（论文）的要求说明书1份，约2万字，格式按学校统一规定。必须包括的内容为：1纵向进给机构的改造：拆去原机床的溜板箱，光杠与丝杠以及安装座，配上滚珠丝杠及相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾，由步进电机带动。2横向进给机构的改造：拆除横向丝杠换上滚珠丝杠，由步进电机带动。3数控装置硬件电路的设计，及软件部分零件图程序的编制。4AutoCAD出图：滚珠丝杠装配图，数控装置硬件电路图等。5相关文献规定数量的英文翻译。图纸的要求滚珠丝杠装配图 A1图纸1张； 数控装置硬件电路图 A2图纸1张零件图 A3图纸1张； 模块流程
3、图 A3图纸1张 主要参考文献1张磊，陈榕林.机床改装技术（第一版）.北京：机械工业出版社，1993年10月2文怀兴，夏田.数控机床系统设计.北京：化学工业出版社，2005年6月，P232-2423余英良.机床数控改造设计与实例.北京：机械工业出版社，1998年5月，P157起止时间自 2008年3月3日至6月20日指导教师签字： 年 月 日系主任意见 签字： 年 月 日院长意见签字： 年 月 日注：任务书的具体内容可依据各系要求进行修正。另，学生所做毕业设计(论文)的工作的研究成果归河北理工大学所有，学生不能向第三方泄露有关成果内容和技术秘密。毕业设计指导老师评阅书指导老师评语 ( 基础理论
4、及基本技能的掌握; 独立解决实际问题的能力;研究内容的理论依据和技术方法; 取得的主要成果及创新点; 工作的态度及工作量; 总体评价及建议成绩; 存在问题; 是否同意答辩等 ): 成绩: 指导老师签字: 年 月 日毕业设计评阅教师评阅书评阅老师评语 ( 选题的意义; 基础理论及基本技能的掌握; 综合运用所学知识解决实际问题的能力; 工作量的大小; 取得的主要成果及创新点;写作的规范程度; 总体评价及建议成绩; 存在问题; 是否同意答辩等):成绩: 评阅老师签字: 年 月 日毕业设计评阅教师评阅书评阅老师评语 ( 选题的意义; 基础理论及基本技能的掌握; 综合运用所学知识解决实际问题的能力; 工
5、作量的大小; 取得的主要成果及创新点;写作的规范程度; 总体评价及建议成绩; 存在问题; 是否同意答辩等):成绩: 评阅老师签字: 年 月 日答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩: 答辩委员会主任签字: 年 月 日学院领导小组综合评定成绩: 学院领导小组负责人: 年 月 日6第 6 页 共 74 页摘要普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括：(1) 床身的改造，为使改造后的机床有较好的精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零
6、部件的耐磨性，尤其是机床导轨。为此，本例中采用旧床身淬火并贴膜。(2) 拖板的改造，拖板是数控系统直接控制的对象，所以对其改造尤显重要。这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠，提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。(3) 变速箱体的改造，由于采用数控系统控制，所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。(4) 刀架的改造，采用数控刀架，这样可以用数控系统直接控制，而且刀架体积小，重复定位精度高，安全可靠。通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。关键字：普通车床 数控改造 步进电机 经济型数控系统 数控刀
7、架目录1.绪论12.设计要求32.1总体方案设计要求3 2.2设计参数4 2.3.其它要求63. 车床改造的结构特点7 3.1.滚珠丝杆7 3.2导轨副73.3安装电动卡盘7 3.4脉冲发生器74.进给伺服系统机械部分设计与计算8 4.1 机械部分的改造8 4.2进给系统机械结构改造设计9 4.3进给伺服系统机械部分的计算与选型10 4.3.1确定系统的脉冲当量10 4.3.2纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤10 4.3.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤14 4.3.4齿轮有关计算16 4.3.4（1）纵向齿轮及转矩的有关计算16 4.3.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算
8、205. 步进电动机的计算与选型23 5.1步进电动机选用的基本原则23 5.2步进电动机的选折246.主轴交流伺服电机24 6.1机床主运动电机的确定26 6.2主轴的变速变速范围266.3初选主轴电机的型号27 6.4主轴电机的校核277. 微机控制系统硬件电路设计287.1控制系统的功能要求28 7.2硬件电路的组成28 7.3设计说明318安装调整中应注意的问题31 8.1滚珠丝杠副的特点31 8.2滚珠丝杠螺母副的选择328.3滚珠丝杠螺母副的调整32 8.4联轴器的安装32 8.5主轴脉冲发生器的安装32结论35参考文献36谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有
9、一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸。下载后请留上你的邮箱号或QQ号或给我的QQ留言：1459919609。我可以将压缩包送给你。欢迎朋友下次光临！1 绪论1.1课题背景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。我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万
10、台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6。我国机床役龄10年以上的占60以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄
11、金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个永恒的课题。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。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。1.2机床改造的内容及意义1.2.1研究意义企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、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多品种、小批量生产要求，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、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，无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。普通车床经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，主要传动零件几经更换和调整，故
