《ck6140主传动设计及其伺服系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ck6140主传动设计及其伺服系统设计（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（ 论 文）说明书论文题目 ck6140主传动设计及其伺服系统设计 学 号 7402140115 学生姓名 马天 专业班级 07机制 指导教师 总评成绩 2011年 6 月 02 日武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）目 录目 录I摘 要IIIAbstractIV第一章 卧式数控车床简介11.1数控车床简介11.2 CK6140介绍及设计说明21.3设计任务3第二章 CK6140总体设计计算52.1总体设计要求52.2机床的总体布局的确定62.3换向方向的选择62.4开停方式选择62.5 制动方式选择72.6 齿轮布置与排布72.7 变速方式选
2、择72.8进给系统的组成及选用8第三章 主变速箱总体设计103.1电机的选用103.2确定结构网和结构式123.3确定各级的转速123.4绘制转速图133.5带轮直径确定的方法，步骤143.6确定齿轮齿数15第四章 主变速箱详细设计174.1带传动的设计174.2主轴转速系列的验算194.3 齿轮的设计224.4轴的设计334.5轴承的选择354.6选择离合器364.7轴承的校核364.8轴的校核424.9键的选择与校核47第五章 进给伺服系统的设计505.1进给伺服系统简介505.2传动系统的设计及计算50第六章 数控机床可编程控制系统设计566.1 可编程控制器简介566.2 数控机床中P
3、LC的功能566.3 CK6140数控车床控制主轴运动的局部梯形图576.4 工作原理57总 结59致 谢60参考文献61摘 要本文介绍了CK6140数控车床的组成及工作原理，对数控机床的主要组成部分：机床主轴箱，进给伺服系统及主轴PLC控制进行了总体的设计及其详细设计。数控机床是现代机电一体化的典型产品，对提高零件的加工质量和加工效率具有较好的作用。在本次设计中，主要完成了以下工作：根据给出的要求，首先确定设计要求给出的已知条件确定电机的型号和功率，传动系统的布局，变速方式，开停方式，换向方式，制动方式及齿轮的排列与布置。然后根据转速范围及级数确定它的转速图、各齿轮的齿数和传动系统简图。在根
4、据已确定传动比来确定带传动。通过轴的初步设计，进行齿轮的设计和校核。选取相应的轴承和键，进行轴的具体设计和校核，键和轴承的设计和校核。最后进行装配图和各个零件图的绘制，完成主轴箱的设计。然后完成伺服系统的设计。在对进给伺服系统进行设计时，要确定进给传动系统的传动方式及控制系统的形式。设计中，选择进给伺服系统为开环控制系统。通过给定的参数选择好步进电机的步距角可确定传动齿轮的传动比及滚珠丝杆的导程。设计的进给伺服系统能够满足设计任务的要求。最后完成机床主轴的PLC控制设计。由于设计时间限制，只能完成PLC控制的原理和结构的分析，以及绘制主轴控制的局部梯形图。关键词：数控机床 主轴箱 进给伺服系统
5、 PLC控制AbstractThis thesis introduced the constitution and working principle of CK6140 machine tool，the primarily parts of NC machine tool designed：including proceeds the total design and detailed design. NC machine tool is a modern machine to give or get an electric shock the integral whole the typi
6、cal model of technique the processing of product, right exaltation spare parts the quantity with process the efficiency to have the good function. In this design, primarily completed following work.According to the timetable to design. First identified design requirements given the known conditions
7、determine the type and electrical power, drivetrain system layout, speed change, stop the way for the way braking and gear configuration and the way layout. Based on rotational speed and scope of the class to determine its rotational speed maps, the various gear and drivetrain system Chishu sketch.
8、In accordance with established transmission belt transmission than to determine. Through axle of the preliminary design, gear design and verification. The bearings and get used to a specific axle design and verification, design and verification keys and bearings. Final assembly of the various parts
9、and mapping. Completed the design of headstock.Then completing the design of the servomechanism system. In designing of servo system, we can determine driving mode of driving system and controlling mode of controlling system,choosing the servo system for opening wreath control the system.Passing the
10、 parameter to settle the choice the good step the step for the electrical engineering the distance cape can make sure to spread to move the spreading of wheel gear to move the radio the roll the bead silk the think sticks lead. Design of into give the servo system can satisfy to design the request o
11、f the mission.The end completing the machine bed the principal axiss PLC control the design.Because of the design time constraints, only the principle of complete PLC control and structure analysis, and drawing the local ladder spindle control. Keywords：NC Machine Tool；Axis Housing；Servomechanism ；P
12、LC Control- 15 -第一章 卧式数控车床简介1.1数控车床简介1.1.1数控车床的发展方向自第一台数控机床在美国问世至今的半个世纪内，机床数控技术的发展迅速，经历了六代两个阶段的发展过程。其中，第一个阶段为NC阶段；第二个阶段为CNC阶段，从1974年微处理器开始用于数控系统，即为第五代数空系统。在近20多年内，在生产中，实际使用的数控系统大多是这第五代数控系统，其性能和可靠性随着技术的发展得到了根本性的提高。从20世纪90年代开始，微电子技术和计算机技术的发展突飞猛进，PC微机的发展尤为突出，无论是软硬件还是外器件的进展日新月异，计算机所采用的芯片集成化越来越高，功能越来越强，而
13、成本却越来越低，原来在大，中型机上才能实现的功能现在在微型机上就可以实现。在美国首先推出了基于PC微机的数控系统，即PCNC系统，它被划入为所谓的第六代数控系统。下面从数控系统的性能、功能和体系结构三方面讨论机床。数控技术的发展趋势：1.性能方面的发展趋势（1）.高速高精度高效（2）.柔性化（3）.工艺复合和轴化（4）.实时智能化2.功能发展方面（1）.用户界面图形化（2）.科学计算可视化（3）.插补和补偿方式多样化（4）.内置高性能PLC（5）.多媒体技术应用3.体系结构的发展（1）.集成化（2）.模块化（3）.网络化（4）.开放式闭环控制模式1.1.2 数控车床特点 数控车床又称数字控制（
14、Numbercal control，简称NC）机床，它是20世纪50年代初发展起来的一种自动控制机床，而数控车床四其中的一类使用性很强的机床形式。数控车床是基于数字控制的，它与普通车床不同的是，数控车床的主机结构上具有以下特点：（1）.由于大多数数控车床采用了高性能的主轴及伺服传动系统，因此，数控机床的机械传动结构得到了简化。（2）.为了适应数控车床连续地自动化加工，数控车床机械结构，具有较高的动态刚度，阻尼精度及耐磨性，热变形较小。（3）更多地采用高效传动部件，如滚动丝杆副，直线滚动导轨高，CNC装置这是数控车床的核心，用于实现输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储，数据的变换，插补运算以及实现各种控制功能。1.2 CK6140介绍及设计说明1.2.1 CK6140数控机床的简介 CK6140型数控车床，可进行机械零件的粗加工及精加工，结构可靠，操作方便，经济使用。控制系统功能齐全，可靠性高。该机床可满足众多行业的需要，如：汽车、拖拉机、军工、机械等行业。本机床特别适合轴类、盘类零件的内外圆柱的表面、锥面、螺纹、钻孔、铰孔及曲面回转体等零件进行高效、大批量的车削加工。 1.采用水平床身，导轨采用山形平面结合导轨形式并中频淬火，淬硬层达3mm，硬度达HRC52。 2.主轴轴承采用国产精密主轴轴承；主轴箱设计时考虑到最小热变形，采
