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1、全套CAD图纸，联系153893706前言 时光匆匆，大学四年的学习和生活即将结束。为了全面检验四年来我们理论知识学习的质量和培养走向工作岗位独立自主的工作能力，按照学院的教学大纲要求，我们进行了大学生活中最重要的教学环节毕业设计。 在本次设计中，我的设计题目是：CA6140普通车床的数控技术改造（机械部分）。在设计中，就我个人而言，我希望能在这次设计中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加工作打下以各良好的基础。使自己得到了最基本的技能训练，尤其是运用CAD制图，使我有机会把本专业的知识同计算机知识结合在一起。此次设计是在指导老师张振金老师的悉心指导下，充分发挥自己独立思考的能力而完成
2、的。在设计中，我查阅了大量有关资料，多次到沈阳机床厂的生产一线调研，充分了解了本设备的实际运行情况。 由于本人理论水平有限，缺乏现场工作经验，在设计中，难免有这样或那样的错误与缺点，在此我诚恳希望各位老师给予我最直接的批评与指正，以便使我以后取得更大的进步。 最后，特向在本次设计中给予我帮助的老师们表示我由衷的感谢。 设计者： 2006年6月20日目录前言1摘要5ABSTRACT6第一章 绪论7一 数控系统发展及趋势7（一）国内外数控系统发展概况7（二）数控技术发展趋势7（三）智能化新一代PCNC数控系统10二 普通机床数控改造的必要性11（一）微观看改造的必要性11（二）宏观看改造的必要性1
3、2三 数控改造的内容及优缺点12（一）国外改造业的兴起12（二）数控化改造的内容13（三）机床数控化改造的优缺点13四 数控机床机构组成、特点及分类14（一）数控机床的组成14（二）数控机床机构的特点16（三）数控机床的分类19五 普通机床数控化改造市场22（一）改造的市场22（二）进口设备和生产线的数控化改造市场22第二章 C6140普通车床数改的总体方案24一 总体方案24（一）主传动系统和进给系统的改造24（二）主轴脉冲发生器25（三）主轴脉冲发生器的结构及原理26第三章 数改C6140车床传动装置设计27一 滚珠丝杠螺母副27（一）滚珠丝杠副的工作原理、特点及类型28（二）滚珠丝杠副的
4、结构29二 纵向进给系统的设计与计算32（一）纵向进给系统的设计计算32（二）滚珠丝杠设计计算34（三）齿轮及转距的有关计算39三 横向进给系统的设计与计算42（一）横向进给系统的设计计算43（二）滚珠丝杠设计计算44（三）齿轮及转矩有关计算46四 滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧方法47五 滚珠丝杠副的安装结构50（一）支承结构50六 进给系统传动齿轮间隙的消除51（一）采用减速箱的目的及注意事项51（二）减少或消除空程的必要性和方法51第四章 数改C6140自动刀架设计53一 自动刀架的分类53二 自动刀架的设计53第五章 数改6140步进电机的设计56一 步进电机的工作方式56二 步进电机
5、的选择56（一）步进电机选用的基本原则56（二）数改C6140纵向进给系统步进电机的确定58（三）数改C6140横向进给系统步进电机的确定58第六章 数改6140车床导轨设计60一 导轨的作用60二 塑料导轨软带60第七章 数控系统硬件电路设计63一 数控系统基本硬件组成63二 单板机控制系统的设计64第八章 CA6140生产成本及经济技术分析66第九章 结 论67参考文献68专题：70高速切削的刀具材料及切削技术的应用70附录:外文文献79Numerical Control79附录:中文翻译92数字控制92致 谢104摘要我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处
6、于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势：一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另一方面却有不少国产机床滞销积压，国外机床产品充斥市场，严重影响我国数控机床自主发展的势头。这种现象的出现，除了有经营上、产品质量上和促销手段上等的原因外，一个最主要的原因就是新产品（包括基型、变型和专用机床）的开发周期长，不能及时针对用户的需求提供满意的产品。普通机床的数控化改造事业方兴未艾，在我国目前形式下将大批故障机床尤其是一大批闲置的普通机床进行改造、升级，以较小的投入尽快使这批设备在经济发展中发挥效能、创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的课题。关键词: 脉冲发生器 滚珠丝杠 滚
7、珠丝杠螺母副 自动刀架 塑料导轨软带AbstractMy national yes machine output mos statet state in the world,the product competitive power at international market suffer still get off to inferiority level , of the therefor numerically-controlled machine , granted that at home market too be faced with austere posture:on t
8、he one hand domestic market versus all manner of tool product especially numerically-controlled machine be covered with demand,whereas on the other hand refuse have got not a little made in ones country tool dull sale overstock,abroad tool product overflow market,had a strong impact on me national n
9、umerically-controlled machine independence extend momenta into.show such phenomenal face,except to have got manage upper, product quality upper sum sales promotion instrument good cause besides,the development cycle length of the both one upmost cause namely novelty（include fundamental mode, derivat
10、ive and special machine）,be be incapable of in season aim at users demand supply satisfied product.General machine tool numerical control melt reclaim undertaking be in the ascendant from, upratein our country for the moment form down move in bulk malfunction tool above all crowd idle general machin
11、e tool proceed rebuild, up upgrade,withal lesser project into as soon as possible gotten these batch EQUIPment at economic development exert EFFiciency, create benefit,the one term nonnegligible problem of the forsooth yes heap enterprise.Keywords: Impulse generator Ball screw Ball screw nut deputy
12、Automatism knife rest Plastic rack soft strap 第一章 绪论一 数控系统发展及趋势（一）国内外数控系统发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础
13、上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环
14、执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。（二）数控技术发展趋势 1 性能发展方向 (1) 高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多C
15、PU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。 (2) 柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。 (3) 工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。
