【正文】 ABSTRACTCNC machine production in China for growth, the numerical control machine tool in the processing precision, automation degree, production efficiency, and the intensity of labor and other aspects have inparable advantage over conventional machine tools, but buy new numerical control machine especially large nc machine tools high cost, often makes many users hope tags, especially as developing countries like China limited funding. A few years to numerical control machine upgraded experience tell us, to old numerical control machine tool implementing reform, not only practical performance is good, short cycle, and can save a lot of money. Be transformed of machine tools, the bigger the saved by the more capital. This paper mainly discusses the transformation of the ordinary lathe project, and procedures, and the main parts need improvement. A discussion on the CA6140 machine tool of main shaft system, feeding system, ball screw, and guide the renovation of the tool. In short, our old machine tools to implement the renovation of the numerical control, to the socialist construction of our country will have a boost. Keywords: CNC machine tools, CA6140 lathe main drive system, numerical transformation目 錄摘要 1Abstract 2第一章 數(shù)控車(chē)床簡(jiǎn)介 5 6 6 7第二章 數(shù)控機(jī)床的改造概述 10 10 11 12 13 14第三章 數(shù)控機(jī)床的改造 16 16 16 16 19 20結(jié)論 22致謝 24參考文獻(xiàn) 25前言 近幾年來(lái)，機(jī)械加工業(yè)大量采用數(shù)控機(jī)床取代傳統(tǒng)的普通機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工，普通機(jī)械逐漸被數(shù)控機(jī)械所代替。數(shù)控機(jī)床綜合了微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、電機(jī)與拖動(dòng)，電子和電力、精密測(cè)量、氣液壓及現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是數(shù)控機(jī)床的心臟。具有高精度，高效率，柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)決定了今后發(fā)展數(shù)控機(jī)床是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床在各個(gè)機(jī)械制造企業(yè)已成為大、中型企業(yè)的主要技術(shù)裝備。 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的硬件數(shù)控(NC)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它主要由硬件和軟件兩大部分組成。通過(guò)系統(tǒng)控制軟件與硬件的配合，完成對(duì)進(jìn)給坐標(biāo)控制、主軸控制、刀具控制、輔助功能控制等。CNC系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)零件程序編輯、坐標(biāo)系偏移、刀具補(bǔ)償、插補(bǔ)運(yùn)算、公英制變換、圖形顯示和固定循環(huán)等。使數(shù)控機(jī)床按照操作設(shè)計(jì)要求，加工出需要的零件。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，使得機(jī)械加工技術(shù)有了質(zhì)的變化，加工中心的普遍適用，是機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率得到了飛速的提高。數(shù)控技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了機(jī)電一體化發(fā)展的先河，數(shù)控技術(shù)成為先進(jìn)制造技術(shù)中的重要組成部分。通過(guò)持續(xù)的開(kāi)發(fā)和研究以及對(duì)信息技術(shù)的深入應(yīng)用，促使數(shù)控技術(shù)在質(zhì)量和性能上更加強(qiáng)化。對(duì)CA6140機(jī)床進(jìn)行改造，可以增加機(jī)床的壽命周期，資源的充分利用。同時(shí)通過(guò)對(duì)CA6140機(jī)床的改造中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和研究，了解和掌握機(jī)床的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用技術(shù)，更加充分合理的使用機(jī)床。第一章 數(shù)控車(chē)床簡(jiǎn)介圖11數(shù)控機(jī)床及由數(shù)控機(jī)床組成的柔性化制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)機(jī)械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)，它的發(fā)展一直備受人們關(guān)注。數(shù)控機(jī)床以其卓越的柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目。它開(kāi)創(chuàng)了機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河，因此數(shù)控技術(shù)成為先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)。通過(guò)持續(xù)的開(kāi)發(fā)研究以及對(duì)信息技術(shù)的深化應(yīng)用，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床性能和質(zhì)量的進(jìn)一步提升，使數(shù)控機(jī)床成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要制造裝備。我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量持續(xù)高速增長(zhǎng)，根據(jù)市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)重點(diǎn)推進(jìn)高效、精密為核心的數(shù)控機(jī)床“μm”級(jí)工程，加強(qiáng)發(fā)展高性能、高可靠性數(shù)控功能部件，積極開(kāi)展復(fù)合加工機(jī)床、超精密數(shù)控機(jī)床和可重構(gòu)制造系統(tǒng)的工程化研究等相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái)，我國(guó)數(shù)控金切機(jī)床（簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床）產(chǎn)量一直以年均增長(zhǎng)超過(guò)30%速度發(fā)展。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2004年數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量為51860臺(tái)，%,數(shù)控機(jī)床的消費(fèi)量約74000臺(tái)，同比增長(zhǎng)32%。數(shù)控機(jī)床需求的旺盛也促進(jìn)了2004年內(nèi)新建的三資和民營(yíng)機(jī)床廠以及數(shù)控機(jī)床品種的明顯增加。數(shù)控機(jī)床由：程序、輸人/輸出裝置、CNC單元、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)、機(jī)床本體組成。，又稱程序載體。主要有以下類型：軟盤(pán)、磁盤(pán)、U盤(pán)等。，配用軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)卡。，還可以通過(guò)手動(dòng)方式(MDI方式)，DNC網(wǎng)絡(luò)通訊、RS232串口通訊。CNC單元是數(shù)控機(jī)床的核心，CNC單元由信息的輸入、處理和輸出三個(gè)部分組成。CNC單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、插補(bǔ)、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其它的還有主運(yùn)動(dòng)部件的變速、換向和啟停信號(hào)；選擇和交換刀具的刀具指令信號(hào)，冷卻、潤(rùn)滑的啟停、工件和機(jī)床部件松開(kāi)、夾緊、分度臺(tái)轉(zhuǎn)位等輔助指令信號(hào)等。準(zhǔn)備功能：G00,G01,G02,G03,輔助功能：M03，M04刀具、進(jìn)給速度、主軸：T，F(xiàn)，S四．位置反饋系統(tǒng)（檢測(cè)反饋系統(tǒng)）伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角位移的反饋、數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)(工作臺(tái))的位移反饋。包括光柵、旋轉(zhuǎn)編碼器、激光測(cè)距儀、磁柵等。反饋裝置把檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋給數(shù)控裝置，通過(guò)比較，計(jì)算實(shí)際位置與指令位置之間的偏差，并發(fā)出偏差指令控制執(zhí)行部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。反饋系統(tǒng)包括半閉環(huán)、閉環(huán)兩種系統(tǒng)。以數(shù)字化為特征數(shù)控機(jī)床是柔性化制造系統(tǒng)和敏捷化制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)裝備，它的總的發(fā)展趨勢(shì)是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工藝適用性和經(jīng)濟(jì)性。具體可歸納為下列八個(gè)方面： 從1950年至2000年的50年內(nèi)加工精度提升100倍左右，即加工精度平均每8年提高1倍，當(dāng)前的普通加工精度已達(dá)到上世紀(jì)50年代的精密加工水平。 以加工中心加工典型件的尺寸精度和形位精度為例對(duì)比國(guó)內(nèi)外的水平，～，～，按上述統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析差距約為15年左右。 二 .推進(jìn)全面高速化實(shí)現(xiàn)高效制造 在刀具材料和刀具結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的支持下，切削速度不斷地提高。在實(shí)際生產(chǎn)中，車(chē)、銑45號(hào)鋼由1950年的80～100m/min，至2000年普遍達(dá)到500～600m/min，50年內(nèi)切削速度提高了5倍。高速化加工另一個(gè)特點(diǎn)是大多從單一的高速切削發(fā)展至全面高速化，不僅要縮短切削時(shí)間，也要力求降低輔助時(shí)間和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。 復(fù)合機(jī)床的含義是在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的全部加工。復(fù)合機(jī)床根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類。 工藝復(fù)合型為跨加工類別的復(fù)合機(jī)床，包括不同加工方法和工藝的復(fù)合，如車(chē)銑中心、銑車(chē)中心、激光銑削加工機(jī)床、沖壓與激光切割復(fù)合、金屬燒結(jié)與鏡面切削復(fù)合等。 工序復(fù)合型應(yīng)用刀具（銑頭）自動(dòng)交換裝置、主軸立臥轉(zhuǎn)換頭、雙擺銑頭、多主軸頭和多回轉(zhuǎn)刀架等配置，增加工件在一次安裝下的加工工序數(shù)，如多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合機(jī)床和主副雙主軸車(chē)削中心等。 復(fù)合數(shù)控機(jī)床具有良好的工藝適用性，避免了在制品的儲(chǔ)存和傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)，有力地支持了準(zhǔn)時(shí)制造（JIT），因此對(duì)它的研發(fā)已被給予了極大的關(guān)注。