【正文】 農(nóng)業(yè)大學(xué)普 通 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 CA6140 數(shù)控改裝設(shè)計NUMERICAL CONTROL REFORMATION FOR LATHE OF CA6140目 錄摘要 ………………………………………………………………………………………1關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………………11 前言 ………………………………………………………………………………12 CA6140 數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù) ………………………………………………… 23 總體設(shè)計方案的確定……………………………………………………………3 4 傳動系統(tǒng)設(shè)計………………………………………………………………………4 4．1 轉(zhuǎn)速圖的擬定 …………………………………………………………………5 數(shù)控車床的傳動原理設(shè)計 …………………………………………5 公比 Φ 確定 …………………………………………………………6 結(jié)構(gòu)式的擬定 …………………………………………………………6 驗算傳動組的變速范圍 ………………………………………………7 計算各軸轉(zhuǎn)速 ………………………………………………………7 齒輪齒數(shù)的確定………………………………………………………8 4．2 主傳動改造設(shè)計………………………………………………………………8 4．3 皮帶輪的設(shè)計 ………………………………………………………………9 參數(shù)確定 ……………………………………………………………9 V 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………………9 4．4 齒輪的設(shè)計………………………………………………………………… 11 確定齒輪類型、材料、精度 …………………………………………11 按齒面接觸強度設(shè)計…………………………………………………11 幾何尺寸計算…………………………………………………………12 4．5 軸的結(jié)構(gòu)的設(shè)計…………………………………………………………… 13 4．6 軸承的改造設(shè)計…………………………………………………………… 13 4．7 主軸脈沖發(fā)生器 ………………………………………………………… 13 4．8 主軸電機的選擇 …………………………………………………………14 主軸的基本要求………………………………………………………14 主軸電機的使用要求…………………………………………………14 電機工藝性經(jīng)濟性要求………………………………………………14 4．9 其它輔助設(shè)備的改造設(shè)計………………………………………………… 15 減少熱源的熱量………………………………………………………15 各部件間的溫差………………………………………………………15 主軸箱的密封 ………………………………………………………155 進(jìn)給系統(tǒng)改造設(shè)計 ………………………………………………………………… 15 5．1 概述 …………………………………………………………………………15 5 .2 進(jìn)給系統(tǒng)改造設(shè)計與計 ………………………………………………… 16 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算…………………………………………16 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算…………………………………………20 5．3 進(jìn)給系統(tǒng)的安裝與調(diào)整 …………………………………………………… 216 機床導(dǎo)軌的改造…………………………………………………………………… 227 自動轉(zhuǎn)位刀架的改造設(shè)計 …………………………………………………………228 可控電動尾座設(shè)計 ………………………………………………………………… 249 結(jié)論…………………………………………………………………………………24參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………25致謝 ……………………………………………………………………………………26謝謝 朋友 對我文章的賞識，充值后就可以下載此設(shè)計說明書（不包含 CAD 圖紙）。我 這里還有一個壓縮 包，里面有相應(yīng)的 word說 明書和 CAD 圖紙。需要壓縮包的朋友聯(lián)系 客服1：1459919609 或 客服 2：1969043202。需要其他設(shè)計題目直接聯(lián)系?。?！ CA6140 數(shù) 控 改 裝 設(shè) 計摘 要:本設(shè)計就是對 CA6140 車床的機械部分進(jìn)行數(shù)控改裝。主要針對傳動系統(tǒng)圖、進(jìn)給系統(tǒng)、導(dǎo)軌和自動轉(zhuǎn)位刀架進(jìn)行改造設(shè)計。簡化機械傳動機構(gòu)，縮短傳動鏈和提高自動化程度，解決復(fù)雜的零件加工、精度控制及提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率等問題。 關(guān)鍵詞: 數(shù)控改裝。改造設(shè)計。傳動機構(gòu)。傳動鏈 Numerical Control Reformation for Lathe of CA6140Abstract: Design aims to modify numerical control of the parts of machine mechanism on CA6140. Which are mainly for transmission map, feeding system, rail and transform the automatic indexing turret design. While simplify the transmission mechanism , reduce driving chain and increase the degree of automation to address plex parts processing, precision control and improve product quality and productivity issues. key words: the numerical control reequips。 the transformation design。the transmission system。the transmission chain 1 前言 隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的需要，當(dāng)前，設(shè)備改造是機械工業(yè)面臨的一個十分重要的課題，本次設(shè)計就是對 CA6140 車床的機械部分進(jìn)行數(shù)控改裝，主要是簡化機械傳動機構(gòu)縮短傳動鏈，提高自動化程度—與數(shù)控相適應(yīng)，同時也解決復(fù)雜零件的加工精度控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，在這次設(shè)計內(nèi)容上主要針對傳動系統(tǒng)圖和進(jìn)給系統(tǒng)改造設(shè)計，導(dǎo)軌的改造設(shè)計，自動轉(zhuǎn)位刀架的改造設(shè)計等。為達(dá)到本設(shè)計的目的，必須查閱相關(guān)資料以及向老師請教，同時也得到相關(guān)企業(yè)參觀考查。就目前，經(jīng)濟型數(shù)控機床，仍然是我國市場經(jīng)濟需要量最大、銷售量最高。在利用我國現(xiàn)有的大量閑置舊機床，對舊機床進(jìn)行數(shù)控化改造，研制出一種新型高效、多能的經(jīng)濟型數(shù)控機床，是一種推陳出新、盤活存量資金的有效方法和低成本自動必由之路。而隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求，為使機械加工工藝過程自動化成為實現(xiàn)上述的最重要措施之一。它不僅能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量、提高年產(chǎn)率、降低生產(chǎn)率、降低成本，還能夠極大地改善生產(chǎn)者的勞動條件。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床的延生于二十世紀(jì)中葉，經(jīng)過半個世紀(jì)來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了從硬件到計算機數(shù)控兩個階段和從電子管數(shù)控到基于個人計算機數(shù)控平臺六代的發(fā)展，數(shù)控機床的控制軸數(shù)已由半軸的點位控制。兩軸聯(lián)動發(fā)展到五軸以上聯(lián)動，基本上已實現(xiàn)數(shù)控自動化。由于數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)越性，目前，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，數(shù)控機床的應(yīng)用幾乎已擴展到所有加工領(lǐng)域?，F(xiàn)今，經(jīng)濟型數(shù)控機床，仍然是我國市場需要量最大，銷售量最高的數(shù)控機床，而利用我國現(xiàn)有大量閑置的舊機床，對其進(jìn)行數(shù)控化改造，研制出一種推陳出新，盤活存量資金的和低成本自動必由之路，而我們研制的 CA6140 小型數(shù)控車床正是這個思路的探索與實踐。因此，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量提高產(chǎn)品精度，減少勞動強度，降低成本，實現(xiàn)自動化，對我國原有普通車床進(jìn)行經(jīng)濟型的數(shù)控改裝，是當(dāng)前機械工業(yè)的個十分重要的課題。2 CA6140 數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù)最大加工工件直徑：400 毫米最大加工工件長度：1000 毫米主軸孔徑：48 毫米主軸前端孔錐度：莫氏 6 號進(jìn)給量和螺距范圍縱向：— 毫米橫向：— 毫米快速進(jìn)給速度縱向：3 米/分鐘橫向： 米/分鐘主軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn) 12 級 10—1400 轉(zhuǎn)/分鐘主電機功率： 千瓦轉(zhuǎn)速：1440 轉(zhuǎn)/分鐘控制坐標(biāo)數(shù)目：2 個脈沖分配方式：逐點比較法輸入方式：絕對值或增量值輸入脈沖當(dāng)量：Z 軸（縱向）： 毫米/脈沖X 軸（橫向）： 毫米/脈沖車床外形尺寸：長寬高 266810001190 毫米3 總體設(shè)計方案的確定CA6140 車床主要用于中小型軸類。盤類以及螺紋零件的加工。這些零件的加工工藝要求完成的主要任務(wù)是：控制主軸正反轉(zhuǎn)和實現(xiàn)其不同切削速度；刀架能實現(xiàn)縱向和橫向的進(jìn)給，并具備在換刀點自動改變四個刀位完成選擇刀具、冷卻泵、潤滑泵的合、停；加工螺紋時保證主軸轉(zhuǎn)一致，刀架移動一個補加工螺紋的螺距或?qū)С?。這些內(nèi)容是數(shù)控改造系統(tǒng)控制的對象。根據(jù) CA6140 車床的有關(guān)數(shù)據(jù)資料，確定CA6140 車床的機械改造方案為：(1) 傳動系統(tǒng)的改造將 CA6140 的正轉(zhuǎn) 24 級和反轉(zhuǎn) 12 級改為正轉(zhuǎn) 12 級和反轉(zhuǎn) 6 級的簡易經(jīng)濟型數(shù)控機床。在滿足基本轉(zhuǎn)速范圍和工作性能要求同時，簡化傳動機構(gòu)，縮短傳動鏈，并在主軸后端安裝光電編碼器，將 CA6140 車床的手動分級變速改造為自動分級變速，使之具有操作方便，結(jié)構(gòu)簡單的特點。(2) 進(jìn)給系統(tǒng)的改造Z 軸（縱向）進(jìn)給系統(tǒng)。拆除原機床的進(jìn)給箱。溜板箱。光桿和絲杠，將步進(jìn)電機布置在原絲杠左端，利用原機床進(jìn)給箱的安裝孔和銷釘孔安裝減速齒輪箱，步進(jìn)電機采用 V 帶輪減速。將滾珠絲桿代替原絲杠，仍安置原絲杠位置，滾珠絲杠采用可預(yù)緊安裝方式，安裝方式以減少或消除絲桿產(chǎn)生的彎曲變形，使絲桿拉壓剛度有較大提高。工作時，步進(jìn)電機經(jīng) V 帶傳動到主軸箱內(nèi)，將拖動扭矩傳給滾珠絲杠副，帶動大拖板連接沿縱向往復(fù)運動。X 軸（橫向）進(jìn)給，將步進(jìn)電機安裝在大拖板上，用法蘭盤將步進(jìn)電機和機床大拖扳連接，步進(jìn)電機，齒輪箱體安裝在中拖的后側(cè)。第一刀架的改造：拆除原刀架和小拖扳，換上數(shù)控刀架。第二電動尾座改造：該改裝可根據(jù)加工需要使刀具自動進(jìn)給或手動進(jìn)給，采用鏈傳動和牙嵌離合器，結(jié)構(gòu)簡單可靠。4 傳動系統(tǒng)設(shè)計CA6140 型車床，其主動鏈可使主軸獲得 24 級正轉(zhuǎn)（101400r/min）和 12 級反轉(zhuǎn)（141580r/min） 。首先分析一下 CA6140 的傳動路線，運動由電機（，1450r/min）經(jīng) V 帶輪傳動副114mm／220mm 傳至主軸箱中的軸 I，在軸 I 上裝有雙向多片摩察離合器 M1，使主軸正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)或停止。當(dāng)壓緊離合器 M1 左部的摩擦片時，軸 I 的運動經(jīng)齒輪副 56/38 或者說 51/43 傳動軸Ⅱ，使軸獲得Ⅱ兩種轉(zhuǎn)速。壓緊右部摩擦片時，經(jīng)齒輪 50 軸Ⅳ上的空套齒輪 34 傳給軸Ⅱ上固齒輪30，這時軸 I 至軸Ⅱ間多一個中間齒輪 34，使軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向與經(jīng) M1 左部傳動時相反。反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速只有一種，當(dāng)離合器處于中間位置時，左右摩擦片都沒有被壓緊，軸 I 的運動不能傳至軸Ⅱ，主軸停止。運動由軸Ⅲ傳往主軸有兩條路線：⑴高速傳動路線：主軸上的滑移齒輪 50 移至左端，使之與軸Ⅲ上右端的齒輪63 嚙合，運動由軸Ⅲ經(jīng)齒輪副 63/50 直接傳給主軸，得到 450r/min 至 1400r/min的 6 種高速。⑵低速傳動路線：主軸上的滑移齒輪 Z50 移至右端使主軸上的齒式離合器 M2 齒合軸Ⅲ的運動經(jīng)齒輪副 20/80 或 50/50 傳給軸Ⅳ，又經(jīng)齒輪副 20/80 或 51/50 傳給軸Ⅴ，再經(jīng)齒輪副 26/58 和齒式離合器 M2 傳至主軸，使主軸獲得 10—500r/min 的低速。從 CA6140 車床傳動路線分析可得出其還存在以下缺點：⑴ CA6140 傳動路線礦長，傳動機構(gòu)較多，其中傳動軸最少有 4 根，最多有 6根，主軸正轉(zhuǎn)，齒輪副數(shù)最少有 3 對，最多有 5 對，反轉(zhuǎn)時，最少有 4 對，最多有6 對，這不僅使箱體結(jié)構(gòu)尺