【正文】 數(shù)控機床改造畢業(yè)設計 CA6140 普通車床的數(shù)控化改造 畢業(yè)設計 題 目 CA6140 普通車床的數(shù)控化改造 系 別 機電工程系 學生姓名 郭 柳 專業(yè)班級 數(shù)控維修 091 班 指導老師 孫貴清老師 完成時間 2021 年 12 月 湖南鐵道職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計評閱書 1 指導教師評語 簽名 年 月 日 2 答辯委員會綜合評語 經(jīng)畢業(yè)設計 論文 答辯委員會綜合評定成績?yōu)? 答辯委員會主任 簽字 畢業(yè)設計評分標準 考核 項目 及總 分 具 體 內(nèi) 容 分 值 評分標準 得 分 差 及 中 良 優(yōu) 設計 過程 20 查閱資料及手冊能力 5 02 3 35 45 5 工作態(tài)度及紀律情況 5 02 3 35 45 5 獨立工作能力 5 02 3 35 45 5 基本概念基本理論及專業(yè)知識掌握情況 5 02 3 35 45 5 設計 結果 40 規(guī)定任務的完成情況 10 05 7 8 9 10 說明書質量 10 05 7 8 9 10 圖紙及技術文檔的質量 15 08 10 12 13 15 設計有無獨到和創(chuàng)新之處 5 02 3 35 45 5 答辯 情況 40 對設計的闡述自述 15 08 10 12 13 15 基本理論和方法問題 15 08 10 12 13 15 有關設計問題 10 02 7 8 9 10 班 級 數(shù)控維修 091 學 號 2021020501111 姓 名 郭 柳 總 分 指 導 老 師簽 名 考 核 小 組 專 家 簽 名 畢業(yè)設計任務書 機電工程系 一設計課題名稱 CA6140 車床的數(shù)控化改造 二指導教師孫貴清 三設計要求 采用數(shù)控裝置和伺服裝置對 CA6140 車床進行數(shù)控化改造要求能進行車削數(shù)控加工達到或超過原車削加工性能數(shù)控裝置伺服裝置選擇合理控制系統(tǒng)設計簡單可靠保護措施完備 四設計依據(jù) CA6140 車床控制要求電氣原理圖及相關參數(shù) 數(shù)控裝置型號規(guī)格參數(shù)伺服裝置型號規(guī)格參數(shù)常用低壓控制電器型號規(guī)格參數(shù) 五參考資料 熊光華主編178。數(shù)控機床178。北京機械工業(yè)出版社 2021 廖兆榮主編178。機床電氣自動控制178。北京化學工業(yè)出版社 2021 王愛玲主編178?，F(xiàn)代數(shù)控機床結構與設計178。北京兵器工業(yè)出版社 1999 余良英編著178。機床數(shù)控改造設計與實例178。北京機械工業(yè)出版社 1998 白恩遠主編178。現(xiàn)代數(shù)控機床伺服及檢測技術178。北京國防工業(yè)出版社 2021 袁任光編著178。交流變頻調(diào)速器選用手冊178。廣州廣東科技出版社 2021 曾毅等編著178。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設計與維護178。濟南山東科學技術出版 社2021 編寫組編178。機床設計手冊第 5 卷上下冊178。北京機械工業(yè)出版社 1979 李榮生主編178。電氣傳動控制系統(tǒng)設計指導178。北京機械工業(yè)出版社 2021 姜德希編178。機床電氣線路圖冊178。北京中國農(nóng)業(yè)出版社 編寫組編著178。工廠常用電氣設備手冊上下冊178。北京中國電力出版社 1997 六設計內(nèi)容進度及工作量 一 設計內(nèi)容和進度要求 序號 進度要求 設計內(nèi)容 1 1 周 了解車床傳動控制加工性能分析國內(nèi)外數(shù)控車床的結構控制和加工要求 經(jīng)過分析比較計算確定改造總體方案 2 0． 5 周 對進給主軸傳動系統(tǒng)進行分析計算選擇拖動電動機并 確定傳動系統(tǒng)改造方案 1 周 完成進給主軸傳動系統(tǒng)改造圖 3 0． 5 周 選擇伺服裝置 0． 5 周 完成伺服系統(tǒng)控制設計并完成伺服系統(tǒng)控制原理圖 4 0． 5 周 選擇數(shù)控裝置 5 1 周 完成電氣原理圖草圖和電氣安裝接線圖草圖 0． 5 周 完成電氣原理圖和電氣安裝接線圖 6 0． 5 周 伺服系統(tǒng)調(diào)試設計 0． 5 周 數(shù)控裝置調(diào)試設計 0． 5 周 機床安裝及調(diào)試設計 7 2 周 編寫設計說明書 8 1 周 畢業(yè)設計答辯準備及答辯 二 工作量 設計說明書數(shù)控化改造總體方案設計機械部分改造設計伺服裝 置選型伺服系統(tǒng)控制設計數(shù)控裝置選型電氣控制系統(tǒng)設計機床安裝與調(diào)試設計 圖紙機械改造圖伺服系統(tǒng)控制原理圖電氣安裝接線圖電氣原理圖元器件清單 七說明書的格式和裝訂要求 一畢業(yè)設計封面全系統(tǒng)一格式 二畢業(yè)設計評閱書全系統(tǒng)一格式 三評分標準全系統(tǒng)一格式 四畢業(yè)設計任務書指導教師下發(fā) 五畢業(yè)設計明細表全系統(tǒng)一格式 六目錄 七畢業(yè)設計正文 八設計圖紙 九畢業(yè)設計總結 十參考資料 注說明書用 A4 開紙打印或書寫畢業(yè)設計正文字數(shù)不少于 15 萬含空格 八畢業(yè)設計課題審批表 審批具體意見 審查部門負責人意見 專業(yè)負責 人 時 間 年 月 日 學術負責人 時 間 年 月 日 目 錄 第 1 章 前言 1 11 問題提出 1 12 普通車床數(shù)控化改造的好處 1 13 機床數(shù)控化改造的意義 2 第 2 章 改造總體方案 3 21 CA6140 車床介紹 3 CA6140 車床組成圖 3 CA6140 改造參數(shù) 4 22 數(shù)控化改造要求和內(nèi)容 4 第 3 章 機械部分改造 7 31 主傳動系統(tǒng) 7 系統(tǒng)的介紹 7 主軸脈 沖發(fā)生器 7 32 進給傳動系統(tǒng) 7 縱向進給的改造與計算 7 橫向進給的改造與計算 11 導軌 15 第 4 章 輔助裝置 16 41 刀架的改造與安裝 16 第 5 章 數(shù)控部分 19 51 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 19 52 數(shù)控系統(tǒng)的介紹 19 操作面板 19 軟件操作界面 21 系統(tǒng)參數(shù) 21 53 伺服驅動 22 54 伺服電機 24 第 6 章 機床的安裝與調(diào)試 25 61 數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試 25 參數(shù)設置 25 外 部狀態(tài)檢查 28 伺服電機安裝調(diào)試 30 接通伺服電源 31 連接機床調(diào)試 31 參數(shù)的設置與系統(tǒng)的調(diào)試 34 其他參數(shù)設置及傳動鏈注意事項 34 62 電氣 PLC 的調(diào)試 34 63 安裝調(diào)試的注意事項 35 元器件清單 36 畢業(yè)設計圖紙 38 致謝 42 參考文獻 43 第 1 章 前言 116140 存在以下幾個問題 1 車床整體太破舊機床磨損嚴重加工精度達不到要求 2 車床電氣元件老化連接線不穩(wěn)固 3 普通車床加工存在局限性不能實現(xiàn)現(xiàn)代多種零件的加工 4 隨著機床的發(fā)展機床也變成 了數(shù)控化人性化效益化而普通車床實現(xiàn)一人操作多臺機床不能自動化控制 故據(jù)上述問題普通車床即將面臨淘汰因此普通車床的改造勢在必行 12 普通車床數(shù)控化改造的好處 1 有利于普通車床的再次利用 經(jīng)改造后的車床能夠再次利用能夠達到生產(chǎn)要求實現(xiàn)數(shù)控化人性化效益化 2 有利于企業(yè)技術的提高成本的節(jié)約 數(shù)控機床與普通機床相比有很大的優(yōu)勢數(shù)控機床具有高度柔性加工精度高加工質量穩(wěn)定可靠生產(chǎn)率高改善勞動條件利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化而普通機床精度低效率低適合批量較小精度要求不高零活類零件它投資較數(shù)控低但對工人的操作技能要求較高因此工資水 平高 3 有利于企業(yè)經(jīng)濟開支的節(jié)約 數(shù)控化改造一般用戶都能承擔的起這為資金緊張的中小型企業(yè)的技術改造開辟了新路也對實力雄厚的大型企業(yè)產(chǎn)生了較大的吸引力由于新型機床價格昂貴一次性投資巨大如果把舊機床設備全部用新型機床替換要花費大量的資金而替換下的機床又會閑置起來造成巨大浪費若采用數(shù)控技術對舊機床加以改造和購買機床相比則可省 50 以上的資金一套經(jīng)濟型數(shù)控裝置的價格僅為全功能裝置的 13 到 15 4 有利于數(shù)控化市場的擴大 訂購新的數(shù)控機床的交貨周期一般較長往往不能滿足用戶的需要而改造的數(shù)控機床能夠適應市場對產(chǎn)品多樣化和高 精度的要求因此得到了用戶廣泛的應用機床的數(shù)控化改造已成為滿足市場需求的主要補充手段對中小型企業(yè)來說是十分理想的選擇 13 機床數(shù)控化改造的意義 1 節(jié)省資金機床數(shù)控改造同購置新機床相比一般可節(jié)省 60 左右的費用大型及特殊設備尤為明顯一般大型機床改造只需花新機床購置費的 13 即使將原機床的結構進行徹底改造升級也只需花費購置新機床 60 的費用并可以利用現(xiàn)有地基 2 性能穩(wěn)定可靠因為機床各基礎件經(jīng)過長期時效幾乎不會產(chǎn)生應力變形而影響精度 3 提高生產(chǎn)效率機床數(shù)控改造后即可實現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機床提高 3至 5倍對復雜零件而言難度越高功效提高得越多并且可以不用或少用工裝不僅節(jié)約了費用而且可以縮短生產(chǎn)準備周期 第 2 章 21 CA6140 車床介紹 CA6140 車床組成圖 1CA6140 車床的基本組成如圖 21 所示 2 車床的參數(shù) 普通 CA6140 車床的主要參數(shù)如表 21 所示 表 21 床身上最大工件回轉直徑 400 刀架上最大工件回轉直徑 mm 220 最大工件長度 mm 75010001500 主軸內(nèi)孔通孔直徑 mm 52 主軸孔前端錐度 莫氏 6 號 刀架縱向的快速移動速度 mm ≥ 45mmin 刀架橫向的快速移動速度 mm ≥ 19mmin 床身導軌長度 340 主軸轉速 9～ 1600 電機功率 75 CA6140 改造參數(shù) CA6140 數(shù)控化改造后應達到的參數(shù)如表 22 最大加工直徑 在床面上 400mm 在橫刀架以上 210mm 最大加工長度 1000mm 快進速度 縱向 24mmin 橫向 12mmin 最大切削進給速度 縱向 05mmin 橫向 025mmin 溜板及刀架重力 縱向 800N 橫向 600N 主電機功率 75KW 控制坐標數(shù) 2 最小指令值脈沖當量 縱向 001mm 脈沖 橫向 0005mm 脈沖 進給傳動鏈間隙補償量 縱向 015mm 橫向 0075mm 22 數(shù)控化改造要求和內(nèi)容 1 改造要求 車床 6140 主要用于對中小型軸類盤類及螺紋零件的加工加工這些零件工藝上要求機床應 能夠控制主軸正反轉實現(xiàn)不