【正文】 而普通機(jī)床已不適應(yīng)多品種、 大 批量生產(chǎn)要求，數(shù)控機(jī)床則綜合了數(shù)控技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)檢測技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，最適宜加工 大 批量、高精度、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)周期要求短的零件。當(dāng)變更加工對象時(shí)只需要換零件加工程序，無需對機(jī)床作任何調(diào)整，因此能很好地滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要 求。所以 采用此方法對中、小型企業(yè)來說是十分理想的選擇 。 關(guān)鍵 詞 ： CA6140 車床 ； 數(shù)控化改造 ；進(jìn)給系統(tǒng)；自動(dòng)刀架 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 I 頁 目 錄 第 1 章 緒論 …………………………………………………… ……………… 1 本文選 題的背景及意義 ................................................................................ 1 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性 ........................................................................................ 1 數(shù)控機(jī)床在我國的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................ 1 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性 ............................................................................ 3 第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案的擬定 ………………………………………………… 4 設(shè)計(jì)參數(shù) ........................................................................................................ 4 總體方案的確定 ............................................................................................ 4 改造后機(jī)床的特點(diǎn) ........................................................................................ 7 第 3 章 數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件的設(shè)計(jì) …………………………………………… 8 數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn) ............................................................................................ 8 硬件設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 9 軟件功能 ...................................................................................................... 10 顯示 .......................................................................................................... 11 PMC 控制 .................................................................................................. 11 進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng) .......................................................................................... 12 主軸驅(qū)動(dòng) .................................................................................................. 12 RS232C 口及數(shù)據(jù)通訊 ........................................................................... 13 調(diào)機(jī)、維護(hù)與故障診斷 .......................................................................... 14 系統(tǒng)的功能 .............................................................................................. 15 第 4章 機(jī)床的 電氣改造 …………………………………………………… … 16 數(shù)控系統(tǒng)電氣控制線的連接 ...................................................................... 16 數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部總線上數(shù)據(jù)信息的傳輸 ...................................................... 16 數(shù)控系統(tǒng)與進(jìn)給控制模塊間信息傳輸 ................................................... 17 數(shù)控系統(tǒng)與輸入輸出模塊間信息傳輸 ................................................... 17 第 5章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………… 18 縱向機(jī)械傳動(dòng)部分的數(shù)控化改造和設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................... 18 橫向機(jī)械傳動(dòng)部分的數(shù)控化改造和設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................... 26 第 6章 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì) …………………………………… 34 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .............................................................................. 34 無級變速傳動(dòng)系統(tǒng) ................................................................................... 34 有級變速傳動(dòng)系統(tǒng) .................................................................................. 35 固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)系統(tǒng) ........................................................................... 35 電動(dòng)機(jī)的選擇 .............................................................................................. 36 ........................................................................... 36 電動(dòng)機(jī)類型的確定 ................................................................................... 36 電動(dòng)機(jī)型號的選擇 ................................................................................... 36 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 II 頁 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................... 36 主軸脈沖發(fā)生器的安裝 .............................................................................. 37 第 7章 刀架的選型 …………………………………………………… ……… 38 第 8章 設(shè)計(jì)小結(jié) …………………………………………………… ………… 40 優(yōu)缺點(diǎn)分析 .................................................................................................. 40 設(shè)計(jì)的改進(jìn)及擴(kuò)展 ...................................................................................... 40 總 結(jié) …………………………………………………… ……………… … 41 致 謝 …………………………………………………… ……………… … 42 附 錄 …………………………………………………… ……………… …… 43 參考文獻(xiàn) ……………………………………… …………………………… … 46 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 1 頁 第 1 章 緒論 本文選題的背景及意義 金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，他是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又被稱為 “ 工 業(yè) 母機(jī) ” 或 “ 工具機(jī) ” 。為適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需要，必須大力發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)。它與普通機(jī)床相比 ,其優(yōu)越性是顯而易見的 ,不僅零件加工精度高 ,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 ,且自動(dòng)化程度極高 ,可減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度 ,大大提高了生產(chǎn)效率 ,特別值得一提的是數(shù)控機(jī)床可完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工 ,因而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位愈來愈顯得重要。 這種現(xiàn)象 的出現(xiàn) ,除了有經(jīng)營上、產(chǎn)品制造質(zhì)量上和促銷手段上等原因 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 2 頁 外 ,一個(gè)主要的原因是我國生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床品種、性能和結(jié)構(gòu)不夠先進(jìn) ,新產(chǎn)品 (包括基型、變型和專用機(jī)床 )的開發(fā)周期長 ,從而不能及時(shí)針對用戶的需求提供滿意的產(chǎn)品。 (2) 我國工廠由于缺乏設(shè)計(jì)的科學(xué)分析工具 (如分析和評價(jià)軟件、整機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析方法以及機(jī)床性能測試裝置等 ),自行開發(fā)的新產(chǎn)品大多基于直觀經(jīng)驗(yàn)和類比設(shè)計(jì) ,使設(shè)計(jì)一次成功的把握性降低 ,往往需要反復(fù)試制才能定型 ,從而可能錯(cuò)過新產(chǎn)品推向市場的良機(jī)。 (5)由于長期以來形成的設(shè)計(jì)、工藝和制造部門分立 ,缺乏有效的協(xié)同開發(fā)的模式 ,不能從制訂方案開始就融入各方面的正確意見 ,容易造成產(chǎn)品的反復(fù)修改 ,延長了開發(fā)的周期。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為 6%。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 4 頁 第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案的擬定 要求將 CA6140 臥式車床改造成用廣數(shù)系統(tǒng)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，采用伺服電動(dòng)機(jī)半閉環(huán)控制，縱向和橫向均具有直線和圓弧查補(bǔ)功能。 2） 最大加工長度： 100mm。 6） 定位精度： ? 。 總體方案的確定 （ 1）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式和伺服控制系統(tǒng)的選擇。根據(jù)設(shè)計(jì)要求 控制系統(tǒng)采用 GSK980TA1系統(tǒng)。 GSK980TA1 以最高的集成度、簡易的操作、簡單的編程命令，實(shí)現(xiàn)高速、高精及高可靠性，可匹配手脈（電子手輪）及手持單元、伺服主軸、六鑫刀架（帶就近換刀）等，具有中高性能數(shù)控系統(tǒng)的性能和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格，是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的最佳選擇。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 6 頁 ④ 具有輔助軸功能，可控制伺服電機(jī)進(jìn)行定位 匹配伺服主軸 GSK DAP03 時(shí)通過速度或位置模式的轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)主軸的高速旋轉(zhuǎn)及對主軸的精確定位與分度。（一般數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間≤100K ，程序數(shù)量 ≤100 個(gè)。 (3)縱向進(jìn)給直線度與原機(jī)床一樣，其運(yùn)動(dòng)精度則有數(shù)控 系統(tǒng)和縱向電機(jī)、滾珠絲杠的精度保證。 光電 隔離 功率 放大 光電 隔離 功率 放大 微 機(jī) 伺服 電動(dòng)機(jī) Z 向 伺服 電動(dòng)機(jī) X 向 床鞍及拖板 中滑板 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 第 8 頁 第 3 章 數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件的設(shè)計(jì) 由于本車床經(jīng)改造后成為一臺專用數(shù)控車床，專用于加工車削軸類、盤類零件，因而用廣數(shù) GSK980TA1 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本數(shù)控系統(tǒng)功能。在對多家數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行比較后 。 常年的工作考臉證明 GSK980TA1 系統(tǒng)是可靠的數(shù)控系統(tǒng)之一，它能在一般車間環(huán)境下運(yùn)行。 (3)全自動(dòng)化工廠生產(chǎn)制造：多層印刷板的制板、元件的插裝、焊接、印刷板的檢查、系統(tǒng)的組裝、電機(jī)投料、沖片、精鑄、機(jī)械加工、裝配