ca6140普通車床數(shù)控化改造設計畢業(yè)論文-wenkub
2023-07-04 08:38:52 本頁面
【正文】 序，就可以實現(xiàn)另一工件的加工，從而實現(xiàn)“柔性自動化”。所以必須提高機床的數(shù)控化率。 CA6140車床數(shù)控化改造設計目 錄第一章 設計任務 5： 5 任務 5第二章 總體方案的確定 6第三章 機械系統(tǒng)的改造設計方案 7 7 7 8 8 9第四章 進給傳動部件的計算和選型 10 10 10 11 12 12 18第五章 繪制進給傳動機構(gòu)的裝配圖 19第六章 控制系統(tǒng)硬件電路設計 21第七章 步進電動機驅(qū)動電源的選用 22第八章 內(nèi)容總結(jié) 29參考文獻 30摘 要我國目前機床總量為380萬余臺，這說明我國機床數(shù)控化率不到3%。對于我國的實際情況，大批量的購置數(shù)控機床是不現(xiàn)實也是不經(jīng)濟的，只有對現(xiàn)有的機床進行數(shù)控改造。改造后的機床不象購買新機那樣，要重新了解機床操作和維修，也不了解能否滿足加工要求。由于自投入使用以來取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益，已成為我國設備技術(shù)改造中主要方向之一，也為我國傳統(tǒng)機械制造技術(shù)朝機電一體化技術(shù)方向過渡的主要內(nèi)容之一。（12） 安裝電動卡盤，系統(tǒng)控制工件的夾緊與松開；（13） 縱、橫向安裝限位開關(guān)；（14） 數(shù)控系統(tǒng)可與PC機串行通信；（15） 顯示界面采用LED數(shù)碼管，編程采用ISO數(shù)控代碼。2． 普通車床經(jīng)數(shù)控化改造后屬于經(jīng)濟型數(shù)控機床，在保證一定加工精度的前提下，應結(jié)構(gòu)簡化，降低成本。4． 根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，需要擴展程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤與顯示電路、I/O接口電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、串行接口電路等，還要選擇步進電動機的驅(qū)動電源以及主軸電動機的交流變頻器等。第3節(jié) 機械系統(tǒng)的改造設計方案 對普通機床進行數(shù)控化改造時，一般可保留原有的主傳動機構(gòu)和變速操縱機構(gòu)，這樣可以減少機械改造的工作量。為了提高加工效率，工件的夾緊與松開采用電動卡盤，選用呼和浩特附件總廠生產(chǎn)的KD11250型電動三爪自定心卡盤。螺紋編碼器又稱主軸脈沖發(fā)生器或圓光柵。另外，為了重復車削同一螺旋槽時不亂扣，編碼器還需要輸出每轉(zhuǎn)一個的零位脈沖Z。同軸安裝是指將編碼器直接安裝在主軸后端，與主軸同軸，這種方式結(jié)構(gòu)簡單，但它堵住了主軸的通孔。（2） 拆除進給箱總成，在此位置安裝縱向進給步進電動機與同步帶減速箱總成。（6） 將橫向進給步進電動機通過法蘭安裝到橫溜板后部的縱溜板上，并與滾珠絲杠的軸頭相聯(lián)。根據(jù)設計任務要求，X方向（橫向）的脈沖當量為，Z方向（縱向）為。由經(jīng)驗公式：，算得縱向進給切削力,背向力。 選用矩形三角形組合滑動導軌，查表，取，代入,得工作載荷.(2) 最大動載荷的計算 設本車床Z向在承受最大切削力條件下最快的進給速度，初選絲杠基本導程，則此時絲杠轉(zhuǎn)速。其公稱直徑為，基本導程為，雙螺母滾珠總?cè)?shù)為，精度等級取4級，額定動載荷為，滿足要求。固定端采取一對推力角接觸軸承，面對面組配。滾珠絲杠預緊時，取軸向預緊力。由表知，4級精度滾珠絲杠任意軸向行程內(nèi)行程的變動量允許，而對于跨度為的滾珠絲杠，總的變形量只有，可見絲杠剛度足夠。綜上所述初選的滾珠絲杠副滿足使用要求。根據(jù)改造經(jīng)驗，C6140車床縱向步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩通常在之間選擇。當脈沖頻率為時，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩約為，對應的輸出功率為。（6） 確定大帶輪齒數(shù)和大帶輪節(jié)圓直徑 大帶輪齒數(shù)，節(jié)圓直徑。（8） 計算實際中心距 實際中心距。代入式子算得.（11） 確定實際所需同步帶寬度 ，式中表示選定型號的基準寬度，查表得；表示小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)，查表得。因此，帶的工作能力合格。則加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：。則有： （41）根據(jù)式，考慮縱向傳動鏈的總效率，計算快速空載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： （42）式中 表示對應縱向空載最快移動速度的步進電動機最高轉(zhuǎn)速，單位為；表示步進電動機由靜止到加速至轉(zhuǎn)速所需的時間，單位為。設表示步進電動機由靜止到加速至轉(zhuǎn)速所需時間，縱向傳動鏈總效率；則由式（42）求得：，由式可知，移動部件運動時，折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為： （44）式中 表示導軌的摩擦因數(shù)，滑動導軌?。槐硎敬怪狈较虻墓ぷ鬏d荷，空載時取；表示縱向傳動鏈總效率，取。因此，根據(jù)來選擇步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩時，需要考慮安全系數(shù)。2）最快空載移動時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核任務書給定縱向最快空載移動速度，由式，求出電動機對應的運行頻率。4）起動頻率的計算已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量，電動機轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)動慣量，查表可知電動機轉(zhuǎn)軸不帶任何負載時最高空載起動頻率。分兩種工作情況，分別進行校核?？梢姡瑑煞N情況下同步帶傳遞的負載功率均小于帶的額定功率。（1） 了解原機床的詳細結(jié)構(gòu)，從有關(guān)資料中查閱床身、縱溜板、橫溜板、刀架等的結(jié)構(gòu)尺寸。（4） 考慮密封、防護、潤滑以及安全機構(gòu)等問題。CPU選用ATMEL公司的8位單片機AT89S52；由于AT89S52本身資源有限，所以擴展了一片EPROM芯片W27C512用做程序存儲器，存放系統(tǒng)底層程序；擴展了一片SRAM芯片6264用做數(shù)據(jù)存儲器，存放用戶程序；鍵盤與LED顯示采用8279來管理；輸入輸出口的擴展選用了并行接口8255芯片，一些進出的信號均做了隔離放大；模擬電壓的輸出借助于DAC0832。第七節(jié) 步進電動機驅(qū)動電源的選用本例中X向步進電動機的型號為110BYG5802,Z向步進電動機的型號為30BYG5501。 現(xiàn)在很多企業(yè)為了生存和發(fā)展，不斷地提高機床的數(shù)控化率是必要的?，F(xiàn)為了更好的服務客戶，我們總結(jié)了有關(guān)機床數(shù)控改造的知識供大家參考。在遠程通信、遠程診斷和維修的應用將更加普遍。2．閉環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)由光柵、感應同步器等位置檢測裝置
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