【正文】 個動作是否正常，然后再進行聯(lián)機調(diào)試階段。數(shù)控改造的目的是要求機床穩(wěn)定可靠,運轉(zhuǎn)故障率低。在伺服電機轉(zhuǎn)矩足夠大,構(gòu)件許可時,可以不用減速驅(qū)動機構(gòu),由伺服電機直接與絲桿副相連。 (2)輔助裝置輔助裝置指的是數(shù)控機床的一些必須的配套部件。1)主傳動系統(tǒng)保留原有的主傳動系統(tǒng)和變速機構(gòu)，由于添加了自動加工螺紋功能，因此，在主傳動軸上安裝一個脈沖發(fā)生器，這樣既保留了機床原有的功能，又降低了改造工作量。因此，機床改造過程中的首要任務(wù)是對舊機床進行類似于通常的機床大修，以恢復機床精度，達到新機床的制造標準。改造內(nèi)容普通車床改造的目的是利用數(shù)控系統(tǒng)控制車床自動完成機械加工任務(wù)，提高車床的加工精度和生產(chǎn)效率。對復雜零件而言難度越高功效提高得越多。(2)性能穩(wěn)定可靠。 機床數(shù)控化改造的意義(1)節(jié)省資金。由于新型機床價格昂貴,一次性投資巨大,如果把舊機床設(shè)備全部用新型機床替換。（2）有利于企業(yè)技術(shù)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(zhì)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。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。而改造現(xiàn)有舊機床、配備與之相適應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)，把普通機床改裝成數(shù)控機床，是當前許多企業(yè)對現(xiàn)有設(shè)備改造換代的首選辦法，也是提高機床數(shù)控化率的一條有效途徑，不失為一條投資少、提升產(chǎn)品加工精度及質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率的捷徑，使企業(yè)提升競爭力，在我國成為世界制造業(yè)中心及制造強國的進程中，占有一席之地。(二)工作量設(shè)計說明書：數(shù)控化改造總體方案設(shè)計；機械部分改造設(shè)計；伺服裝置選型；伺服系統(tǒng)控制設(shè)計；數(shù)控裝置選型；電氣控制系統(tǒng)設(shè)計；機床安裝與調(diào)試設(shè)計。0．5周數(shù)控裝置調(diào)試設(shè)計。40．5周選擇數(shù)控裝置。經(jīng)過分析、比較、計算，確定改造總體方案。機床電氣線路圖冊機床設(shè)計手冊第5卷上、下冊交流變頻調(diào)速器選用手冊機床數(shù)控改造設(shè)計與實例機床電氣自動控制四、設(shè)計依據(jù)：CA6140車床控制要求、電氣原理圖及相關(guān)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)。 畢業(yè)設(shè)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: 專業(yè)班級: 數(shù)控維修091班 指導老師: 老師 完成時間： 2011年12月 畢業(yè)設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計過程20查閱資料及手冊能力50~235工作態(tài)度及紀律情況50~235獨立工作能力50~235基本概念、基本理論及專業(yè)知識掌握情況50~235設(shè)計結(jié)果40規(guī)定任務(wù)的完成情況100~578910說明書質(zhì)量100~5 78910圖紙及技術(shù)文檔的質(zhì)量150~810121315設(shè)計有無獨到和創(chuàng)新之處50~235答辯情況40對設(shè)計的闡述（自述）150~810121315基本理論和方法問題150~810121315有關(guān)設(shè)計問題100~278910班級數(shù)控維修091學號2009020501111姓名郭 柳總分指 導 老 師簽 名考 核 小 組 專 家 簽 名畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書機電工程系一、設(shè)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(shè)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。五、參考資料：熊光華主編北京：化學工業(yè)出版社；2003王愛玲主編北京：機械工業(yè)出版社；1998白恩遠主編廣州：廣東科技出版社，2002曾毅等編著北京：機械工業(yè)出版社，1979李榮生主編北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，編寫組編著20．5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。51周完成電氣原理圖草圖和電氣安裝接線圖草圖。0．5周機床安裝及調(diào)試設(shè)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(shè)計封面（全系統(tǒng)一格式）（二）畢業(yè)設(shè)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(shè)計任務(wù)書（指導教師下發(fā)）（五）畢業(yè)設(shè)計明細表（全系統(tǒng)一格式）（六）目錄（七）畢業(yè)設(shè)計正文（八）設(shè)計圖紙（九）畢業(yè)設(shè)計總結(jié)（十）參考資料注:說明書用A4開紙打印或書寫，（含空格）八、畢業(yè)設(shè)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(shù)負責人時 間 年 月 日目 錄第1章 前言 1 問題提出 1 普通車床數(shù)控化改造的好處 1 機床數(shù)控化改造的意義 2第2章 改造總體方案 3 CA6140車床介紹 3 CA6140車床組成圖 3 CA6140改造參數(shù) 4 數(shù)控化改造要求和內(nèi)容 4第3章 機械部分改造 7 主傳動系統(tǒng) 7 7 主軸脈沖發(fā)生器 7 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 刀架的改造與安裝 16第5章 數(shù)控部分 19 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 19 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 伺服驅(qū)動 22 伺服電機 24第6章 機床的安裝與調(diào)試 25 數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試 25 參數(shù)設(shè)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(shè)置與系統(tǒng)的調(diào)試 34 其他參數(shù)設(shè)置及傳動鏈注意事項 34 電氣PLC的調(diào)試 34 安裝調(diào)試的注意事項 35元器件清單 36畢業(yè)設(shè)計圖紙 38致謝 42參考文獻 43 湖 南 鐵 道 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 HUNAN RAILWAY PROFESSIONAL TECHNOLOGY COLLEGE第1章 前言 問題提出數(shù)控車床作為機電液氣一體化的典型產(chǎn)品，是現(xiàn)代機械制造業(yè)中不可缺少的加工設(shè)備，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，能解決機械制造中結(jié)構(gòu)復雜、精密、批量小、零件多變的加工問題，且產(chǎn)品加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率較高。所以，針對普通車床6140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。而，普通車床實現(xiàn)一人操作多臺機床，不能自動化控制。它投資較數(shù)控低，但對工人的操作技能要求較高，因此工人工資水平高。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(shù)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1/3到1/5。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(shè)備尤為明顯。因為機床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時效，幾乎不會產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。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。因此，在考慮機床的數(shù)控化改造具體方案時，所遵循的原則是在滿足需要的前提下，對原有車床盡可能減少改動，以降低改成本。為實現(xiàn)機床所要求的分辨率，采用伺服電機齒輪減速再傳動絲杠，為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，盡量減小摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副以及滾動導軌。如果要自動改變切削速度，可采用交流變頻調(diào)速，這樣改造成本較高，本次改造主傳動系統(tǒng)不做任何改動。如冷卻系統(tǒng)、排屑裝置（采用原有的冷卻和排屑裝置）、自動換刀裝置、傳動機構(gòu)等。(3)電氣部分在這里我使用電控柜裝置，在進行機床數(shù)控化改造時，原機床的電器控制部分一般只能報廢，重新按數(shù)控化改造要求進行設(shè)計制作。在這里我采用HNC21T數(shù)控裝置2) 伺服驅(qū)動伺服驅(qū)動系統(tǒng)用于控制X和Y軸的伺服電機的轉(zhuǎn)速，從而控制進給兩，達到高精度的加工零件，這里我們采用和華中數(shù)控系統(tǒng)匹配的驅(qū)動器HSV160B和GK6系列交流永磁伺服電機。第3章 機械部分改造 主傳動系統(tǒng)主軸電機采用車床原有的三相異步電動機。數(shù)控系統(tǒng)按照所需加工的螺距進行計算處理,從而控制機床縱向橫向伺服電機運轉(zhuǎn),實現(xiàn)加工螺紋的目的。伺服電機的布置，可放在絲杠的任一端。圖32 縱向進給傳動示意圖4—推力球軸承 10—徑向滑動軸承 3—左端軸承座 5—左接拉桿 9—聯(lián)軸套 7—滾珠絲杠螺母副 8—螺母座 11—絲杠托架 12—伺服電機（1）滾珠絲杠縱向進給滾珠絲杠的相關(guān)參數(shù)如下表32：表32 縱向進給滾珠絲杠的相關(guān)參數(shù)名稱符號公式公稱直徑38導程6接觸角3176。在左端設(shè)計一個專用軸承支承座，而在絲杠托架處布置伺服電機和減速齒輪。計算作用在絲杠上的最大動負荷首先根據(jù)切削力和運動部件的重量引起的進給抗力，計算出絲杠的軸向載荷，再根據(jù)要求的壽命值計算出絲杠副應(yīng)能承受的最大動載荷。工作負載的數(shù)值可用《機床設(shè)計手冊》中進給牽引力的實驗公式計算，對于三角或綜合導軌 （公式34）式中 FX、FZ——切削分力；W——移動部件的重力（800N）。例如參照某廠滾珠絲杠的產(chǎn)品樣本，選擇滾珠絲杠的直徑為38mm，型號為其額定動載荷是20500N，強度足夠用。 橫向進給的改造與計算橫向進給的改造橫向滾珠絲杠也采用三點式支承形式。圖33 橫向進給傳動示意圖1伺服電機 2支承架 7聯(lián)軸套 5滾珠絲杠螺母副 6螺母座 8支承短軸（1）滾珠絲杠橫向進給滾珠絲杠的相關(guān)參數(shù)如下表33：表33 橫向進給滾珠絲杠的相關(guān)參數(shù)名稱符號公式公稱直徑25導程4接觸角4176。 k——進給系統(tǒng)功率系數(shù)，取k=.則 PC =PηK ==切削功率應(yīng)按在各種加工情況下經(jīng)常遇到的最大切削力(或轉(zhuǎn)矩)和最大切削轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)速)來計算,即PC=或PC=式中 FZ——主切削力（N）