【正文】 培訓(xùn)費(fèi)用少。而普通機(jī)床已不適應(yīng)多品種、小批量生產(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(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，最適宜加工小批量、高精度、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)周期要求短的零件。對(duì)復(fù)雜零件而言，難度越高，功效提高得越多。 ⒉ 性能穩(wěn)定可靠。 機(jī)床改造的內(nèi)容及意義 研究意義 ⒈ 節(jié)省資金。在美國(guó)，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生業(yè) ， 從 事再生業(yè)的著名公司有 DevliegBullavd（得寶）服務(wù)集團(tuán)、 US設(shè)備公司等 ，并且 美國(guó)得寶公司已在中國(guó)開辦公司。 在美國(guó)、德國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，將機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在互換性差、產(chǎn)品單一、檔次低、成本高、供貨期長(zhǎng)的問題，從而在國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。近 10年來，我國(guó)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為 ～ ，年產(chǎn)值約為18億元。 [10] 近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。這種單元投資少，見效快，既可單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到 FMS 或更高級(jí)的集成制造系統(tǒng)中使用。 在 20 世紀(jì) 60 年代 ，英國(guó) Molins 公司的工程師大衛(wèi) Trecker Corp.）開發(fā)出來 了加工中心 。 [10] 世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家 通過發(fā)展數(shù)控技術(shù)、建立數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)，促使機(jī)械加工工業(yè)跨入一個(gè)新的“現(xiàn)代化”的歷史發(fā)展階段，從而給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來了巨大的變化。 關(guān)鍵字 ： 橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu) 步進(jìn)電機(jī) 滾珠絲杠 控制電路 CA6140 普通車床 橫向 進(jìn)給機(jī)構(gòu) 的數(shù)控化改造 8 目 錄 第一章 緒論 …………………………………………………… 1 課題背景 ……………………………………………… …………… 1 數(shù)控的發(fā)展史 …………………… ……………… …………… 1 數(shù)控化改造的現(xiàn)狀 …………………………… … …………… 2 機(jī)床改造的內(nèi)容及意義 ………………………………… ………… 3 研究意義 ……………………………………………… ………… 3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線 ……………………………… ……… 3 機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造主要解決的問題 …………………… 5 第二章 設(shè)計(jì)要求……………………………………………… 6 總體方案設(shè)計(jì)要求……………………………………………… 6 設(shè)計(jì)參數(shù)………………………………………………………… 7 其它要求………………………………………………………… 9 第三章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)與計(jì)算………………… 10 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)…………………………………… 10 拖板部分 ……………………………………………………… 10 溜板箱部分 …………………………………………………… 10 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的計(jì)算與選型………………………… 11 確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量………………………………………… 11 車削抗力分析和滾珠絲杠副的特點(diǎn) ………………………… 11 天津大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 橫向滾珠絲杠螺母副的型號(hào)選擇與校核步驟……………… 12 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 ………………………………………………… 17 滾珠絲杠軸承的選型與校核 …………………………………… 18 滾珠絲杠用軸承的選型 ……………………………………… 18 滾珠絲杠用軸承的校核 ……………………………………… 18 第四章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型 …………………………… 22 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)選用的基本原則…………………………………… 22 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選 擇 ……………………………………………… 23 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 …………………………………………… 23 電機(jī)力矩計(jì)算 ………………………………………………… 24 計(jì)算步進(jìn)電機(jī)空載起動(dòng)頻率和切削時(shí)的工作頻率 ………… 26 步進(jìn)電機(jī)的選 取 ………………………………………………… 27 第五章 減速器箱的設(shè)計(jì) ………………………………………… 28 減速器箱體的設(shè)計(jì) ……………………………………………… 28 傳動(dòng) 軸的計(jì)算 ………………………………………………… 28 減速器箱體尺寸 ……………………………………………… 28 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 …………………………………………………… 29 軸承的選擇 …………………………………………………… 29 軸承的 校核 …………………… ……………………………… 29 平鍵的選用 ……………………………………………… … 29 軸承蓋的設(shè)計(jì) …………………………………………………… 30 CA6140 普通車床 橫向 進(jìn)給機(jī)構(gòu) 的數(shù)控化改造 10 第六章 微機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ………………………… 32 控制系統(tǒng)的功能要求…………………………………………… 32 硬件電路的組成………………………………………………… 32 設(shè)計(jì)說明………………………………………………………… 32 第 七 章 主要部件 安裝 及 調(diào)整 的 注意 事項(xiàng) ………………… 35 滾珠絲桿………………………………… ……………………… 35 導(dǎo)軌副…………………………………………………………… 35 數(shù)控車床刀架 …………………………………………………… 35 編碼盤的安裝 …………………………………………………… 36 結(jié)論 …………………………………………………………………… 37 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………… 38 致謝 …………………………………………………………………… 40 天津大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第一章 緒論 課題背景 數(shù)控的發(fā)展史 20 世紀(jì) 40 年代以來，噴氣飛機(jī)和導(dǎo)彈工業(yè)發(fā) 展迅速，原來的加工設(shè)備已經(jīng)無法承擔(dān)加工航空工業(yè)需要的制造精度較高的復(fù)雜形狀零件。為此，本 設(shè)計(jì) 中采用舊床身淬火并貼 塑的方案 。這中間最突出一點(diǎn)就是選用滾珠絲杠代替 原來 絲杠，提高了傳動(dòng)的靈敏性和降低功率步進(jìn)電機(jī)力矩?fù)p失。 起動(dòng)加速時(shí)間 30ms 脈沖當(dāng)量 天津大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 溜板及刀架重力 橫向 600N 代碼制 ISO 脈沖分配方式 逐點(diǎn)比 較法 輸入方式 絕對(duì)、增量 控制坐標(biāo)數(shù) 2 自動(dòng)升降速性能 有 CA6140 普通車床 橫向 進(jìn)給機(jī)構(gòu) 的數(shù)控化改造 4 ㈢ 主要參考資料： [1] 張新義主編 ， 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì) ， 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ， 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設(shè)計(jì)內(nèi)容 主要內(nèi)容是 CA6140型普通車床橫向 進(jìn)給 機(jī)構(gòu)的數(shù)控化改造，包括緒論的編寫，進(jìn)行了國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料的搜集， 確定 了 系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量， 進(jìn)行了 滾珠絲杠螺母副的選型與 參數(shù) 計(jì)算 ， 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算， 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度 校核，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型計(jì)算， 滾珠絲杠軸承的選型與校核，等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算， 電機(jī)力矩計(jì)算 ，計(jì)算了步進(jìn)電機(jī)的空載起動(dòng)頻率和切削時(shí)的工作頻率，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇， 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇和控制電路的設(shè)計(jì) 等 。天津大學(xué)成人高等教育本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 天 津 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： CA6140 普通車床橫向進(jìn) 給 機(jī)構(gòu)的數(shù)控化改造 完成期限： 2021 年 8 月 23 日至 2021 年 12 月 24 日 學(xué)院 _機(jī)械工程學(xué)院 _ 指導(dǎo)教師 _ _ 專業(yè) _機(jī)械工程及自動(dòng)化 _ 職 稱 _ _ 學(xué)生 系 主 任 ________ 接受任務(wù)日期 批準(zhǔn)日期 CA6140 普通車床 橫向 進(jìn)給機(jī)構(gòu) 的數(shù)控化改造 2 一、原始依據(jù)（資料） ㈠ CA6140臥式車床的技術(shù)數(shù)據(jù) ： 工件最 大直徑 在床身上 400mm 在刀架上 210mm 最大加工長(zhǎng)度 750、 1000、 1500、 2021mm 加工螺紋范圍 公制螺紋 mm 1~12 (20 種 ) 英制螺紋 t/m 2~24 (20 種 ) 模數(shù)螺紋 mm ~3 (11 種 ) 徑節(jié)螺紋 t/m 7~96 (24 種 ) 主軸 最大通過直徑 48mm 孔錐度 莫氏 6 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 24 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍 10~1400r/min 反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 12 反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍 14~1580r/min 進(jìn)給量 縱向級(jí)數(shù) 64 縱向范圍 ~橫向級(jí)數(shù) 64 橫向范圍 ~滑板行程 橫向 320mm 縱向 650、 900、 1400、 1900mm 刀架 最大行程 140mm 最大回轉(zhuǎn)角 177。10mm 外形尺寸 長(zhǎng) 寬 高 241810001267mm 工作精度 圓度 圓柱度 200: 平面度 表面粗糙度 Ra ~ 電動(dòng)機(jī)功率 主電動(dòng)機(jī) 總功率 ㈡ 橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu) 改造的 設(shè)計(jì)依據(jù)： 最大加工直徑 在床面上 400mm 在床鞍上 210mm 快進(jìn)速度 橫向 最大切削進(jìn)給速度 橫向 定位精度 177。 CA6140 普通車床 橫向 進(jìn)給機(jī)構(gòu) 的數(shù)控化改造 6 設(shè)計(jì)（論