【正文】 以前單一的靠手工操作的機(jī)床，在很大程度上已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的要求，數(shù)控機(jī)床的改造已經(jīng)成為一種必要。軸承座在安裝面上的聯(lián)接與定位、齒輪箱在安裝面上的定位、步進(jìn)電機(jī)在齒輪箱上的聯(lián)接與定位等。（2）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定縱向最快空載移動(dòng)速度Vmax=6000mm/min，仿照式fmax=Vmax/60δ求出電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率fmax=6000/()Hz=10000Hz。則有：Teq1=Tamax+Tf (4) 根據(jù)Tamax=Jeqε=2πJeqnm/60ta式，考慮縱向傳動(dòng)鏈的總效率η，計(jì)算快速空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩：Tamax=（2πJeqnm/60ta）. 1/η (5)式中nm對(duì)應(yīng)縱向空載最快移動(dòng)速度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速，單位為 r/min；ta 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到加速至nm所需的時(shí)間，單位為s。（2） 根據(jù)公式Z=（πdo/Dw）3，求得單圈滾珠數(shù)目Z=29；該型號(hào)絲杠為雙螺母，滾珠總?cè)?shù)為3x2=6，則滾珠總數(shù)量Z∑=29x6=174。由經(jīng)驗(yàn)公式Fc：Ff：Fp=1::，算得縱向進(jìn)給切削力Ff=，背向力=。1400。就本機(jī)床改造而言，市場(chǎng)上已建立了一套機(jī)電一體化配套產(chǎn)品代理機(jī)構(gòu)，對(duì)于C6140改造而言市場(chǎng)可供性好。技術(shù)規(guī)格□輸入電源：AC24V系統(tǒng)選件①軟驅(qū)單元□全密封結(jié)構(gòu)□□標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤轉(zhuǎn)接口□RS23以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口②DNC單元□全密封結(jié)構(gòu)□標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤轉(zhuǎn)接口□RS23以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口③以太網(wǎng)□10MB/100MB速度自適應(yīng)□支持NT/NOVELL網(wǎng)絡(luò)□支持文件網(wǎng)絡(luò)傳輸④手持單元□手搖脈沖發(fā)生器□坐標(biāo)選擇□倍率選擇□緊急停止按鈕□手持使能按鈕⑤輸入/輸出端子板⑥繼電器輸出端子板而近幾年,美、日、德等先進(jìn)工業(yè)國,在大量制造數(shù)控機(jī)床的同時(shí),十分重視對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造,并已形成一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)。所以，對(duì)于面臨日益全球化競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)代制造工廠來說，第一是要大大提高機(jī)床的數(shù)控化率，即數(shù)控機(jī)床必須達(dá)到起碼的數(shù)量或比例。但由于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場(chǎng)的需求，使我國機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)，2001年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第2位，%。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC)階段（把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的“通用”兩個(gè)字省略了）。臥式車床C6140數(shù)控化改造設(shè)計(jì)目 錄摘要……………………………………………………………………………………1第1章 緒論…………………………………………………………………………1 …………………………………………………………1 ………………………………………………………………2……………………………………………………… 3………………………………………………… 4………………………………………………………………4第2章 華中HNC21數(shù)控車削系統(tǒng)介紹……………………………………………4第3章 普通車床的數(shù)控改造可行性論證…………………………………………11 …………………………………………………………………11 ……………………………………………………………………11 ………………………………………………………………12 …………………………………………………………………12第4章 總體方案的確定……………………………………………………………12 …………………………………………………………12……………………………………………………………………13第5章 進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型………………………………………………16 脈沖當(dāng)量的確定……………………………………………………………16 切削力的計(jì)算………………………………………………………………17 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型（縱向）……………………………………17 工作載荷Fm的計(jì)算……………………………………………………17 最大動(dòng)載荷FQ的計(jì)算…………………………………………………17 初選型號(hào)………………………………………………………………17……………………………………………………18 剛度的驗(yàn)算……………………………………………………………18 壓桿穩(wěn)定性校核………………………………………………………18 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型(縱向) ………………………………………18 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq……………………18 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq…………………19 ………………………………………21 ………………………………………………21 主軸交流伺服電機(jī)的計(jì)算與選型…………………………………………22 ………………………………………………………22 …………………………………………………22 ………………………………………………………22第6章 繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖…………………………………………22第7章 元件的選擇…………………………………………………………………23結(jié)論…………………………………………………………………………………24致謝…………………………………………………………………………………25參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………26臥式車床C6140數(shù)控化改造設(shè)計(jì)摘要 中國是一個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)械制造大國，但其裝備水平落后，特別是一些老的機(jī)械制造廠大多還是比較舊的機(jī)床，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足加工的要求。到1971年，美國 INTEL 公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件——運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（MICROPROCESSOR),又可稱為中央處理單元（簡(jiǎn)稱CPU)。 近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。第二就是所擁有的數(shù)控機(jī)床必須具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，以保證信息流在工廠、車間的底層之間及底層與上層之間通訊的暢通無阻。 主要技術(shù)指標(biāo)1. 床身上最大加工直徑400mm；2. 最大加工長(zhǎng)度1000mm；3. X方向(橫向)，Z方向（縱向）；4. X方向最快移動(dòng)速度Vxmax=3000/min，Z方向?yàn)閂zmax=6000mm/min；5. X方向最快工進(jìn)速度Vxmaxf=400mm/min，Z方向?yàn)閂zmaxf=800mm/min；6. X方向定位精度177。系統(tǒng)配置□程序緩沖區(qū)：32MB□零件程序和斷點(diǎn)保護(hù)區(qū)：基本32MB，可擴(kuò)展至2GB（選件）□進(jìn)給軸接口類型：脈沖接口（HSV16系列）□主軸驅(qū)動(dòng)單元接口□主軸編碼器接口□開關(guān)量輸入輸出接口：40輸入/32輸出，可擴(kuò)展20輸入/16輸出（選件）□手持單元接口□軟驅(qū)單元接口□RS232接口□以太網(wǎng)接口（選件）□標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤接口□手持單元（選件）□軟驅(qū)單元（選件）□I/Q端子板（支持NPN和PNP型開關(guān)量）(選件) 50W DC24V≥50W或者DC24V≥100W□AC電源頻率：50Hz□安裝方式：控制柜內(nèi)□運(yùn)行、儲(chǔ)存環(huán)境（如下表）□光電隔離開關(guān)量輸入接口（40位），可擴(kuò)展20位□光電隔離開關(guān)量輸出接口（32位），可擴(kuò)展16位 輸出電流范圍0100mA 輸出電壓范圍DC24V□主軸模擬量輸出接口 分辨率：12位 輸出電壓：DC10V或0 10V□主軸編碼器輸入接口 方波差分接收□手搖脈沖發(fā)生器輸入接口，TTL電平輸入□進(jìn)給軸脈沖輸出接口/HSV16伺服接口（最大6個(gè)）差分輸出，包括脈沖及方向信號(hào)，高 脈沖頻率2MHZ□進(jìn)給軸碼盤反饋輸入接口（最大6個(gè)）RS422差分輸入 22 HNC21數(shù)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖第3章 普通車床的數(shù)控改造可行性論證、加工對(duì)象的要求和市場(chǎng)可供性三方面分析。綜上所述，對(duì)原機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造符合技術(shù)可行性要求。1900mm 最大行程 140mm 最大回轉(zhuǎn)角 177。 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型（縱向） 工作載荷Fm的計(jì)算 已知移動(dòng)部件總重G=1300N；車削力Fc=，F(xiàn)p=,Ft=。滾珠絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力FYJ=Fm/3≈571N。其中：nm=Vmaxα/360176。從圖52查得，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tmax=，大于快速空載起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq1=，滿足要求。（4） 考慮密封、防護(hù)、潤(rùn)滑以及安全機(jī)構(gòu)等問題。但這次機(jī)床的改造是在原有的機(jī)床上換掉部分零部件，使它具