【正文】 to meet the rotation accuracy, rigidity, temperature rise, and so on seismic requirements, to enhance the overall performance of machine tools. To acplish this design, I collected and analysed the information before the design, including domestic and international development of CNC machine tools。闡述了 C6140 普通數(shù)控車床的主軸系統(tǒng)的改進及機床控制系統(tǒng)的改造。tailstock。二、數(shù)控機床的發(fā)展自 1952 年，美國研制成功第一臺數(shù)控機床以來，隨著電子技術、計算機技術、自動控制和精密測量等相關技術的發(fā)展，數(shù)控機床也在迅速地發(fā)展和不斷地更新?lián)Q代，先后經(jīng)歷了五個發(fā)展階段。19721979 年是數(shù)控機床的生產(chǎn)和使用階段。因此，盡快將我國現(xiàn)有一部分普通機床實現(xiàn)自動化和精密化改裝，是我國現(xiàn)有設備技術改造迫切要求解決的課題。 C6140 車床的設計參數(shù)根據(jù)型普通原始數(shù)據(jù)及數(shù)控改造設計要求，確定主要如下： 最大加工直徑： 車床身上： 400mm 車床鞍上： 210mm 最大加工長度： 1000mm 快進速度： 縱向 橫向 最大切削進給速度： 縱向 橫向 脈沖當量：8 / 40 縱向 橫向 脈沖分配方式： 逐點比較法 控制坐標數(shù)： 2 機床定位精度： 177。 ?z 此時走刀抗力為 F’y(N)，吃刀抗力為 F’x(N)。（2） 計算最大動負載 c:mwFfLc3?610Tn?0Lvs?式中:L 0 ——滾珠絲杠導程，初選 L0=6mm。39。 ????????從上面計算過程可以看出，設計的過程要經(jīng)過反復修改參數(shù)，反復計算才能達到滿意的結果。L2= 10－3822= kg?cm2Js=10－ 344150= kg?cm2G=800N代入上式： JΣ=Jm+J1+（Z 1247。 nmax=νmaxZ1) =1247。 計算步進電機空載起動頻率和切削時的工作頻率 = = =4000 HZkfpv??= = =1000 從表中查出 150BF002 型步進電機允許的最高空載起動頻率為 2800Hz 運行頻率為8000Hz,再從下表中查出 130BF001 型步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性曲線如圖 23，24 所示。Z ф〔(Jφ+Jξ)+G247。θb247。2πηi=1247。cm查 BF 反應式步進電機技術參數(shù)得， 110BF003 型步進電機最大靜轉(zhuǎn)矩為 液壓傳動是以流體作為工作介質(zhì)對能量進行傳動和控制的一種傳動形式。基于以上一系列優(yōu)點，液壓技術已經(jīng)廣泛應用于機床、工程機械、農(nóng)業(yè)機械和其它國民經(jīng)濟方面。必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的開發(fā)研究，建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，并利用計算機和知識庫中的知識，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預防措施。它的功用是用頂尖支承長工件，也可以安裝鉆頭、鉸刀等孔加工刀具進行孔加工。尾座活塞軸、尾座套筒和尾座活塞固定座形成一個液壓缸，并且分成兩個腔。由于頂尖是利用氏錐度本身的結構特性卡緊的，但是在工作中需要拆卸頂尖，因此需要在尾座體的后面設計了螺塞，當向內(nèi)擰動螺塞時，螺塞推動頂桿向前運動將頂尖頂出，此方法簡單使用。 尾座導軌的設計導軌的作用是引導機床運動部件作直線或圓周運動，并承受運動部件包括工件的重力和切削力等載荷。導軌的形狀：直線運動滑動導軌截面形狀主要有三角形、矩形、燕尾形和圓形，并且可以相互組合。因而潤滑油或潤滑脂的供應方法在設計中很重要。套筒與頂尖、尾座活塞軸的配合套筒與頂尖、尾座活塞軸的配合要求較高，配合間隙很小。 ,取摩擦系數(shù)為 。由于尾座體孔與尾座主軸的配合性質(zhì)要求較高，對尾座體孔表面粗糙度要求也是較高的，要求在加工的過程中基本上看不出加工的痕跡。并對撓度、轉(zhuǎn)角進行計算；對液壓缸內(nèi)徑及壓板處螺栓直徑進行了校核。因此為保證機械零件的使用性能，在對其進行精度設計時，必須提出合理的表面粗糙度要求。壓板的作用是連接尾座和導軌，并通過連接螺栓的緊固或松開來確定尾座在導軌上的位置。考慮到頂尖套筒與尾座孔在不同的接觸部位其接觸部位的不同，因此可以采用不同的配合等級。 孔和鍵的設計由于尾座體孔和套筒的配合精度較高，為了減輕滑鍵在套筒滑鍵槽內(nèi)的磨損,需要對兩者的表面進行潤滑，減少摩擦，防止產(chǎn)生磨粒磨損。常用于較精密的機床導軌。在錐柄上好后，鉆頭可以將工件鉆出需要的孔，而錐柄處不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。套筒的作用就是安裝尾座活塞軸和頂尖，利用液壓缸提供的壓力和莫氏錐度本身的結構特性頂緊頂尖，使頂尖在頂著工件加工時不會隨工件一起轉(zhuǎn)動。尾座整體變形小，抗振性能好，滿足數(shù)控臥式車床精度檢驗標準的要求。 C6140 數(shù)控車床的液壓系統(tǒng)。嚴格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應改進元件和系統(tǒng)設計，使之具有更大的耐污染能力。 在這樣一種背景下，我的課題選擇為數(shù)控臥式車床 C6140 液壓尾座的設計，用以提24 / 40高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量，降低工人勞動強度及降低企業(yè)成本。當機床快速起動和切削進給時，則完全滿足運行矩頻要求。cm 由上面計算可以看出, M 起、M 快和 M 切三種工況下，以快速空載起動所需力矩最大，故以此項作為選擇步進電機的依據(jù)。(2πηZ2247。2π) = JΣ2πL2= 10－3842= kg?cm2J3=10－3d24=782N(2π)=94 N nmax10－2/(60 ta)nmax=νmaxZ2）2〔(J2+Js)+ G247。39。 ???? （）滾珠與螺紋滾道間接觸變形 δ 2查資料 W 系列 1 列 圈滾珠和螺紋滾道接觸變形量 δ QmQ???12 / 40 因進行了預緊， mQ????? ()、支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形 δ 3采用 8107 型推力球軸承，d 1=35mm，滾動體直徑 dQ=，滾動體數(shù)量 z=18,)( mZFQmc ??????注意，此公式中 Fm 單位應為 kgf因施加預緊力，故 ????根據(jù)以上計算：定位精度????m015..（5）穩(wěn)定性校核滾珠絲杠兩端推力軸承，不會產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象不需作穩(wěn)定性校核。 ?????GFfKzxm式中： K－－考慮顛復力矩影響的實驗系數(shù)，綜合導軌取 K＝。 橫向進給機械結構改造方案 拆除原中拖板絲桿，安裝滾珠絲桿副，為提高橫向進給系統(tǒng)剛度，支承方式采用9 / 40兩端裝止推軸承?？紤]到屬于經(jīng)濟型數(shù)控機床加工精度要求不高，為了簡化結構、降低成本，采用步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)。交流傳動已由模擬式向數(shù)字式方向發(fā)展，以運算放大器等模擬器件為主的控制器正在被以微處理器為主的數(shù)字集成元件所取代，從而克服了零點漂移、溫度漂移等弱點。所有這些高級的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)均是以數(shù)控機床為基礎，它們代表著數(shù)控機床今后的發(fā)展趨勢。經(jīng)過三年改進和自動編程研究，于 1955 年進入實用階段。It was set in the design of the top of the device to the top down.Key words：The C6140 lathe。0 / 40 蘭州理工大學 畢 業(yè) 設 計（論 文）題 目：C6140 型臥式車床的數(shù)控化改造及液壓尾座設計院 （系）： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 導師姓名： 職稱： 起止時間： 1 / 40目 錄摘要 ………………………………………………………………………………………2Abstract …………………………………………………………………………………3緒論 ………………………………………………………………………………………4第一章 C6140 車床進給伺服系統(tǒng)改造方案的擬訂………………………………………6 總體方案確定 …………………………………………………………………6 C6140 車床的設計參數(shù)…………………………………………………………………… 7第二章 C6140 車床進給伺服系統(tǒng)機械部分設計計算 …………………………………8 進給伺服系統(tǒng)機械部分的改造方案……………………………………………………8 進給伺服機構機械部分的設計計算……………………………………………………9 滾珠絲杠螺母副的計算和選型、校核……………………………………………… 9 縱向及橫向滾珠絲杠副幾何參數(shù)………………………………………………14 齒輪傳動比計算……………………………………………………………………… 15第三章 C6140 車床進給部分電機的選擇……………………………………16 縱向進給步進電機計算 ………………………………………………………………16 橫向進給步進電機計算……………………………………………………………… 19第四章 液壓尾座部分設計………………………………………………………23 液壓尾座研究背景和意義……………………………………………………………… 23 液壓尾座研究背景和意義……………………………………………………………… 23 液壓尾座的設計………………………………………………………………………… 23 尾座精度設計…………………………………………………………………………… 23總結………………………………………………………………………………………25參考文獻…………………………………………………………………………………26致謝………………………………………………………………………………………27外文資料及中文翻譯……………………………………………………………………282 / 40摘 要 數(shù)控機床在機械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用,但數(shù)控機床一次性投資較大,對機床進行數(shù)控化改造不失為一良策。 digital modification。一直到 20 世紀 50 年代末，由于價格和技術原因，品種多為連續(xù)控制系統(tǒng)。三、我國數(shù)控機床的發(fā)展概況我國從 1958 年由北京機床研究所和清華大學等首先研制數(shù)控機床，并試制成功第一臺電子管數(shù)控機床。五、數(shù)控機床改造的意義數(shù)控機床改造在國外已發(fā)展成一個新興的工業(yè)部門，早在 60 年代已經(jīng)開始迅速發(fā)展，其發(fā)展的原因是多方面的，主要有技術、經(jīng)濟、市場和生產(chǎn)上的原因。（2）.機械傳動方式為實現(xiàn)機床所要求的分辨率，采用步進電機經(jīng)齒輪減速再傳動絲桿，為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)度，盡量減少摩擦量力，選用滾珠絲桿螺母副。步進電機、齒輪箱安裝于機床后側(cè)，為了使減速機構不影響走刀，同時消除傳動過程的沖擊，減速機構采用二級傳動，從動輪采用雙薄片錯位消除間隙。 滑動導軌摩擦系數(shù):。 橫向進給絲杠（1）計算進給牽引力 F‘m:橫向?qū)к墳檠辔残?，計算如? NGfFxZym 203)6107268(.)39。39。g(L0247。θb247。cm 附加摩擦力距 M0 MO=FPOL0(1－η02)/2πη i=1247。cm按此最大靜力矩從下表查出，150BF002 型最大靜轉(zhuǎn)矩為 L3= 10－3442= kg?cm2J4=10－3d24nmax10173。Z1) =(2680+600)247。根據(jù)步進電機轉(zhuǎn)矩 Mq 與最大靜轉(zhuǎn)矩 Mjmax的關系可知，當步進電機為三相六拍時：λ=Mq247。 第四章 液壓尾座部分設計23 / 40液壓尾座研究背景和意義 從 20 世紀中葉數(shù)控技術出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來革命性的變化，近年來，由于液壓技術廣泛應用了高技術成果，如自動控制技術、計算機技術、微電子技術、磨練磨損技術、可靠性技術及新工藝和新材料，使傳統(tǒng)技術有了新的發(fā)展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有一定的提高。此外，力求完成課題之余，熟悉國內(nèi)外數(shù)控技術及液壓技術的發(fā)展趨勢,增強對如何發(fā)展民族數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的感性認識。同時開發(fā)耐污染能力強的高效濾材和過濾器。 尾座的整體設計機床采用標準液壓尾座，尾座套筒可編程控制，尾座體移動通過銷軸由托板帶動。結構更加簡單、優(yōu)化、合理，整體式尾座將分體式尾座上、下