畢業(yè)論文-ca6140車床的數控改造—進給系統(tǒng)的改造(編輯修改稿)
2025-07-21 01:38 本頁面
【文章內容簡介】 ，通過光杠傳動實現刀架的縱向進給運動、橫向進給運動和快速移動，通過絲杠帶動刀架作縱向直線運動，以便車削螺紋。3．傳動系統(tǒng)的分析 該機床的傳動系統(tǒng)可以分解為主運動傳動鏈和進給運動傳動鏈。進給運動傳動鏈又可分解為螺紋進給傳動鏈、縱向機動相橫向機動進給傳動鏈，同時還有刀架的快速移動傳動鏈。（1）主運動傳動鏈 ① 傳動路線 CA6140型臥式車床主運動，是由主電動機經三角皮帶傳至主軸箱中的軸I，軸I上裝有一個雙向多片式摩擦離合器M1，用以控制主軸的啟動停止和換向。軸I的運動經離合器M1和軸IIIII間變速齒輪傳至軸III，然后分兩路傳遞給主軸。 a高速傳動路線 主軸VI上的滑移齒輪Z50處于左邊位置，運動經齒輪副直接傳給主軸。b中低速傳動路線 主軸VI上的滑移齒輪Z50處于右邊位置，且使齒式離合器M2接合，運動經軸IIIIVV間的背輪機構和齒輪副傳給主軸。② 主軸的轉速級數與轉速計算 根據傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達式，主軸正轉可獲得2180。3180。(2180。21)+2180。3=24級不同轉速。同理，主軸反轉12級。 （2）螺紋進給運動傳動鏈CA6140型臥式車床螺紋進給運動傳動鏈，可以保證機床車削公制、英制、模數制和徑節(jié)制四種標準螺紋。此外，還可以車削大導程、非標準和較精密的螺紋。不同標準的螺紋用不同的參數表示其螺距。無論車削哪一種螺紋，都必須在加工中保證主軸每轉一轉，刀具準確地移動被加工螺紋一個導程的距離。 （3）機動進給傳動鏈 實現一般車削時刀架機動進給的縱向和橫向進給傳動鏈，由主軸至進給箱中軸XVII的傳動路線與車公制或英制常用螺紋的傳動路線相同，其后運動經齒輪副傳至光杠XIX（此時離合器M5脫開，齒輪Z28與軸XIX 齒輪Z56 嚙合)，再由光杠經溜板箱中的傳動機構，分別傳至光杠齒輪齒條機構和橫向進給絲杠XXVII。 溜板箱中的雙向牙嵌式離合器MM9和齒輪傳副組成的兩個換向機構，分別用于變換縱向和橫向進給運動的方向。利用進給箱中的基本螺距機構和增倍機構，以及進給傳動鏈的不同傳動路線，可獲得縱向和橫向進給量各64種。 （4）刀架的快速移動傳動路線 刀架的快速移動是使刀具機動地快速退離或接近加工部位，以減輕工人的勞動強度和縮短輔助時間。當需要快速移動時，可按下快速移動按鈕，裝在溜板箱中的快速電動機（，2800r/min）的運動便經齒輪副傳至軸XX，然后再經溜板箱中與機動進給相同的傳動路線傳至刀架，實現縱向和橫向的快速移動。 圖12 CA6140傳動結構圖第二章 總體改造方案根據實際工況，CA6140型車床的數控化改造方案如下： 1 數控系統(tǒng)選用南京產J WK 15T 型數控系統(tǒng) 一般小型機床的數控化改造多半采用開環(huán)控制方式。數控系統(tǒng)多數為以單板機為主控制單元的簡易數控系統(tǒng)。因為該控制方式投資少，安裝調試方便。這里我們選用南京產J WK 15T 型機床數控系統(tǒng)安裝到CA6140車床上。經過改裝后的數控機床工作原理框圖如圖1 所示。圖21 數控機床工作原理圖本系統(tǒng)由數控單元雙 8031機、步進驅動單元、專用控制程序、功率驅動、步進電機、步進電機減速裝置或轉位機構和絲杠等組成。在加工零件時, 編制的數控程序數據輸入 RAM(62256)中,專用控制程序 EPRAM (27256 .2764) 在中央處理單元的支持下,按照所輸入的加工程序數據, 經過計算處理 , 發(fā)出一系列的組合脈沖,經過驅動功放,驅動步進電動機,拖動機械負載分別控制縱、橫兩個方向的運動方向、運動速度、位移長度,實現車床的微機控制。當程序執(zhí)行到換刀指令時,指令只給四個霍爾元件中的一個提供電源, 并同時接通電機電源使電機正轉。當轉位完成,霍爾元件反饋, 控制電機反轉,夾緊完成。然后執(zhí)行下面的加工程序。 我們選用的J WK 15T型機床數控系統(tǒng),采用ISO國際標準數控代碼編程,能自動完成車削端面、內外圓柱面、倒角、任意錐面、球面、圓弧逼近的任意曲面以及公英制的螺紋加工,并配有完備的S、M、T功能。系統(tǒng)采用模塊化設計,內部設有計算機、電源、接口、驅動等模塊,具有體積小、重量輕、功耗低、功能多、速度高、操作維修方便等特點。2 保留原機床的主軸旋轉運動，在主軸安裝一個脈沖發(fā)生器圖22 主軸箱改造圖 在改造時，一般不改造主軸箱。因為若改造主軸箱，必然使機床改造的總費用加大，改造周期也將延長，這樣會降低中、小型普通機床的改造的經濟價值。在主軸加脈沖發(fā)生器，是為了保證車螺紋時嚴格的運動關系，在主抽上安裝GD7072光電脈沖發(fā)生器，通過主軸—脈沖發(fā)生器—數控系統(tǒng)—步進電機的信息交換系統(tǒng)，實現主軸轉一圈，刀架縱向進給一個螺紋導程的車螺紋運動。3 進給系統(tǒng)的改造取消原進給箱，將原絲杠換成滾珠絲杠，并在其尾端聯(lián)結一對齒輪進行減速, 然后與步進電機相聯(lián)。普通車床的進給傳動多半為齒輪傳動，隨著進給變換級數的增多，齒輪對數和操縱機構顯著增加。傳動鏈的增長，不僅使進給箱結構復雜，還因齒輪間隙的多個累積，反向間隙增大，急驟地降低了反向定位精度。進給系統(tǒng)的改造主要是減少進給箱內的齒輪對數，縮短進給傳動鏈。所以一般改造時，是去掉進給箱。 用滾珠絲杠副代替普通絲杠副是因為滾珠絲杠副具有傳動精度高、效率高、運動平穩(wěn)、壽命長以及可以預緊以消除間隙并提高系統(tǒng)剛度，反向定位精度高等特點。4 導軌副設計在導軌上粘接軟帶?；瑒訉к壍撵o摩擦因數大，動摩擦因數隨速度變化而變化，摩擦損失大，在低速時易出現爬行現象，直接影響運動部件的定位精度。在原移動部件
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