【正文】 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社11. 編寫組編著北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979廣州：廣東科技出版社，2002北京：機(jī)械工業(yè)出版社；1998北京：化學(xué)工業(yè)出版社；2003參考文獻(xiàn)元器件清單產(chǎn)品名稱/PRODUCTCA6140車床數(shù)控化改造產(chǎn)品型號/MODELCA6140填表日期/DATE2010年12月20日零件名稱COMPONENTS制造商MANUFACTURER零件型號MODEL部件位置LOCATION額定值（電流/壓、功率）1伺服電機(jī)武漢華中有限公司GK6系列交流永磁伺服電機(jī)進(jìn)給軸400W2編碼器常州通用電氣廠海德ISC58150021增量編碼器主軸尾端I=100MA3伺服驅(qū)動器武漢華中有限公司HSV160B驅(qū)動器進(jìn)給軸DC 24V4四工位自動刀架常州亞興機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠LDO4CA6140刀架電動功率90W5華中系統(tǒng)武漢華中有限公司華中 HNC21TCNC0～24V畢業(yè)設(shè)計圖紙致謝本此畢業(yè)設(shè)計從任務(wù)的下發(fā)，到開題報告的完成及后來的總體方案確定，都得到了指導(dǎo)老師孫老師的細(xì)心指導(dǎo)，兩個多月的時間，在孫老師的督促和幫助及與組長袁海芳共同協(xié)作下，終于基本完成，在此，向?qū)O老師以及在這個過程中幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝?，F(xiàn)在改造所選的為異軸安裝，連接方式為柔性連接方式。這種異軸安裝同軸麻煩，需配一對同步平帶輪及同步帶，但卻避免了同軸安裝的缺點。為了保護(hù)刀具能準(zhǔn)確地在主軸和刀庫之間交換，必須使用主軸準(zhǔn)停功能。本機(jī)床由CNC控制主軸電機(jī)的速度和極性。還通過PLC將主軸的各種實際工作狀態(tài)報告CNC，用以完成對主軸的各項功能控制。硬件限位是指通過行程開關(guān)限位。然而，為了避免由于伺服反饋系統(tǒng)發(fā)生故障而使機(jī)床移動超出軟件限位值，必須安裝行程限位開關(guān)（稱為硬件限位）。啟動停止電路。另外，由于驅(qū)動系統(tǒng)為伺服電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)，運(yùn)行中應(yīng)避開起低頻震蕩區(qū)，最高移動速度也不能太高，以防失步：中間傳動鏈應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠杈o，以消除間隙，提高傳動剛度，消除反向空行程死區(qū)，最終提高加工精度。按驅(qū)動器前面板表格，將電動機(jī)電流設(shè)置為57HSl3伺服電機(jī)的額定電流。 參數(shù)的設(shè)置與系統(tǒng)的調(diào)試HNC21TF數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置伺服電動機(jī)有關(guān)坐標(biāo)軸參數(shù)進(jìn)行設(shè)置見表69。 接通伺服電源1）再次確認(rèn)PLC 對伺服部分的控制邏輯主要包括上電使能禁止和電路準(zhǔn)確無誤2）松開急停按鈕使中間繼電器KA 節(jié)接通伺服動力電源3）檢查抱閘電機(jī)的抱閘已經(jīng)打開可測量抱閘控制電源DC24V 或在系統(tǒng)通電時刻仔細(xì)聆聽抱閘打開時發(fā)出的噠聲來判斷抱閘是否打開4）若伺服驅(qū)動器帶有手持編程器可用該手持編程器直接控制電機(jī)運(yùn)行以檢驗伺服與電機(jī)連接的正確性5）將逐個軸的軸類型設(shè)為1 使數(shù)控裝置對伺服驅(qū)動器的控制使能有效逐步調(diào)試各進(jìn)給軸的伺服驅(qū)動器及電機(jī)6）所有進(jìn)給軸調(diào)試好后可檢查各軸的回參考點功能 連接機(jī)床調(diào)試回參考點檢驗回參考點行程開關(guān)的有效性注意：在確認(rèn)超程限位開關(guān)有效后才允許執(zhí)行回參考點操作（1） 在機(jī)床的行程中部人為模擬參考點擋塊按壓回參考點開關(guān)檢查回參考點操作過程是否有效；操作機(jī)床用參考點擋塊按壓回參考點開關(guān)檢查回參考點的過程是否正確,回參考點速度不易太快建議在1000 毫米/分鐘以下。X、Z 默認(rèn)為二進(jìn)制顯示每8位一組每一位代表外部一位開關(guān)量輸入或輸出信號例如通常X[00]的8 位數(shù)字量從右往左依次代表開關(guān)量輸入的I0—I7 X[01]代表開關(guān)量輸入的I8—I15 以此類推，同樣Z[00]即通常代表開關(guān)量輸出的O0—O7 Z[01]代表開關(guān)量輸出的O8—O15 以此類推。(電源15～+10%)調(diào)速比20000:1脈沖頻率≤500kHz控制輸入①伺服使能 ②報警清除③偏差計數(shù)器清零④指令脈沖禁止⑤CCW 驅(qū)動禁止⑥CW 驅(qū)動禁止控制輸出①伺服準(zhǔn)備好輸出 ②伺服報警輸出 ③定位完成輸出/速度到達(dá)輸出位置控制輸入方式①兩相A/B 正交脈沖②脈沖+方向③CCW 脈沖/CW 脈沖電子齒輪1～32767/1～32767反饋脈沖電機(jī)編碼器線數(shù)：1024 Pusle/r、2000 Pusle/r、2500 Pusle/r、6000 Pusle/r加減速功能參數(shù)設(shè)置 1～10000ms(0~2000r/min 或2000~0r/min)監(jiān)視功能轉(zhuǎn)速、當(dāng)前位置、指令脈沖積累、位置偏差、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)電流、轉(zhuǎn)子位置、指令脈沖頻率、運(yùn)行狀態(tài)、輸入輸出端子信號等保護(hù)功能超速、主電源過壓、欠壓、過流、過載、制動異常、編碼器異常、控制電源欠壓、過熱、位置超差等操作6 位LED 數(shù)碼管、5 個按鍵適用負(fù)載慣量小于電機(jī)慣量的5 倍 伺服電機(jī)伺服電機(jī)在對制動系統(tǒng)電機(jī)的改造，我選擇了與華中數(shù)控系統(tǒng)HNC21T及驅(qū)動器HSV160B匹配的登奇GK6023交流永磁伺服電機(jī)。 5)工件坐標(biāo)零點在機(jī)床坐標(biāo)系下的坐標(biāo) 6) 輔助功能M、S、T；當(dāng)前刀位CT、選擇刀位ST 7)當(dāng)前加工程序行 8) 當(dāng)前加工方式、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及當(dāng)前時間 9) 當(dāng)前坐標(biāo)、剩余進(jìn)給 10)直徑/半徑編程、公制/英制編程、每分鐘進(jìn)給/每轉(zhuǎn)進(jìn)給、快速修調(diào)、進(jìn)給修調(diào)、主軸修調(diào)倍率 系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)如下表51表51　系統(tǒng)參數(shù)參數(shù)號參數(shù)定義單位初始值范圍P01Z軸正限位值毫米0～P02Z軸負(fù)限位值毫米～0P03X軸正限位值毫米0～P04X軸負(fù)限位值毫米～0P05Z軸最快速度值毫米60000～15000P06X軸最快速度值毫米60000～15000P07Z軸反向間隙毫米0～P08X軸反向間隙毫米0～P09主軸低檔轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分15000～6000P10主軸高檔轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分30000～6000P11位參數(shù)1000000000～11111111P12位參數(shù)2000000000～11111111P13最大刀位數(shù)41～4P14刀架反轉(zhuǎn)時間10～P15M代碼時間10～P16主軸制動時間10～P17Z軸最低起始速度毫米/分508～1000P18X軸最低起始速度毫米/分508～1000P19Z軸加速時間毫秒6008～9999P20X軸加速時間毫秒6008～9999P21切削進(jìn)給起始速度毫米/分508～6000P22切削進(jìn)給加減速時間毫秒6008～9999P23順序號間距101～255P24主軸中檔轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分20000～6000P25位參數(shù)3000000000～11111111 伺服驅(qū)動驅(qū)動器在這里我采用和華中數(shù)控系統(tǒng)匹配的驅(qū)動器HSV160B ，HSV160B是采用專用運(yùn)動控制數(shù)字信號處理器（DSP）和智能化功率模塊（IPM）等當(dāng)今最新技術(shù)設(shè)計，操作簡單、可靠性高、體積小巧、易于安裝。4）機(jī)床控制面板標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板的大部分按鍵（除“急?！卑粹o外）位于操作臺的下部。彩色液晶顯示器，分辨率為640480。結(jié)合實際，從實用角度出發(fā)，在這里我們選擇了華中HNC—21T型數(shù)控車床系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的開放式體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC，集成進(jìn)給軸接口、主軸接口、手持單元接口、內(nèi)嵌式PLC接口于一體，支持硬盤、電子盤等程序存儲方式及軟驅(qū)、DNC、以太網(wǎng)等程序交換功能，具有低價格、高性能、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于使用可靠性高的特點，編程格式符合ISO國際代碼標(biāo)準(zhǔn)，兩軸動態(tài)坐標(biāo)，具有自動加工、自動換刀、車螺紋和MDI等功能。 2)刀架改造成為能自動換刀的回轉(zhuǎn)刀架。如執(zhí)行的刀號與現(xiàn)在的刀號（自動記錄）一致時，則換刀指令立刻結(jié)束，并轉(zhuǎn)入下一程序段執(zhí)行。此時，反靠銷從反靠圓盤的十次槽內(nèi)爬不上來，于是上刀體停止轉(zhuǎn)動，開始下降，而上蓋圓盤繼續(xù)反轉(zhuǎn)，其直槽的左側(cè)斜坡將圓柱銷的頭部壓入上刀體的銷孔內(nèi)上蓋圓盤的下表面開始與圓柱銷的頭部滑動。由于傳動機(jī)構(gòu)的改造在主傳動系統(tǒng)和安裝調(diào)試中提到，因此在這里我主要將對刀架的改造進(jìn)行敘述。橫向滾珠絲杠的安裝（1）拆下刀架、小拖板及滑動絲杠； （2）車削一根定位芯軸，保證法蘭盤孔與大拖板后孔的同軸度。 K——考慮顛覆力的矩影響的系數(shù)，k=。 （公式38）式中 FP——工作負(fù)載（N），指數(shù)控機(jī)床工作時實際作用在滾珠絲杠上的軸向力； ——運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，～,～。《機(jī)床設(shè)計手冊》可知,切削功率PC=PηK （公式37）式中 P——電動機(jī)功率，查機(jī)床說明書，P=4kw； η——主傳動系統(tǒng)總效率，～,η=。車床橫向傳動的支承結(jié)構(gòu)如52 所示。 （2）拆下絲杠右端的支撐座，在坐標(biāo)鏜床上將其孔徑鏜至40mm，便與伺服電動機(jī)的支撐軸相配合； （3）車削兩個軸套（分別為一長一短），長套用于連接絲杠左端和左支撐座，短套用于連接絲杠右端與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸； （4）對安裝螺母的配件進(jìn)行刨、磨、鉆、鉸和攻絲等加工，使其符合安裝條件； （5）總裝后，進(jìn)行局部調(diào)整（如滾珠絲杠與道軌的平行度、螺母間隙和螺母上下前后位置等），力求使?jié)L珠絲杠受力均勻，傳動平穩(wěn)，無傳動間隙。則 FP＝[+(+2300)]N= N 當(dāng)機(jī)床以線速度V=98m/min,進(jìn)給量f=,車削直徑D=80mm的我外圓時，絲杠的轉(zhuǎn)速mm/min=則 G=萬轉(zhuǎn)=根據(jù)工作負(fù)載、壽命G，取=12, =1，計算出滾珠絲杠副承受的最大動負(fù)荷==由查滾珠絲杠地產(chǎn)品或《機(jī)床設(shè)計手冊》，選擇絲杠的型號。壽命G可按下式計算：