【正文】 (可根據(jù)切削原理近似公式計算)Fz＝3000N(垂直向)，取Fx＝ Fz＝1800N(縱向)，F(xiàn)y＝ Fz＝1500N(橫向)(根據(jù)機(jī)床設(shè)計手冊在一般車外因時只，F(xiàn)x＝(～) Fz，F(xiàn)、＝(～) Fz。 1 縱向進(jìn)給運(yùn)動的負(fù)載分析 步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載有外力負(fù)載(切削力)、摩擦負(fù)載和慣性負(fù)載，所選步進(jìn)電機(jī)必須克服這些負(fù)載才能作正常的進(jìn)給驅(qū)動。這里取工進(jìn)速度為V溜＝60mm/min；快進(jìn)速度取為V溜＝2m/min；。軟帶有自潤滑性，當(dāng)機(jī)械潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，導(dǎo)軌不會拉傷。沒有振動，提高了工件表面加工質(zhì)量，延長了刀具使用壽命?；瑒訉?dǎo)軌的靜摩擦因數(shù)大，動摩擦因數(shù)隨速度變化而變化，摩擦損失大，在低速時易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，直接影響運(yùn)動部件的定位精度。 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(yùn)動平穩(wěn)、壽命長以及可以預(yù)緊以消除間隙并提高系統(tǒng)剛度，反向定位精度高等特點。進(jìn)給系統(tǒng)的改造主要是減少進(jìn)給箱內(nèi)的齒輪對數(shù)，縮短進(jìn)給傳動鏈。普通車床的進(jìn)給傳動多半為齒輪傳動，隨著進(jìn)給變換級數(shù)的增多，齒輪對數(shù)和操縱機(jī)構(gòu)顯著增加。在主軸加脈沖發(fā)生器，是為了保證車螺紋時嚴(yán)格的運(yùn)動關(guān)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(shù)控系統(tǒng)—步進(jìn)電機(jī)的信息交換系統(tǒng)，實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一圈，刀架縱向進(jìn)給一個螺紋導(dǎo)程的車螺紋運(yùn)動。2 保留原機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)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。 我們選用的J WK 15T型機(jī)床數(shù)控系統(tǒng),采用ISO國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼編程,能自動完成車削端面、內(nèi)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。當(dāng)轉(zhuǎn)位完成,霍爾元件反饋, 控制電機(jī)反轉(zhuǎn),夾緊完成。在加工零件時, 編制的數(shù)控程序數(shù)據(jù)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(shù)據(jù), 經(jīng)過計算處理 , 發(fā)出一系列的組合脈沖,經(jīng)過驅(qū)動功放,驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī),拖動機(jī)械負(fù)載分別控制縱、橫兩個方向的運(yùn)動方向、運(yùn)動速度、位移長度,實現(xiàn)車床的微機(jī)控制。經(jīng)過改裝后的數(shù)控機(jī)床工作原理框圖如圖1 所示。因為該控制方式投資少，安裝調(diào)試方便。 圖12 CA6140傳動結(jié)構(gòu)圖第二章 總體改造方案根據(jù)實際工況，CA6140型車床的數(shù)控化改造方案如下： 1 數(shù)控系統(tǒng)選用南京產(chǎn)J WK 15T 型數(shù)控系統(tǒng) 一般小型機(jī)床的數(shù)控化改造多半采用開環(huán)控制方式。 （4）刀架的快速移動傳動路線 刀架的快速移動是使刀具機(jī)動地快速退離或接近加工部位，以減輕工人的勞動強(qiáng)度和縮短輔助時間。 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(jī)構(gòu)，分別用于變換縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動的方向。無論車削哪一種螺紋，都必須在加工中保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具準(zhǔn)確地移動被加工螺紋一個導(dǎo)程的距離。此外，還可以車削大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋。同理，主軸反轉(zhuǎn)12級。21)+2180。3180。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(yùn)動經(jīng)軸IIIIVV間的背輪機(jī)構(gòu)和齒輪副傳給主軸。軸I的運(yùn)動經(jīng)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。進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈又可分解為螺紋進(jìn)給傳動鏈、縱向機(jī)動相橫向機(jī)動進(jìn)給傳動鏈，同時還有刀架的快速移動傳動鏈。溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成刀架直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動實現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動、橫向進(jìn)給運(yùn)動和快速移動，通過絲杠帶動刀架作縱向直線運(yùn)動，以便車削螺紋。絲杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動和動力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動。 圖11 CA6140外形結(jié)構(gòu)圖 11．床腿 7．回轉(zhuǎn)盤 主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動力將運(yùn)動傳給進(jìn)給箱。加工范圍較廣，適合于中小型的各種軸類和盤套類零件的加工；能車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、各種環(huán)槽、成形面及端面；能車削常用的米制、英制、模數(shù)制及徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，也可以車削加大螺距螺紋、非標(biāo)準(zhǔn)螺距及較精密的螺紋；還可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、滾花和壓光等工作。本文便以CA6140 型車床進(jìn)行為例，利用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)對其進(jìn)行數(shù)控化改造。我國是一個發(fā)展中國家,無論從數(shù)控技術(shù)水平和機(jī)床的數(shù)控化率都落后于先進(jìn)的西方發(fā)達(dá)國家,特別是從上個世紀(jì)后期,國家采取了積極的財政政策和擴(kuò)大內(nèi)需的方針后,作為現(xiàn)代基礎(chǔ)機(jī)械的數(shù)控機(jī)床就滿足不了工廠逐年增加的生產(chǎn)需求。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)床的數(shù)控化已經(jīng)成為現(xiàn)實。一個國家的機(jī)床工業(yè)水平在很大程度上代表著這個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和技術(shù)水平。機(jī)械制造生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度。我國是制造業(yè)大國，但不是強(qiáng)國。因而，世界各地都把發(fā)展機(jī)械制造業(yè)作為振興和發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點之一。機(jī)械制造業(yè)提供的裝備水平對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有著很大的和直接的影響。本設(shè)計就取其為例，主要介紹其數(shù)控化改造的方案、以及改造部位的選型與設(shè)計計算。所以采用此方法對中、小型企業(yè)來說是十分理想的選擇。所以最經(jīng)濟(jì)的辦法就是進(jìn)行普通機(jī)床的數(shù)控改造。當(dāng)變更加工對象時只需要換零件加工程序，無需對機(jī)床作任何調(diào)整，因此能很好地滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求。