【正文】 等功能。具體的改造主要從數(shù)控系統(tǒng)的選擇、伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)、自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的選擇設(shè)計(jì)、編碼盤(pán)的選用和安裝、電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的清潔與維護(hù)等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，通過(guò)改造使其具有數(shù)控機(jī)床的一般特性。考慮具體的改造方案時(shí)，基本原則是在滿足使用要求的前提下，對(duì)機(jī)床的改動(dòng)盡可能少，以降低成本。3 總體方案臥式車床進(jìn)行數(shù)控化改造，可以顯著提高機(jī)床性能和減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：數(shù)控系統(tǒng)的選型，伺服系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)，自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架和編碼盤(pán)的選型與改裝，以及液壓系統(tǒng)的清潔與維護(hù)。 這次設(shè)計(jì)的任務(wù)是：數(shù)控化系統(tǒng)的選型，伺服系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)數(shù)控化改造和液壓部分的維護(hù)以及繪制相關(guān)圖樣。 機(jī)床數(shù)控化改造后擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自檢功能，更好地調(diào)節(jié)了機(jī)床加工狀態(tài)，還可以提示操作機(jī)床故障或編程錯(cuò)誤等機(jī)床運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。 數(shù)控化改造提高了機(jī)床的性能和質(zhì)量，加工出原機(jī)床難以加工或者不能加工的復(fù)雜軸類零件。數(shù)控化改造提高了原機(jī)床的生產(chǎn)速度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)縮短了生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。C6132車床改造屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造，主要針對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控化改造，利用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的經(jīng)濟(jì)狀況，花大量的資金更換全新的數(shù)控車床花費(fèi)過(guò)高，給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較大，同時(shí)報(bào)廢大量的普通機(jī)床是一個(gè)很大的浪費(fèi)。采用先進(jìn)的數(shù)控車床，已成為當(dāng)今世界制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。 Numerical control modification。關(guān)鍵詞： 普通車床。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 年 月 日 目 錄1 前言 62 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及任務(wù) 73 總體方案 7 數(shù)控系統(tǒng)的選型 7 伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 8 機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì) 8 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的選擇設(shè)計(jì) 9 編碼盤(pán)的選用和安裝 9 電氣控制系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 10 液壓系統(tǒng)的清潔和維護(hù) 104 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 105 機(jī)械本體部分的數(shù)控化改造與設(shè)計(jì)計(jì)算 12 進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)方式及絲桿類型選擇 12 傳動(dòng)方式 12 滾珠絲桿的選擇 13 滾珠絲杠副精度等級(jí)確定 14 滾珠絲杠的潤(rùn)滑、防護(hù)、密封 14 機(jī)械本體改造和設(shè)計(jì)計(jì)算 14 縱向機(jī)械傳動(dòng)部分的數(shù)控化改造和設(shè)計(jì)計(jì)算 14 滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 15 滾珠絲杠的選型 16 滾珠絲杠的驗(yàn)算 17 確定齒輪傳動(dòng)比 18 橫向機(jī)械傳動(dòng)部分的數(shù)控化改造和設(shè)計(jì)計(jì)算 18 切削力的計(jì)算 19 齒輪間隙的調(diào)整環(huán)節(jié) 19 滾珠絲杠的支撐與軸承選用 20 20 滾珠絲杠軸端的形式 206 伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 23 控制系統(tǒng)的選擇 23 縱向步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選擇 23 24 各種工況下轉(zhuǎn)矩計(jì)算 24 步進(jìn)電機(jī)的選擇 25 橫向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選擇 26 驅(qū)動(dòng)器的選擇 277 自動(dòng)轉(zhuǎn)為刀架 28 數(shù)控車床刀架的基本要求 29 車床自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架結(jié)構(gòu)及工作原理 29 刀架的安裝 308 編碼器的選用和安裝 30 31 編碼器的安裝 319 電氣控制部分的改造設(shè)計(jì) 32 電氣控制系統(tǒng)概述 32 C6132車床電氣化控制系統(tǒng)的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 3310 液壓系統(tǒng)的清潔與維護(hù) 34 34 3511 改造小結(jié) 35參考文獻(xiàn) 36致 謝 36C6132臥式車床的數(shù)控化改造學(xué) 生：吳江平指導(dǎo)老師：董 亮（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128） 摘 要： 以C6132型普通機(jī)床為例，從機(jī)械和電氣方面詳細(xì)闡述了數(shù)控化改造的方法。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng) 信 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)論文 普通機(jī)床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)The general transformation of CNC machine tools design畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。改造后的車床投入使用后運(yùn)行穩(wěn)定，加工精度明顯提高，取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。 數(shù)控化改造；C6132 horizontal lathe to numerical control reformStudent:Wu Jiang PingTutor:Dong Liang(Hunan Agricultural University east scienceand technology academy,Changsha 410128)Abstract : to C6132 ordinary machine type as an example, the mechanical and electrical is expounded in the reconstruction of numerical control method. After the transformation of the lathe of after put into use operation is stable, and the processing precision improved obviously, made great economic benefits. Key word :ordinary lathe。 1 前言目前我國(guó)機(jī)床主要是臥式車床，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，型號(hào)陳舊，技術(shù)水平落后，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的發(fā)展。鑒于國(guó)內(nèi)制造業(yè)中普通機(jī)床的占有率較高，提高車床數(shù)控化率有兩個(gè)可行的途徑，一是購(gòu)置新的車床；二是把臥式車床改造成數(shù)控車床。因此，各企業(yè)可根據(jù)自身的情況，酌情進(jìn)行數(shù)控化率的提高，可以購(gòu)置一批精度高、性能強(qiáng)的數(shù)控化車床，或數(shù)控化改造一批尚有一定精度的臥式車床。數(shù)控化改造后的機(jī)床，能對(duì)縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字控制，刀架為自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，經(jīng)改裝后的機(jī)床能實(shí)現(xiàn)加工外圓、錐度螺紋、端面等的自動(dòng)控制。數(shù)控化改造后具有如下幾個(gè)優(yōu)越性： 數(shù)控化改造提高了加工精度和生產(chǎn)率。 機(jī)床數(shù)控化改造后可以實(shí)現(xiàn)加工的柔性自動(dòng)化，效率可比原機(jī)床提高3倍。2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及任務(wù) 機(jī)床的數(shù)控化改造主要應(yīng)用了現(xiàn)代成熟的數(shù)控技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)生產(chǎn)的具體要求為目的，改變現(xiàn)有機(jī)床的結(jié)構(gòu)，給舊機(jī)床換上新部件、新裝置和新附件，提高現(xiàn)有機(jī)床的技術(shù)性指標(biāo)，使之全部或局部達(dá)到新數(shù)控機(jī)床的水平。要求改造車床具有一般數(shù)控車床的性能。數(shù)控系統(tǒng)方面，考慮到直流伺服電動(dòng)機(jī)的價(jià)格昂貴，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，而在機(jī)械系統(tǒng)的改造方面，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)減速齒輪滾珠絲杠螺母副小滑板的傳動(dòng)方式。而合理選擇數(shù)控系統(tǒng)和改造方案，可保證改造效果和降低成本。C6132車床總體改造方案為：增配車床數(shù)控系統(tǒng)，更換進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)絲桿傳動(dòng)為滾珠絲桿傳動(dòng)，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加裝編碼器，配置自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。下面就從各個(gè)部分來(lái)具體闡述這次的設(shè)計(jì)方案。國(guó)產(chǎn)機(jī)床如廣州數(shù)控設(shè)備廠的GSK980TA數(shù)控系統(tǒng)，其為兩軸聯(lián)動(dòng)，功能比較齊全，性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，一般用于經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床。在改造中可以考慮有類似特點(diǎn)的數(shù)控裝置。交流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速方便，體積小，目前廣泛用于數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)采用脈沖數(shù)字信號(hào)進(jìn)行改造，每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)步距誤差自動(dòng)變?yōu)榱悖芊奖愕貙?shí)現(xiàn)調(diào)速以及定位，改變各相繞組的接通次序即可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，易于控制，且價(jià)格低廉，數(shù)控車床上大多使用反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)。經(jīng)全面考慮，在C6132的數(shù)控化改造中，選用反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)作為縱向和橫向的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序，便可以控制執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。 機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)在機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)原車床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控化改造，主傳動(dòng)系統(tǒng)中保留C6132車床的主軸機(jī)械部分和三相交流電動(dòng)機(jī)YD132M4B5TH，只是在與主軸同步旋轉(zhuǎn)的軸上，加裝一個(gè)脈沖編碼器，實(shí)現(xiàn)螺紋的數(shù)控加工。進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖11所示，縱向和橫向均采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)減速齒輪滾珠絲杠螺母副床鞍（或中滑板）的傳動(dòng)方式。為實(shí)現(xiàn)機(jī)床所需的分辨率，采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速再傳動(dòng)絲桿，同時(shí)為保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，盡量減少摩擦力，選用滾珠絲桿螺母副。在本設(shè)計(jì)中滾珠采用循環(huán)插管式、雙螺母墊片預(yù)緊、導(dǎo)珠管埋入式、精度等級(jí)為3級(jí)，型號(hào)為JCSCDM系列滾珠絲桿副。圖11 進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1——步進(jìn)電機(jī) 2——齒輪減速裝置 3——支承裝置4——絲杠 5——床鞍 A、B——齒輪 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的選擇設(shè)計(jì)自動(dòng)換刀裝置因數(shù)控機(jī)床的形式、工藝范圍和刀具的種類與數(shù)量的不同而具有不同的形式。自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架也稱為轉(zhuǎn)塔式刀架，它是數(shù)控機(jī)床上最常用的，也是最簡(jiǎn)單的一種自動(dòng)換刀裝置，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)車床的自動(dòng)換刀動(dòng)作 。根據(jù)所加工零件的工藝要求及機(jī)床控制方式，在本改造中，采用四方自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架。 編碼盤(pán)的選用和安裝機(jī)床能否進(jìn)行螺紋加工是主軸部分?jǐn)?shù)控化改造的重要部分，所以在原來(lái)車床上需加一個(gè)脈沖編碼器，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工螺紋的目的。所以進(jìn)行C6132的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)時(shí)，決定在主傳動(dòng)系統(tǒng)中加裝一個(gè)光電碼盤(pán)。該系列編碼器經(jīng)濟(jì)適用，力矩小，多規(guī)矩，適應(yīng)多種數(shù)控設(shè)備其最高許用轉(zhuǎn)速為5000r/min，遠(yuǎn)大于車床主軸最高轉(zhuǎn)速2000r/min。機(jī)床中的主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、刀架電動(dòng)機(jī)等均需要系統(tǒng)自動(dòng)控制。改造后拆除原電控箱，原位安裝改造后的電控柜，最后還需電氣、機(jī)修人員共同進(jìn)行通電調(diào)試。改造后的電氣控制系統(tǒng)，不僅保留了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有體積小、功能強(qiáng)、通用性和靈活性強(qiáng)、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。用數(shù)控系統(tǒng)上的切削液接口與液壓系統(tǒng)的電路連接，通過(guò)CNC控制，實(shí)現(xiàn)切削液的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。對(duì)C6132車床進(jìn)行數(shù)控化改造后，還要仔細(xì)檢查液壓元件，如果發(fā)現(xiàn)又已經(jīng)磨損、老化的元件，如過(guò)濾器、空氣濾清器、密封圈等，則需要更換，確保液壓元件能正常工作，從而保證整個(gè)車床系統(tǒng)能正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的性能和