【正文】 副螺母回珠器在螺母外邊，所以很容易損壞而出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，而內(nèi)循環(huán)式的回珠器在螺母副內(nèi)部，不存在卡死和脫落現(xiàn)象。但應注意，由于滾珠絲杠副不能自鎖，有可逆性，即能將旋轉運動轉換為直線運動，或將直線運動轉換為旋轉運動，因此絲杠立式和傾斜使用時，應增加制動裝置或平衡裝置。另外由于磨損快，造成其精度保持性和壽命低等等，在進行普通機床數(shù)控化改造時往往都將其更換為滾珠絲杠副。 　　改造后整個傳動鏈的傳動精度在保證機床剛性的前提下，與滾珠絲杠副的選擇和布置結構形式、機床導軌的精度情況等有很大的關系。普通車床數(shù)控化改造時一般都去掉走刀箱及溜板箱，改用進給伺服（或步進）傳動鏈分別代替，具體體現(xiàn)為： 　　Z軸：縱向電機→減速箱（或聯(lián)軸器）→縱向滾珠絲杠→大拖板，縱向按數(shù)控指令獲得不同的走刀量和螺距。所以說，本畢業(yè)設計實例具有典型性和實用性。到目前為止，已有很多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)。我國經(jīng)濟資源有限，國家大，機床需要量大，因此不可能拿出相當大的資金去購買新型的數(shù)控機床，而我國的舊機床很多，用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機床的自動化程度，比較符合我國的國情。在國內(nèi)工廠的技術改造中，機床的微機數(shù)控化改造已成為重要方面。 舊機床的數(shù)控化改造，顧名思義就是在普通機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)預定的加工工藝目標。 我國是一個機床大國，有三百多萬臺普通機床。我國數(shù)控機機床近幾年在產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品開發(fā)上取得了明顯的進步，特別是在機床的高速化、多軸化、復合化、精密化方面進步很大。 還具有良好的經(jīng)濟效益；有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化；數(shù)控改造費用低；機械性能穩(wěn)定可靠，結構受限；可充分利用現(xiàn)有的條件；可以采用最新的控制技術；交貨期短，可滿足生產(chǎn)急需等優(yōu)點。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。當幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 (10) 驅動裝置，他是數(shù)控機床執(zhí)行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他是用于完成各種切削加工的機械部件。 (2) 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質量； (3) 可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件；(4) 加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間； (5)機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)效率高（一般為普通機床的3~5倍）；(6) 機床自動化程度高，可以減輕勞動強度改善勞動條件； (7) 對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高。 數(shù)控機床是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計算機，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出各種指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。隨著計算機的發(fā)展，數(shù)控機床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用，同時使人們對傳統(tǒng)的機床傳動及結構的概念發(fā)生了根本的轉變。 機床作為機械制造業(yè)的重要基礎裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關注，由于計算機技術的興起，促使機床的控制信息出現(xiàn)了質的突破，導致了應用數(shù)字化技術進行柔性自動化控制的新一代機床－數(shù)控機床的誕生和發(fā)展。但如果利用數(shù)控技術根據(jù)需要對現(xiàn)有機床加以改造，不僅能實現(xiàn)機床的自動化，提高機床的加工精度，而且投資少、見效快，適合我國的生產(chǎn)力水平。為解決這些問題,必須對產(chǎn)品開發(fā)的整個過程綜合應用計算機技術,發(fā)展優(yōu)化和仿真技術,提高產(chǎn)品結構性能,并建立起基于并行工程(Concurrent Engineering)的使設計、工藝和制造人員協(xié)同工作和知識共享的產(chǎn)品虛擬開發(fā)環(huán)境,使用相應的產(chǎn)品虛擬開發(fā)軟件，這樣才能有效地解決產(chǎn)品開發(fā)的落后局面,使企業(yè)取得良好的經(jīng)濟效益。 (4) 現(xiàn)在我國工廠設計和工藝人員中青年占多數(shù),他們的專業(yè)知識和實際經(jīng)驗不足, 又擔負著開發(fā)的重任。 (3) 用戶根據(jù)使用需要,在訂貨時往往提出一些特殊要求,甚至在產(chǎn)品即將投產(chǎn)時有的用戶臨時提出一些要求,這就需要迅速變型設計和修改相應的圖紙及技術文件。因此無論是產(chǎn)品開發(fā)的總周期還是設計所占的時間比例均與國外先進水平有很大的差距。具體地說,這個問題反映在下列五個方面: (1) 我國機床廠目前開發(fā)基型產(chǎn)品的周期約為15～18個月,其中設計時間約為5～8個月,占總周期的40%左右。嚴重影響我國數(shù)控機床自主發(fā)展的勢頭。 數(shù)控機床改造的背景和意義我國是世界上機床產(chǎn)量最多的國家，但在國際市場競爭中仍處于較低水平；即使國內(nèi)市場也面臨著嚴峻的形勢,一方面國內(nèi)市場對各類機床產(chǎn)品特別是數(shù)控機床有大量的需求,而另一方面卻有不少國產(chǎn)機床滯銷積壓,國外機床產(chǎn)品充斥市場。利用現(xiàn)有普通車床，通過數(shù)控化改造，使其成為一臺高效、多功能的數(shù)控車床，是一種盤活資金的有效途徑，也是低成本實現(xiàn)自動化的行之有效的方法。制造技術和自動化水平的高低己成為一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志，而其中最具代表性的就是數(shù)控機床。提高機床數(shù)控率有兩個途徑：一是增加新的數(shù)控機床，價格昂貴，一次性投資大，目前各企業(yè)均有大量的普通機床，完全用數(shù)控機床替代是根本不可能的；二是對舊機床進行數(shù)控化改造。機械制造業(yè)水平與發(fā)達國家相比相對落后，設備陳舊，技術水平差距大，國際競爭力弱，影響了生產(chǎn)力的發(fā)展。但是目Ｉｊ｛『我國在役機床總量約３８０萬臺，其中數(shù)控機床總數(shù)只有１１萬多臺，數(shù)控機床占有率不足３％，而一些工業(yè)發(fā)達國家早已達到２０％以上（168。隨著微電子技術，特別是計算機技術的發(fā)展，數(shù)控機床迅速地發(fā)展起來。因此對機床不僅要求具有較高的精度和生產(chǎn)率，而且應能迅速地適應產(chǎn)品零件的變換，生產(chǎn)的需要促使了數(shù)控機床的產(chǎn)生。關鍵詞：數(shù)控改造；伺服系統(tǒng)；PLC；CA6140車床目錄緒論 ........................................................... 車床數(shù)控化改造的內(nèi)容 .......................................................... 改造方案的論證 改造方案的確定 3主要結構的數(shù)控改造方法 數(shù)控系統(tǒng)的改造 縱向進給系統(tǒng)的改造 橫向進給系統(tǒng)的改造 刀架的選擇 主軸傳動系統(tǒng) ................................................................................................. ............................................................................................................... 4 光柵尺安裝與調試 光柵尺的安裝 光柵尺的校正 5 參考點的建立 ….................................................................................................................... 7普車數(shù)控改造的經(jīng)濟評估 8 總結 緒論 隨著社會生產(chǎn)和科學技術的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品的性能和質量不斷提高。數(shù)控化改造后的機床實際應用效果良好，取得了良好的加工質量和經(jīng)濟效益。對CA6140車床電氣控制部分進行了PLC設計，繪制了主軸及伺服系統(tǒng)的梯形圖，編制了PLC可編程控制器工作程序；給出整機電氣線路改造方案。根據(jù)機械、動力學及電氣設計原理，采用交流變頻電機變頻調速，對數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)進行了設計和校核。CA6140普通車床數(shù)控化改造設計摘 要應用成熟的數(shù)控技術理論和成功經(jīng)驗，以低廉的成本對普通舊機床進行數(shù)控化改造，可以恢復甚至提高原機床的精度，適應工業(yè)高速跨越式發(fā)展的要求，為此機床數(shù)控化改造在國際國內(nèi)作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)獲得了很大的發(fā)展。本文以CA6140機床為研究對象，對該機床進行了數(shù)控化改造，主要研究內(nèi)容如下：對數(shù)控伺服系統(tǒng)的工作原理進行分析研究，簡單了解了數(shù)控化改造過程中數(shù)控系統(tǒng)的選型，分析研究了CA6140機床的數(shù)控化改造方案，重點介紹了本課題采用的GSK980TD系統(tǒng)。根據(jù)進給系統(tǒng)的要求，對切削力和滾珠絲杠進行了計算，并選配了合適的齒輪和進給電機。對改造后的機床精度進行了恢復，并給出伺服系統(tǒng)典型部件改造方案。此次研究，為企業(yè)技術人員實現(xiàn)傳統(tǒng)CA6140型車床數(shù)控化改造提供了行之有效的科學方法，對于企業(yè)其他傳統(tǒng)設備的技術改造也有借鑒和參考價值。產(chǎn)品的更新?lián)Q代也不斷加快。數(shù)控機床是指機床的操作命令以數(shù)值數(shù)字的形式描述工作過程按規(guī)定的程序自動進行的機床。盡管數(shù)控機床可以較好地解決形狀復雜、精密、小批量多品種零件的加工問題，能夠穩(wěn)定加工質量和提高生產(chǎn)率。我國是制造大國，但不是制造強國。逐步提高數(shù)控機床的占有率已經(jīng)成為我國制造技術發(fā)展的總趨勢。我國是一個機床擁有量極大的國家，但大部分機床服役齡較長，采取對舊機床進行改造來提高設備的先進性和數(shù)控化率，是一個極其有效和實用的途徑，是企業(yè)必走之路。我國現(xiàn)正處于從以勞動密集型產(chǎn)業(yè)為主向以技術密集型產(chǎn)業(yè)為主的發(fā)展階段，對自動化設備的需求會越來越大、越來越積極。因為一方面我國普通車床保有量大，要將普通車床淘汰掉是不經(jīng)濟、也不現(xiàn)實的做法；另一方面，從我國目前生產(chǎn)狀況來看，仍然以生產(chǎn)普通車床為主，普通車床的數(shù)控化改造將會長期存在，并會不斷的發(fā)展。90年國外數(shù)控機床在我國市場的占有率僅達15%左右,而95年已達77%。這種現(xiàn)象的出現(xiàn),除了有經(jīng)營上、產(chǎn)品制造質量上和促銷手段上等原因外,一個主要的原因是我國生產(chǎn)的數(shù)控機床品種、性能和結構不夠先進,新產(chǎn)品(包括基型、變型和專用機床)的開發(fā)周期長,從而不能及時針對用戶的需求提供滿意的產(chǎn)品。而國外一些先進機床廠同類基型產(chǎn)品的開發(fā)周期為6～9個月,～2個月,只占25%。 (2) 我國工廠由于缺乏設計的科學分析工具(如分析和評價軟件、整機結構有限元分析方法以及機床性能測試裝置等),自行開發(fā)的新產(chǎn)品大多基于直觀經(jīng)驗和類比設計,使設計一次成功的把握性降低,往往需要反復試制才能定型,從而可能錯過新產(chǎn)品推向市場的良機。在國外,這項修改工作在計算機的輔助下一般僅需數(shù)天至一周,而在我國機床廠用手工操作就至少需1～2個月,且由于這些圖紙和文件涉及多個部門,常會出現(xiàn)漏改和失誤的現(xiàn)象,影響了產(chǎn)品的質量和交貨期。 (5)由于長期以來形成的設計、工藝和制造部門分立,缺乏有效的協(xié)同開發(fā)的模式,不能從制訂方案開始就融入各方面的正確意見,容易造成產(chǎn)品的反復修改,延長了開發(fā)的周期。我國現(xiàn)在擁有數(shù)量多達300多萬臺的通用機床，其中大部分機床的加工精度、生產(chǎn)率和自動化程度與先進設備相比不高，要想在幾年內(nèi)大量地用數(shù)控機床來更新，無論在資金上還是技術力量上都是難以實現(xiàn)的。因此，利用數(shù)控技術改造舊設備已成為我國推廣全功能數(shù)控機床的過渡手段。計算機的出現(xiàn)和應用，為人類提供了實現(xiàn)機械加工工藝過程自動化的理想手段。數(shù)控機床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創(chuàng)機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河。 數(shù)控機床與普通機床相比，其主要有以下的優(yōu)點： (1) 適應