毕业设计-CA6140车床的经济型数控改造设计

1、毕业设计任务书设计题目： 车床的经济型数控改造设计 系部： 专业： 学号： 学生： 指导教师（含职称）： 专业负责人： 1设计的主要任务及目标目前我国有许多的制造行业和企业的生产、加工装备还是传统的机床，用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响到企业的生存和发展。企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本，制造出合乎市场需要的、性能合适的产品，而产品质量的优劣，制造周期的快慢，生产成本的高低，又往往受工厂现有加工设备的直接影响。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情，对普通机床数控化改造不失为一种较好的良策。CA6140 是传统的普通车床，自动化程度不高，无法

2、加工复杂型面，工作效率低，机床且使用年限已久，强电控制电路的很多元件都已呈现老化现象，故障率高。机床的导轨以及滑动丝杠、支承轴承等也有不同程度的磨损机床的导轨以及滑动丝杠、支承轴承等也有不同程度的磨损，加工精度已远远达不到要求。 因此对 CA6140 普通车床进行数控化改造，可扩大机床的加工范围，充分发挥该机床的加工能力，提高机床的生产效率。此次毕业设计主要研究的是对 CA6140 车床的机械部分进行数控改造，以达到提高 CA6140 车床的加工质量，高效利用现有的资源，减少企业购买新数控设备的成本。2设计的基本要求和内容CA6140 普通车床的数控改造机械部分的改造主要涉及到车床的纵向进给机构的改造、横向进给机构改造和刀架的改造，本设计要求如下：(1)将普通车床改造成经济型数控车床(2)主要完成机械部分改造(3)绘制机械结构装配图 3主要参考文献1曾励主编.机电一体化系统设计M.北京：高等教育出版社，2004 2余英良主编.机床数控改造设计与实例M.北京：机械工业出版社，1998 3林奕鸿等编著.机床数控技术及其应用M.北京：机械工业出版社, 1994 4张新义主编.经济型数控机床系

3、统设计M.北京：机械工业出版社，19945机电一体化技术手册编委会编.机电一体化技术手册M.北京：机械工业出版社，19946郑堤，唐可洪主编.机电一体化设计基础M.北京：机械工业出版社，19977邹慧君等编著.机械系统概念设计M.北京：机械工业出版社，20034进度安排设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期1 查阅搜集相关资料撰写开题报告 2010.03.292010.04.092 论证并确定总体方案 2010.04.102010.04.173 完成对 CA6140 车床的机械部分改造设计 2010.04.182010.05.154 学习 ATUOCAD 并绘制装配图 2010.05.162010.06.025 撰写设计说明书准备毕业答辩 2010.06.032010.06.10XX 学校毕业设计I车床的经济型数控改造设计摘要国内外制造业的发展经验表明，发展制造业，数控机床是基础。数控机床很好地解决了现代机械制造业结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅提高生产效率。然而企业若花大量的资金更换全新的数控机床，则花费过高，给企业造成的经济负担过大，同时报废

4、大量的普通机床也是一个极大的浪费。因此对机床进行数控化改造不失为一个良策。本设计是针对常见的CA6140 车床进行数控化改造以达到经济型数控机床的要求。主传动系统部分保留原机床的主轴手动变速；进给传动系统的纵向与横向改造都是采用步进电机通过一级齿轮减速后驱动滚珠丝杠；原刀架拆除加装自动转位刀架（四工位）实现自动换刀；加装脉冲发生器以实现切削螺纹功能；数控系统选择 MCS-51 系列单片机组成的控制系统。关键词：CA6140 车床；数控化改造；滚珠丝杠；步进电动机 Lathe transformation of the economic design of NCAbstractThe manufacturing industry experience both at home and abroad shows that the development of manufacturing industry of foundation is numerical control machine tools .CNC machine tool solves the problems of mode

5、rn machinery manufacturing complex structure,recision and small batch and changeable parts processing. and CNC machine tool can stabilize the quality of their products and greatly improve the production efficiency.However,it is cost that companies spend a lot of money to get new CNC machine tools.it is the economic burden for enterprises and the machine is a common scrapped a great waste.Therefore, transformation of the NC machine tools would be a good policy.This design is for the common reform

6、 CA6140 lathe for CNC machine tools to meet the requirements of NC machine.main transmission system retain the original manual transmission.the transmission system reform are based on the stepper motor through gears drive the ball screw.the cutter dismantle cutter with four automatic transfers to change location automatically.installation of the pulse generator to achieve the function of cutting XX 学校毕业设计Ithread.MCS - 51 single-chip control system is selected for Nc system.Key words: CA6140 lath

7、e; NC transformation; ball screws; Stepping Motor目录1 前言 .11.1 经济型数控改造的实际意义 .12 经济型数控改造总体方案的确定 .32.1 设计任务 .32.2 总体方案的论证与确定 .32.2.1 数控系统的选择 .32.2.2 机械部分的数控化设计改造与选择 .43 主传动系统的设计改造 .64 主轴编码器 .75 机床滑动导轨的改造 .86 进给传动系统的数控化改造设计 .96.1 纵向进给传动系统的数控化改造设计 .106.1.1 切削力的确定 .106.1.2 滚珠丝杠螺母副的设计计算与选型 .106.1.3 齿轮减速器的设计 .176.1.4 步进电动机的计算与选择 .186.2 横向进给系统的数控改造设计 .216.2.1 切削力的确定 .216.2.2 滚珠丝杠副的设计计算和选型 .226.2.3 齿轮减速器的设计 .286.2.4 步进电动机的计算与选择 .297 刀架的数控化改造 .338 结论 .34参考文献 .35致谢 .37XX 学校毕业设计II1 前言数控机床是以数字化的信息实现机床控制的典型机电一体化产品，它是将主运动的变速、起停，进给运动的方向、速度、位移大小，以及诸如刀具的选择、交换、工件的夹紧、松开和冷却的起、停等信息数字化，然后将这些数字信息送入数控系统或计算机，由数控系统或计算机发出各种指令控制机床伺服系统或其他的执行元件以完成加工任务。数控机床是多学科、新技术的合成体，是自动化程度很高的机床。数控机床与普通机床相比较有很多特点： 1.加工质量稳定，数控加工的切削量、进给速度、主轴转速

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