普通CA6140車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造
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目錄
1.緒論 1
2.設(shè)計要求 3
2.1總體方案設(shè)計要求 3
2.2設(shè)計參數(shù) 4
2.3.其它要求 6
3. 車床改造的結(jié)構(gòu)特點 7
3.1.滾珠絲桿 7
3.2導(dǎo)軌副 7
3.3安裝電動卡盤 7
3.4脈沖發(fā)生器 7
4.進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計與計算 8
4.1 機(jī)械部分的改造 8
4.2進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)改造設(shè)計 9
4.3進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的計算與選型 10
4.3.1確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量 10
4.3.2縱向滾珠絲杠螺母副的副的型號選擇雨校核步驟 10
4.3.3 橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟 14
4.3.4齒輪有關(guān)計算 16
4.3.4（1）縱向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算 16
4.3.4 (2)橫向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算 20
5. 步進(jìn)電動機(jī)的計算與選型 23
5.1步進(jìn)電動機(jī)選用的基本原則 23
5.2步進(jìn)電動機(jī)的選折 24
6.主軸交流伺服電機(jī) 24
6.1機(jī)床主運動電機(jī)的確定 26
6.2主軸的變速變速范圍 26
6.3初選主軸電機(jī)的型號 27
6.4主軸電機(jī)的校核 27
7. 微機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 28
7.1控制系統(tǒng)的功能要求 28
7.2硬件電路的組成 28
7.3設(shè)計說明 31
8．安裝調(diào)整中應(yīng)注意的問題 31
8.1滾珠絲杠副的特點 31
8.2滾珠絲杠螺母副的選擇 32
8.3滾珠絲杠螺母副的調(diào)整 32
8.4聯(lián)軸器的安裝 32
8.5主軸脈沖發(fā)生器的安裝 32
結(jié)論 35
參考文獻(xiàn) 36
1緒論
數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比,增加了功能,提高了性能,簡化了結(jié)構(gòu).較好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量及形狀多變零件的加工問題。能獲得穩(wěn)定的加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，其應(yīng)用越來越廣泛，但是數(shù)控的應(yīng)用也受到其他條件限制：（1）數(shù)控機(jī)床價格昂貴，一次性投資巨大，中小企業(yè)常是心有力而力不足；（2）目前，各企業(yè)都有大量的普通機(jī)床，完全用數(shù)控機(jī)床替換根本不可能，而且替代下的機(jī)床閑置起來又會造成浪費；（3）在國內(nèi)，訂購新數(shù)控機(jī)床的交貨周期一般較長，往往不能滿足生產(chǎn)急需；（4）通用數(shù)控機(jī)床對某一類具體生產(chǎn)項目有多余功能。
要較好的解決上述問題，應(yīng)走通用機(jī)床數(shù)控改造之路。普通機(jī)床的改造就是在普通機(jī)床上增加微機(jī)數(shù)控裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)額定的加工工藝目標(biāo)。這一工作早在20世紀(jì)60年代已經(jīng)在開始迅速發(fā)展，并有專門企業(yè)經(jīng)營這門業(yè)務(wù)。目前，國外已發(fā)展成為一個新興產(chǎn)業(yè)部門，從美國、日本等工業(yè)化國家的經(jīng)驗看，機(jī)床的數(shù)控化改造也必不可少，如日本的大企業(yè)中有26%的機(jī)床經(jīng)過數(shù)控化改造，中小企業(yè)則達(dá)74%。在美國有許多數(shù)控專業(yè)化公司為世界各地提供數(shù)控化改造業(yè)務(wù)。中國是擁有300多萬臺機(jī)床的國家，其中大部分是多年積累生產(chǎn)的普通機(jī)床，自動化程度低。要想在近幾年用自動和精密設(shè)備更新現(xiàn)有機(jī)床，不論是資金還是中國機(jī)床制造廠的能力都是辦不到的，因此，普通機(jī)床的數(shù)控化改造大有可為，它適合中國的經(jīng)濟(jì)水平、生產(chǎn)水平和教育水平，已成為中國設(shè)備技術(shù)改造的主要方向之一。
機(jī)床數(shù)控化改造的優(yōu)點：（1）改造閑置設(shè)備，能發(fā)揮機(jī)床原有的功能和改造后的新增功能，提高了機(jī)床的使用價值，可以提高固定資產(chǎn)的使用效率；（2）適應(yīng)多品種、小批量零件生產(chǎn)；（3）自動化程度提高、專業(yè)性強(qiáng)、加工精度高、生產(chǎn)效率高；（4）降低對工人的操作水平的要求；（5）數(shù)控改造費用低、經(jīng)濟(jì)性好；（6）數(shù)控改造的周期短，可滿足生產(chǎn)急需。因此，我們必須走數(shù)控改造之路。
普通車床（如C616，C618，CA6140）等是金屬切削加工最常用的一類機(jī)床。普通機(jī)床刀架的縱向和橫向進(jìn)給運動是由主軸回轉(zhuǎn)運動經(jīng)掛輪傳遞而來，通過進(jìn)給箱變速后，由光杠或絲杠帶動溜板箱、縱溜箱、橫溜板移動。進(jìn)給參數(shù)要靠手工預(yù)先調(diào)整好，改變參數(shù)時要停車進(jìn)行操作。刀架的縱向進(jìn)給運動和橫向進(jìn)給運動不能聯(lián)動，切削次序也由人工控制。
對普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造，主要是將縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)改為用微機(jī)控制的、能獨立運動的進(jìn)給伺服系統(tǒng)；刀架改造成為能自動換刀的回轉(zhuǎn)刀架。這樣，利用數(shù)控裝置，車床就可以按預(yù)先輸入的加工指令進(jìn)行切削加工。由于加工過程中的切削參數(shù)，切削次序和刀具都會按程序自動調(diào)節(jié)和更換，再加上縱向和橫向進(jìn)給聯(lián)動的功能，數(shù)控改裝后的車床就可以加工出各種形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)零件，并能實現(xiàn)多工序自動車削，從而提高了生產(chǎn)效率和加工精度，也能適應(yīng)小批量多品種復(fù)雜零件的加工。
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