CA6132普通車床的數(shù)控改造進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計說明書[帶圖紙].doc

韶關(guān)學(xué)院2009屆畢業(yè)論文第1頁共36頁目錄1.緒論.22.設(shè)計要求.32.1總體方案設(shè)計要求.32.2設(shè)計參數(shù).42.3.其它要求.73.進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計與計算.83.1進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)改造設(shè)計.83.2進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的計算與選型.83.2.1確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量.93.2.2縱向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟.93.2.3橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟.123.2.4齒輪有關(guān)計算.163.2.4(1)縱向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算.163.2.4(2)橫向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算.194.步進(jìn)電動機(jī)的計算與選型.234.1步進(jìn)電動機(jī)選用的基本原則.234.2步進(jìn)電動機(jī)的選折.245.主軸交流伺服電機(jī).26韶關(guān)學(xué)院2009屆畢業(yè)論文第2頁共36頁5.1機(jī)床主運動電機(jī)的確定.265.2主軸的變速變速范圍.265.3初選主軸電機(jī)的型號.265.4主軸電機(jī)的校核.266.微機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計.276.1控制系統(tǒng)的功能要求.276.2硬件電路的組成.276.3設(shè)計說明.277.車床改造的結(jié)構(gòu)特點.307.1.滾珠絲桿.307.2導(dǎo)軌副.307.3安裝電動卡盤.297.4脈沖發(fā)生器.308安裝調(diào)整中應(yīng)注意的問題.318.1滾珠絲杠副的特點.318.2滾珠絲杠螺母副的選擇.318.3滾珠絲杠螺母副的調(diào)整.318.4聯(lián)軸器的安裝.318.5主軸脈沖發(fā)生器的安裝.31韶關(guān)學(xué)院2009屆畢業(yè)論文第3頁共36頁結(jié)論.32參考文獻(xiàn).33摘要針對把CA6132車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的目標(biāo)，對車床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。其設(shè)計的思路是根據(jù)執(zhí)行件所受到的載荷，選擇并校核其相關(guān)的零部件，包括滾珠絲杠螺母副、減速齒輪和電機(jī)，本文還對機(jī)構(gòu)的重要零件作了比較詳細(xì)地介紹。關(guān)鍵字：切削力；滾珠絲杠副；減速齒輪；步進(jìn)電機(jī)韶關(guān)學(xué)院2009屆畢業(yè)論文第4頁共36頁Commonmachinetoolsnumericalalteration-feedsystemdesignAbstracthisarticletalksaboutthedesignoffeedsystembasesontheaimofchangingtheCA6132latheintonumericallatheofeconomicstyle.Itsdesigningmethodisselectingandcheckingtherelatedparts,containingballscrew,speed-decreaseinggearandenginefromtheforcethatisloadedintheexecutiveparts.Thisarticlealsomakesdetailedintroductionontheimportantpartsinthismechanism.Keywords:cuttingforce；ballscrew；speed-decreasinggear；walkingengine韶關(guān)學(xué)院2009屆畢業(yè)論文第5頁共36頁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CA6132，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