ca6140車床的數控改裝設計(doc畢業設計論文)(已修改)

　

【正文】 農業大學普 通 本 科 生 畢 業 設 計 CA6140 數控改裝設計NUMERICAL CONTROL REFORMATION FOR LATHE OF CA6140目 錄摘要 ………………………………………………………………………………………1關鍵詞……………………………………………………………………………………11 前言 ………………………………………………………………………………12 CA6140 數控車床主要技術參數 ………………………………………………… 23 總體設計方案的確定……………………………………………………………3 4 傳動系統設計………………………………………………………………………4 4．1 轉速圖的擬定 …………………………………………………………………5 數控車床的傳動原理設計 …………………………………………5 公比 Φ 確定 …………………………………………………………6 結構式的擬定 …………………………………………………………6 驗算傳動組的變速范圍 ………………………………………………7 計算各軸轉速 ………………………………………………………7 齒輪齒數的確定………………………………………………………8 4．2 主傳動改造設計………………………………………………………………8 4．3 皮帶輪的設計 ………………………………………………………………9 參數確定 ……………………………………………………………9 V 帶輪結構設計 ……………………………………………………9 4．4 齒輪的設計………………………………………………………………… 11 確定齒輪類型、材料、精度 …………………………………………11 按齒面接觸強度設計…………………………………………………11 幾何尺寸計算…………………………………………………………12 4．5 軸的結構的設計…………………………………………………………… 13 4．6 軸承的改造設計…………………………………………………………… 13 4．7 主軸脈沖發生器 ………………………………………………………… 13 4．8 主軸電機的選擇 …………………………………………………………14 主軸的基本要求………………………………………………………14 主軸電機的使用要求…………………………………………………14 電機工藝性經濟性要求………………………………………………14 4．9 其它輔助設備的改造設計………………………………………………… 15 減少熱源的熱量………………………………………………………15 各部件間的溫差………………………………………………………15 主軸箱的密封 ………………………………………………………155 進給系統改造設計 ………………………………………………………………… 15 5．1 概述 …………………………………………………………………………15 5 .2 進給系統改造設計與計 ………………………………………………… 16 縱向進給系統的設計與計算…………………………………………16 橫向進給系統的設計與計算…………………………………………20 5．3 進給系統的安裝與調整 …………………………………………………… 216 機床導軌的改造…………………………………………………………………… 227 自動轉位刀架的改造設計 …………………………………………………………228 可控電動尾座設計 ………………………………………………………………… 249 結論…………………………………………………………………………………24參考文獻 ………………………………………………………………………………25致謝 ……………………………………………………………………………………26謝謝 朋友 對我文章的賞識，充值后就可以下載此設計說明書（不包含 CAD 圖紙）。我 這里還有一個壓縮 包，里面有相應的 word說 明書和 CAD 圖紙。需要壓縮包的朋友聯系 客服1：1459919609 或 客服 2：1969043202。需要其他設計題目直接聯系！！！ CA6140 數 控 改 裝 設 計摘 要:本設計就是對 CA6140 車床的機械部分進行數控改裝。主要針對傳動系統圖、進給系統、導軌和自動轉位刀架進行改造設計。簡化機械傳動機構，縮短傳動鏈和提高自動化程度，解決復雜的零件加工、精度控制及提高產品質量和生產率等問題。 關鍵詞: 數控改裝。改造設計。傳動機構。傳動鏈 Numerical Control Reformation for Lathe of CA6140Abstract: Design aims to modify numerical control of the parts of machine mechanism on CA6140. Which are mainly for transmission map, feeding system, rail and transform the automatic indexing turret design. While simplify the transmission mechanism , reduce driving chain and increase the degree of automation to address plex parts processing, precision control and improve product quality and productivity issues. key words: the numerical control reequips。 the transformation design。the transmission system。the transmission chain 1 前言 隨著我國工業生產的需要，當前，設備改造是機械工業面臨的一個十分重要的課題，本次設計就是對 CA6140 車床的機械部分進行數控改裝，主要是簡化機械傳動機構縮短傳動鏈，提高自動化程度—與數控相適應，同時也解決復雜零件的加工精度控制，提高產品質量和生產率，在這次設計內容上主要針對傳動系統圖和進給系統改造設計，導軌的改造設計，自動轉位刀架的改造設計等。為達到本設計的目的，必須查閱相關資料以及向老師請教，同時也得到相關企業參觀考查。就目前，經濟型數控機床，仍然是我國市場經濟需要量最大、銷售量最高。在利用我國現有的大量閑置舊機床，對舊機床進行數控化改造，研制出一種新型高效、多能的經濟型數控機床，是一種推陳出新、盤活存量資金的有效方法和低成本自動必由之路。而隨著科學技術和社會生產力的迅速發展，對機械產品的質量和生產率提出了越來越高的要求，為使機械加工工藝過程自動化成為實現上述的最重要措施之一。它不僅能夠提高生產質量、提高年產率、降低生產率、降低成本，還能夠極大地改善生產者的勞動條件。數控技術和數控機床的延生于二十世紀中葉，經過半個世紀來，數控系統經歷了從硬件到計算機數控兩個階段和從電子管數控到基于個人計算機數控平臺六代的發展，數控機床的控制軸數已由半軸的點位控制。兩軸聯動發展到五軸以上聯動，基本上已實現數控自動化。由于數控系統的優越性，目前，在工業發達國家中，數控機床的應用幾乎已擴展到所有加工領域。現今，經濟型數控機床，仍然是我國市場需要量最大，銷售量最高的數控機床，而利用我國現有大量閑置的舊機床，對其進行數控化改造，研制出一種推陳出新，盤活存量資金的和低成本自動必由之路，而我們研制的 CA6140 小型數控車床正是這個思路的探索與實踐。因此，為了提高產品質量提高產品精度，減少勞動強度，降低成本，實現自動化，對我國原有普通車床進行經濟型的數控改裝，是當前機械工業的個十分重要的課題。2 CA6140 數控車床主要技術參數最大加工工件直徑：400 毫米最大加工工件長度：1000 毫米主軸孔徑：48 毫米主軸前端孔錐度：莫氏 6 號進給量和螺距范圍縱向：— 毫米橫向：— 毫米快速進給速度縱向：3 米/分鐘橫向： 米/分鐘主軸轉速：正轉 12 級 10—1400 轉/分鐘主電機功率： 千瓦轉速：1440 轉/分鐘控制坐標數目：2 個脈沖分配方式：逐點比較法輸入方式：絕對值或增量值輸入脈沖當量：Z 軸（縱向）： 毫米/脈沖X 軸（橫向）： 毫米/脈沖車床外形尺寸：長寬高 266810001190 毫米3 總體設計方案的確定CA6140 車床主要用于中小型軸類。盤類以及螺紋零件的加工。這些零件的加工工藝要求完成的主要任務是：控制主軸正反轉和實現其不同切削速度；刀架能實現縱向和橫向的進給，并具備在換刀點自動改變四個刀位完成選擇刀具、冷卻泵、潤滑泵的合、停；加工螺紋時保證主軸轉一致，刀架移動一個補加工螺紋的螺距或導程。這些內容是數控改造系統控制的對象。根據 CA6140 車床的有關數據資料，確定CA6140 車床的機械改造方案為：(1) 傳動系統的改造將 CA6140 的正轉 24 級和反轉 12 級改為正轉 12 級和反轉 6 級的簡易經濟型數控機床。在滿足基本轉速范圍和工作性能要求同時，簡化傳動機構，縮短傳動鏈，并在主軸后端安裝光電編碼器，將 CA6140 車床的手動分級變速改造為自動分級變速，使之具有操作方便，結構簡單的特點。(2) 進給系統的改造Z 軸（縱向）進給系統。拆除原機床的進給箱。溜板箱。光桿和絲杠，將步進電機布置在原絲杠左端，利用原機床進給箱的安裝孔和銷釘孔安裝減速齒輪箱，步進電機采用 V 帶輪減速。將滾珠絲桿代替原絲杠，仍安置原絲杠位置，滾珠絲杠采用可預緊安裝方式，安裝方式以減少或消除絲桿產生的彎曲變形，使絲桿拉壓剛度有較大提高。工作時，步進電機經 V 帶傳動到主軸箱內，將拖動扭矩傳給滾珠絲杠副，帶動大拖板連接沿縱向往復運動。X 軸（橫向）進給，將步進電機安裝在大拖板上，用法蘭盤將步進電機和機床大拖扳連接，步進電機，齒輪箱體安裝在中拖的后側。第一刀架的改造：拆除原刀架和小拖扳，換上數控刀架。第二電動尾座改造：該改裝可根據加工需要使刀具自動進給或手動進給，采用鏈傳動和牙嵌離合器，結構簡單可靠。4 傳動系統設計CA6140 型車床，其主動鏈可使主軸獲得 24 級正轉（101400r/min）和 12 級反轉（141580r/min） 。首先分析一下 CA6140 的傳動路線，運動由電機（，1450r/min）經 V 帶輪傳動副114mm／220mm 傳至主軸箱中的軸 I，在軸 I 上裝有雙向多片摩察離合器 M1，使主軸正轉反轉或停止。當壓緊離合器 M1 左部的摩擦片時，軸 I 的運動經齒輪副 56/38 或者說 51/43 傳動軸Ⅱ，使軸獲得Ⅱ兩種轉速。壓緊右部摩擦片時，經齒輪 50 軸Ⅳ上的空套齒輪 34 傳給軸Ⅱ上固齒輪30，這時軸 I 至軸Ⅱ間多一個中間齒輪 34，使軸Ⅱ的轉向與經 M1 左部傳動時相反。反轉轉速只有一種，當離合器處于中間位置時，左右摩擦片都沒有被壓緊，軸 I 的運動不能傳至軸Ⅱ，主軸停止。運動由軸Ⅲ傳往主軸有兩條路線：⑴高速傳動路線：主軸上的滑移齒輪 50 移至左端，使之與軸Ⅲ上右端的齒輪63 嚙合，運動由軸Ⅲ經齒輪副 63/50 直接傳給主軸，得到 450r/min 至 1400r/min的 6 種高速。⑵低速傳動路線：主軸上的滑移齒輪 Z50 移至右端使主軸上的齒式離合器 M2 齒合軸Ⅲ的運動經齒輪副 20/80 或 50/50 傳給軸Ⅳ，又經齒輪副 20/80 或 51/50 傳給軸Ⅴ，再經齒輪副 26/58 和齒式離合器 M2 傳至主軸，使主軸獲得 10—500r/min 的低速。從 CA6140 車床傳動路線分析可得出其還存在以下缺點：⑴ CA6140 傳動路線礦長，傳動機構較多，其中傳動軸最少有 4 根，最多有 6根，主軸正轉，齒輪副數最少有 3 對，最多有 5 對，反轉時，最少有 4 對，最多有6 對，這不僅使箱體結構尺