ca6132普通車床的數(shù)控化改造畢業(yè)論文(已修改)

　

【正文】 CA6132普通車床的數(shù)控化改造作者： 班級(jí)： 指導(dǎo)老師： 摘要隨著現(xiàn)代科技和社會(huì)生產(chǎn)水平的不斷提高，零件的精度要求越高，要求用于零件加工的機(jī)床有更高的精度和自動(dòng)化。考慮到機(jī)床的生產(chǎn)能力和成本問(wèn)題，以舊車床為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)控化改造提高機(jī)床的占有率是一條節(jié)約資金而又快速有效的方法。本文以CA6132作為研究對(duì)象，主要研究?jī)?nèi)容如下。本文對(duì)CA6132普通車床的數(shù)控化改造進(jìn)行了深入研究，包括對(duì)數(shù)控車床結(jié)構(gòu)的分析、數(shù)控車床的改造方案、主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、主軸的形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、主電動(dòng)機(jī)的選擇、進(jìn)給伺服電機(jī)的選用、滾珠絲桿的計(jì)算與選用。根據(jù)機(jī)械、動(dòng)力學(xué)原理，重新設(shè)計(jì)了車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，使車床實(shí)現(xiàn)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速。結(jié)合車床工作條件加工質(zhì)量，合理選擇滾珠絲桿、齒輪和伺服電機(jī)。通過(guò)以上的設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的改造，實(shí)現(xiàn)要求的技術(shù)參數(shù)。關(guān)鍵詞：機(jī)床占有率 數(shù)控化改造 伺服電機(jī) 主傳動(dòng) 滾珠絲桿 Numerical control innovation of CA6132 mon latheAbstract：With the continuous improvement of modern science and technology and the level of social production, the higher the accuracy of the parts, the requirements for the machine tool has a higher precision of parts processing and automation. Considering Machine tool production capacity and cost into consideration, improving machine toolˊshare by numerical control transformation is an efficient and quick way.In this paper, the CA6132 ordinary lathe numerical control transformation was studied. That includes the analysis of the numerical control lathe structure, the retrofit scheme of numerical control lathe, the main drive system design, the shape of the spindle structure design and calculation, the choice of main motor, feed servo motor selection, calculation and selection of ball screw. The main drive system of machine tool was redesigned According to the principle of machinery and dynamics, making makes the lathe realize frequency conversion step less speed regulation. Combined lathe processing quality of working conditions, choose the ball screw, gear, and servo motor. Design of CNC lathe can be realized through the above reform, realizing technical parameters as required.Key words: machine toolˊshare numerical control transformation servo motor 目錄第1章 緒論 1 1 數(shù)控化改造的背景 1 數(shù)控化改造的優(yōu)點(diǎn) 2 普通車床數(shù)控化改造的現(xiàn)狀 3 3 普通機(jī)床數(shù)控化改造的趨勢(shì) 3 數(shù)控化改造的目的和內(nèi)容 4 數(shù)控化改造的目的 4 數(shù)控化改造的內(nèi)容 5本章小結(jié) 5第2章 機(jī)械部分?jǐn)?shù)控化改造總體方案 6 CA6132普通車床與數(shù)控車床的參數(shù)對(duì)比 6 數(shù)控化改造的總體設(shè)計(jì)方案 7 7 7 8 改造方案圖 9本章小結(jié) 9第3章 主傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控化改造 10 主傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式 10 主軸驅(qū)動(dòng)與控制 11 主軸電動(dòng)機(jī) 11 主軸組件 12 主軸組件的性能要求 12 主軸 12 主軸軸承 13 主軸組件的計(jì)算 13 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 15 帶輪 16 同步帶的選用與計(jì)算 16本章小結(jié) 18第4章 進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控化改造 19 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的組成 19 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的基本要求 19 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制方式 20 進(jìn)給系統(tǒng)改造 21 電動(dòng)機(jī)的選用 21 滾珠絲桿的計(jì)算與選擇 21 齒輪傳動(dòng)消隙機(jī)構(gòu) 29本章小結(jié) 29第5章 自動(dòng)換刀裝置的設(shè)計(jì) 31 自動(dòng)換刀裝置的作用與要求 31 自動(dòng)換刀裝置的選用 31本章小結(jié) 31結(jié) 論 32致 謝 33參考文獻(xiàn) 34 成都理工大學(xué)2013屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 緒論數(shù)控技術(shù)，簡(jiǎn)稱數(shù)控(Numerical Control——NC)，是利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，因此，也可以稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computer Numerical Control——CNC)。 采用了數(shù)控技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床，或者說(shuō)裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床。它是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密測(cè)量技術(shù)和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它很好地解決了形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高及小批量零件的加工問(wèn)題且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅度提高生產(chǎn)效率。機(jī)床控制也是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用最早、最廣泛的領(lǐng)域，因此，數(shù)控機(jī)床的水平代表了當(dāng)前數(shù)控技術(shù)的發(fā)展水平和方向。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床能夠自動(dòng)換刀、自動(dòng)變更切削參數(shù)，完成平面、回旋面、平面曲線的加工，加工精度和生產(chǎn)效率都比較高，因而應(yīng)用日益廣泛[2]。 數(shù)控化改造的背景隨著國(guó)內(nèi)外科技水平的不斷發(fā)展，各行業(yè)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量有了很高的要求。同時(shí)產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快。所以機(jī)床不僅僅要求有很高的生產(chǎn)率與精度，而且要能迅速適應(yīng)產(chǎn)品的交換。普通的機(jī)床已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要，從而催生了數(shù)控機(jī)床，加快了數(shù)控化改造的發(fā)展。隨著微電子技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床迅速地發(fā)展起來(lái)。盡管數(shù)控機(jī)床可以較好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量多品種零件的加工問(wèn)題，能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。同時(shí)數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)柔性化、靈捷化、智能化和信息化加工制造的基本單元。但是我國(guó)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的占有率卻不容樂(lè)觀，我國(guó)機(jī)床總量約380萬(wàn)臺(tái)，其中數(shù)控機(jī)床只有11萬(wàn)臺(tái)，數(shù)控機(jī)床占有率不足3%，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)到20%以上[1]。逐步提高數(shù)控機(jī)床的占有率，已經(jīng)成為我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。而提高數(shù)控機(jī)床占有率的方法有兩種：其一是通過(guò)增添新的數(shù)控機(jī)床，但是由于數(shù)控機(jī)床的價(jià)格昂貴，一次性投資大，并且很多企業(yè)還擁有大量的普通機(jī)床，所以考慮到資金與資源的利用，這種方法很難實(shí)施。其二是對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，以此來(lái)提高普通機(jī)床的先進(jìn)性與數(shù)控化，數(shù)控化改造費(fèi)用低廉，經(jīng)改造后的機(jī)床基本上能夠達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品的加工精度要求，所以數(shù)控化改造是一條可行的道路。車床數(shù)控化改造研究是提高我國(guó)技術(shù)裝備水平的重要項(xiàng)目，在我國(guó)目前擁有大量超期服役和技術(shù)陳舊的機(jī)床急待更新的情況下，由于數(shù)控車床的加工能力和資金受限，對(duì)車床進(jìn)行數(shù)控化改造是一條節(jié)約資金、快速上馬的有效途徑。利用現(xiàn)有臥式車床，通過(guò)數(shù)控化改造，使其成為一臺(tái)高效、多功能的數(shù)控車床，是一種盤(pán)活資金的有效途徑，也是低成本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的行之有效的方法。因?yàn)橐环矫嫖覈?guó)臥式車床保有量大，要將臥式車床淘汰掉是不經(jīng)濟(jì)、也不現(xiàn)實(shí)的做法；另一方面，從我國(guó)目前生產(chǎn)狀況來(lái)看，仍然以生產(chǎn)臥式車床為主，臥式車床的數(shù)控化改造將會(huì)長(zhǎng)期存在，并會(huì)不斷的發(fā)展[2]。 數(shù)控化改造的優(yōu)點(diǎn)經(jīng)過(guò)數(shù)控化改造后的普通車床雖然達(dá)不到數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)，但相對(duì)普通車床而言，在很多方面都有了很大的提升，尤其是自動(dòng)化控制與無(wú)級(jí)調(diào)速。以下便是經(jīng)過(guò)數(shù)控化改造后的車床的優(yōu)勢(shì)：1）擁有數(shù)控車床的直線與圓弧插補(bǔ)功能，能夠加工倒角，圓弧和復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。2）由于主傳動(dòng)和進(jìn)給系統(tǒng)分別用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、精確控制。所以加工出來(lái)的零件有較高的精度3）縮短了加工輔助時(shí)間，不再需要人工換刀，批量生產(chǎn)是只需經(jīng)過(guò)一次對(duì)刀，很大的提高了生產(chǎn)效率4）由于一臺(tái)機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)多工序的加工，省去了工件的搬運(yùn)時(shí)間能夠控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)切削，降低了人工強(qiáng)度和人工操作誤差。減少了工裝