机械5

（有CAD图）CA6140普通车床数控改装设计 摘要 数控机床作为机电液气一体化的典型产品，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量、零件多变的问题，加工质量稳定，生产效率较高。 购买新的数控机床是提高产品质量和效率的重要途径,但是成本高，许多企业在短时间内无法实现，这严重阻碍企业设备更新的步伐。为此把普通机床数控化改造，不失为一条投资少、提升产品质量及生产效率的捷径，提升企业竞争力，在我国成为制造强国的进程中，占有一席之地。本文的主要内容有： 1．对普通车床数控化改造经济性评价详细论证，确定普通车床数控化改造方案； 2．对进给系统的滚珠丝杠型号选择与装配设计，支承方式的设计与轴承型号选择，步进电机选择等进行了详细研究； 3．对常用进口数控装置系统和国产数控装置系统进行仔细比较，根据所改造的性能和精度指标来选配数控装置系统和自动刀架型号，提出选择方法； 4.为保持切削螺纹的功能，仔细研究了在主轴上安装脉冲发生器的选型，脉冲发生器直接与主轴间连接方法，并形成了相应的技术图； 5.拆卸普通机床，甩掉原有进给箱等，对主传动系统的进行大修，滑板贴塑与铲刮调试，对机床相关部件和参数进行测绘、测量； 6.绘出相应的零件图和装备图； 7．给出普通车床数控化改造的安装、调试方法。 目录 摘要II Abstract III 目录IV 第1章绪论7 1.1课题研究的意义7 1.2数控机床的发展趋势和研究方向7 1.2.1高速度、高精度化8 1.2.2多功能化9 1.2.3智能化10 1.2.4数控系统小型化11 1.2.5数控编程自动化11 1.2.6更高的可靠性11 1.3本课题研究的参数要求12 第2章总体设计方案13 2.1数控车床的总体任务13 2.2运动系统方案确定13 2.2.1伺服系统的选择13 2.2.2传动方式的选择13 2.3数控系统电路原理图设计14 2.4数控系统硬件结构14 2.5数控系统软件结构15 第3章纵向进给伺服进给结构设计16 3.1确定脉冲当量16 3.2切削力的计算16 3.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型17 3.3.1精度的选择17 3.3.2丝杠导程的确定17 3.3.3最大工作载荷的计算18 3.3.4最大动载荷的计算18 3.3.5滚珠丝杠螺母副的选型19 3.3.6滚珠丝杠副的支承方式19 3.4.3传动效率的计算19 3.3.8刚度的验算20 3.3.9稳定性校核21 3.3.10临界转速的验证21 3.4齿轮传动的计算22 3.5步进电动机的选择22 3.6导轨的特点25 4.3导轨的设计26 第4章横向进给伺服进给结构设计29 4.1切削力的计算29 4.2滚珠丝杠螺母副的计算和选型29 4.2.1最大工作载荷的计算29 4.2.2最大动载荷的计算29 4.2.3滚珠丝杠螺母副的选型30 4.2.4滚珠丝杠副的支承方式30 4.2.5传动效率的计算30 4.2.6刚度的验算30 4.2.7稳定性校核31 4.2.8临界转速的验证31 4.3进给伺服系统传动计算32 4.3.1确定传动比32 4.3.2齿轮参数的计算32 4.4.步进电机的计算和选用32 4.4.1转动惯量的计算32 4.4.2电机力矩的计算34 4.5步进电机的选择36 第5章单片机控制应用系统电路设计37 5.1硬件电路设计37 5.1.1数控系统的硬件结构37 5.1.2数控系统硬件电路的功能37 5.2关于各线路元件之间线路连接38 5.3.关于电路原理图的一些说明39 参考文献43 致谢44