CA6140数控机床进给系统设计.docx

协刑诚叩字,培黎机械工程学院课程设计报告（2022-2023学年第二学期）课程：机电一体化集成设计系统题目：CA6140数控机床进给系统设计摘要数控机床的优点：具有高度柔性，加工精度高，加工质量桎定、可罪，生产率高，改善劳动条件，利于生产管理现代化,普通机床的缺点：普通机床靠齿轮和普通丝杠蟠母传动。由于各运动副间存在间隙,加上手工操作不准硬，因此重笈精度较低，普通机床测量时需悸车后手工测量，测量误差较大，而且效率低下.适合批量较小，精度要求不高，零活类零件。它投资较数控低,但对工人的操作技能要求较高，因此工资水平高。在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短/生产准备周期，节省广大技工艺设备的费用，物竞天择，适名生存。些不适应社会发展在机床必将被淘汰,所以实施机床的数控化改造是机械行业在必然趋势.通过搜桀资料、实践研究等方法对机床就行改造即是用较少的成本去创造更高的价值。而这也聘极大的推动中国机械行业的发展。经过大量:实践证明普通机床数控化改造具有定经济性、实用性和稳定性。所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床，这种做法具有投资少、见效快的特点。事实证明：机床的数控化改造可以为企业带来可观的经济效益。关询：CA6140普通车床；数控化改造；数控车床论文类型：爆程设计AbstractTheadvantagesofCNCmachinetoo1.s:high1.yf1.exib1.e,highprocessingaccuracy,stab1.eprocessingqua1.ity,re1.iab1.e,highpr<xiuctivity.improveworkingconditions,conducivetothemodernizationofproductionmanagement.DisadvantagesOfon1.inarymachinetoo1.s:ordinarymachinetoo1.sbygearandordinaryscrewnutdrive.DuctothegapbetweentheInOVCmCnISandtheinaccuratemanua1.OPCra1.iOn,and1.owefficiency.Suitab1.eforsma1.1.batch,precisionrequirementsarenothigh,zero1.iveparts.Itsinvestmentis1.owerthannumerica1.contro1.,buttheoperationski1.1.sofworkersarehigher,sothewage1.eve1.ishigh.InthemachiningofpartsonCNCmachinetoo1.s,main1.ydependsontheprocessingprogram,itisdifTerentfromordinarymachinetoo1.s,donothavetomanufacture,rep1.acea1.otoftoo1.s,fixtures,donotneedtooftenadjustthemachinet1.ThCrCfbre,CNCmachinetoo1.sarcsuitab1.eforthefrequentrep1.acementofparts.Thatis.itissuitab1.eforsing1.epieceandsma1.1.batchPrOdUCtiOnandthedeve1.opmentofnewproducts,whichshortensthepxx1.uctionpreparationcyc1.eandsavesa1.o1.ofPrOCeSSequipmentcosts.Natura1.se1.ection,thesu11,iva1.ofthefittest.Somedonotadapttothesocia1.deve1.opmentinthemachinetoo1.wi1.1.bee1.iminated,sotheimp1.ementationofthenumerica1.contro1.Iranstbnnationofmachinetoo1.sistheinevitab1.etrendinthemachineryi1.usirj,.11>roughthedataco1.1.ection,practica1.researchandothermethodsofthemachinetoo1.transformationistocreatehigherva1.uewith1.esscost.Aftera1.otofpracticehasproved(hatthenumerica1.contro1.IranWcnnaiionofordinarymachinet1.shascertaineconomy,practicabi1.ityandstabi1.ity.Somanyenterpriseshavetransformedtheexistingmachinet1.sintoeconomicCNCmachinet1.s,thispracticehasthecharacteristicsof1.essinvestment,quickef1.eet.Factshaveprovedthatthenumerica1.contro1.transformationofmachinetoo1.scanbringConSidCrabICeconomicbenefitsforenterprises.Keywords:CA6140ordinary1.athe;Numerica1.contro1.Iransfonnation;Numerica1.contro1.1.athe目录摘要1Abstract21.1 1概述41.2数控机床在我国的发展概况I1.3数控机床的发展趋势5第二节机械部分的设计62. 1CA6M0普通车床的数控化改造设计方案的拟定62. 2总体方案确定61.2 3设计参数72.4 CA6140车床进给伺服系统机械部分设计计算82.5 横向机械的数控化改造和设计计算162.6 步进电机拖动的开环系统：18第三节微机数控系统电路设计191 .1控制系统的功能192 .2采用软件193 .3自动I可转刀架的控制194 .4螭纹加工的控制195 .5地址掠码20第四节安装206 .1纵向进给系统安装207 .2横向进给系统安装208 .3刀架安装219 .4数控系统箱安装2110 5编码器安装21总结221.fc谢23参考文献24第一节普通车床数控化改造绪论1 .机床数控化改造的目的：用数控装置、伺服系统、滚珠丝杠副及其他辅助装置等对普通机床进行数控化改造，符其有机结合，使普通机床基本具备同类数控机床的性能的数控机床。提尚零件生产效率、降低劳动强度，提高零件加工精度，实现更杂曲面、曲线的自动化成型加工，实现“柔性自动化”加工单件、小批量生产的精密零件加工，以适应近年来机电产品市场不断变化的需要。2 .机床数控化改造的意义目前，各企业般都有不少普通机床，完全用数控机床加以替换根本不可能。解决这个同期,必须走普通机床数控化改造之路.通过对普通机床进行数控化改造，使普通机床成为与同类数控机床的性能相近的数控机床，以适应更杂写件加工及零件加工多变性的各项新要求，以提高企业(工厂)在机械加工业中的竞争力。3 .机床数控化改造的经济性(优点)(1)减少投资额，交货期短。同购买新机床相比大大节省了费用的投入，改造费用低，大型、特殊机床尤其明显：而且交货期短。(2)旧机床的力学性能稳定可靠。旧机床所利用的床身、立柱等基础件都是坚固的铸造件，经过了长期的自然去应力，机床的应力已失效，改造后机床的性能裔、质量好，可以作为新机床持续使用多年。(3)熟悉设%，便于操作维修。改造后的机床，可以精确的计算出机床的加工能力，并由于多年使用，操作者对机床的加工特性非常了解，在操作使用及维修方面培训时间短，见效快。(4)可以充分利用现有的条件。可以充分利用现有地基，及利用加工现场现有的其他条件，减少安装费用的投入。1.2 数控机床在我国的发IUK况我国从1958年由北京机床研究所和清华大学等首先研制数控机床，并试制成功第台电子管数控机床。从1965年开始,研制晶体管数控系统，直到60年代末和70年代初，研制的劈俳数控铳床、非圆锥插齿机等获得成功。与此同时，还开展了数控加工平面零件自动编程的研究。19727979年是数控机床的生产和使用阶段。例如：清华大学研制成功集成电路数控系统：数控技术在车、铳、镣、磨、齿轮加工、电加工等领域开始研究与应用：数控加工中心机床研制成功：数控升降台铳床和数控齿轮加工机床开始小批生产供应市场。从80年代初开始，随着我国开放政策的实施，先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。上海机床研究所引进美国GE公司的MTe-I数控系统等。在引进'消化、吸收国外先进技术基础上，北京机床研究所又开发出BSO3经济型数控系统和BSO4全功能数控系统，肮空航天部706所研制出NNC864数控系统等。进而推动了我国数控技术的发展，使我国数控机床在品种上、性能上以及水平上均有r新的飞跋。我国的数控机床已跨入一个新的发展阶段。1.3 数控机床的发展趋野从数控机床技术水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的亚要发展趋势。对单台主机不仅要求提高其柔性和自动化程度，还要求具有进入更高层次的柔性制造系统和计和机集成制造系统的适应能力。在数控系统方面，目前世界上几个著名的数控装置生产厂家，诸如日本的FANCU,第国的S1.EMENS和美国的A-B公司，产品都向系列化、模块化、尚性能和成套性方向发展。它们的数控系统都采用了16位和32位微机处理机、标准总线及软件模块和硬件模块结构，内存容量扩大到IMB以上，机床分辨率可达01微米，高速进给可达100mmin,控制轴数可达16个，井采用先进的电装工艺。在驱动系统方面，交流驱动系统发展迅速。交流传动已由模拟式向数字式方向发展，以运算放大器等模拟器件为主的控制器正在被以微处理器为主的数字集成元件所取代，从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。第二节机械部分的设计2.1 CA6140普通车床的数控化改造设计方案的拟定数控技术是先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。数控装备的整体水平标志着一个国家工业现代化水平和综合国力的强弱。机床数控系统总体方案的拟定应包括以卜内容：系统运动方式的确定，何服系统的选择、执行机构的结构及传动方式的确定，计匏机系统的选择等内容.一般应根据设计任务和要求提出数个总体方案，进行综合分析、比较和论证，最后确定一个可行的总体方案。2.2 总体方案确定1.2.I总体方案设计要求总体方案设计应考虑机床数控系统的运动方式、伺服系统的类型，计算机（CNC装置）以及传动方式和执行机构的选择等。（1）数控系统的选择：普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能者停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系统。综合考虑性价比，根据改造的要求，本方案选用广州数控公司生产的GSK980TI）车床系统，广州数控公司同时生产与该数控系统相匹配的伺服驱动器，从而有利于维修和管理。GSK980TD数控系统采用先进的开放体系结构