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CA6140 型普通车床改造成经济型数控车床的设计 任务书 学院 学生姓名 专业班级 设计（论文）题目 CA6140 型普通车床改造成经济型数控车床的设计 要紧研 究目标 应用数控技术对 C A 6140 普通车床进行自动化与精密化的改造，改造技术要紧为：在车床上附加数控装置与执行元件，选择合适的机床伺服系统与计算机系统等。结果说明：经改造后的机床完全能实现加工外圆、锥度、螺纹、端面等的自动操纵，提高了原机床的生产效率，降低了劳动强度使用数控技术改造的有效途径。
要紧研 究内容 应用数控技术对 C A 6140 普通车床进行自动化与精密化的改造。
研究方法 通过 AutoCAD 及 Protel 等绘图软件为工具，结合数控技术与机床改装技术等知识，对C A 6140 普通车床进行经济型的改造。
说明书（论文）的要求 说明书 1 份，约 2 万字，格式按学校统一规定。务必包含的内容为：
1．纵向进给机构的改造：拆去原机床的溜板箱，光杠与丝杠与安装座，配上滚珠丝杠及相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾，由步进电机带动。
2．横向进给机构的改造：拆除横向丝杠换上滚珠丝杠，由步进电机带动。
3．数控装置硬件电路的设计，及软件部分零件图程序的编制。
4．AutoCAD 出图：滚珠丝杠装配图，数控装置硬件电路图等。
5．有关文献规定数量的英文翻译。
图纸的 要求 滚珠丝杠装配图 A1 图纸 1 张；
数控装置硬件电路图 A2 图纸 1 张 零件图 A3 图纸 1 张；
模块流程图 A3 图纸 1 张 要紧参 考文献 [1]张磊，陈榕林.机床改装技术（第一版）.北京：机械工业出版社，1993 年 10 月 [2]文怀兴，夏田.数控机床系统设计.北京：化学工业出版社，2005 年 6 月，P232--242 [3]余英良.机床数控改造设计与实例.北京：机械工业出版社，1998 年 5 月，P1—57 起止时间 自 2008 年 3 月 3 日至 6 月 20 日 指导教师签字：
年 月 日 系主任 意见 签字：
年 月 日 院长意见 签字：
年 月 日 注：
任务书的具体内容可根据各系要求进行修正。另，学生所做毕业设计(论文)的工作的研究成果归河北理工大学所有，学生不能向第三方泄露有关成果内容与技术秘密 。 毕业设计指导老师评阅书 指导老师评语 ( ①基础理论及基本技能的掌握; ②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论根据与技术方法; ④取得的要紧成果及创新点; ⑤工作的态度及工作量; ⑥总体评价及建议成绩; ⑦存在问题; ⑧是否同意答辩等 ): 成绩: 指导老师签字: 年 月 日 毕业设计评阅教师评阅书 评阅老师评语 ( ①选题的意义; ②基础理论及基本技能的掌握; ③综合运用所学知识解决实际问题的能力; ④工作量的大小; ⑤取得的要紧成果及创新点;⑥写作的规范程度; ⑦总体评价及建议成绩; ⑧存在问题; ⑨是否同意答辩等): 成绩: 评阅老师签字: 年 月 日 毕业设计评阅教师评阅书 评阅老师评语 ( ①选题的意义; ②基础理论及基本技能的掌握; ③综合运用所学知识解决实际问题的能力; ④工作量的大小; ⑤取得的要紧成果及创新点;⑥写作的规范程度; ⑦总体评价及建议成绩; ⑧存在问题; ⑨是否同意答辩等): 成绩: 评阅老师签字: 年 月 日 答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正确 基 本正确 有 通常 性错误 有 原则 性错误 没有回答 答辩委员会评语及建议成绩: 答辩委员会主任签字: 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩: 学院领导小组负责人: 年 月 日 摘要 普通机床的经济型数控改造要紧是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容要紧包含：
(1) 床身的改造，为使改造后的机床有较好的精度保持性，除尽可能地减少电器与机械故障的同时，应充分考虑机床零部件的耐磨性，特别是机床导轨。为此，本例中使用旧床身淬火并贴膜。
(2) 拖板的改造，拖板是数控系统直接操纵的对象，因此对其改造尤显重要。这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠，提高了传动的灵敏性与降低功率步进电机力矩缺失。
(3) 变速箱体的改造，由于使用数控系统操纵，因此要对输入与输出轴与减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。
(4) 刀架的改造，使用数控刀架，这样能够用数控系统直接操纵，而且刀架体积小，重复定位精度高，安全可靠。
通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。
关键字：普通车床 数控改造 步进电机 经济型数控系统 数控刀架 目录 1.绪论 ............................................................................................................................ 1 2.设计要求 .......................................................................................................................... 3 2.1 总体方案设计要求 ................................................................................................. 3 2.2 设计参数 ........................................................................................................... 4 2.3.其它要求 ................................................................................................................. 6 3. 车床改造的结构特点 ................................................................................................ 7 3.1.滚珠丝杆 ............................................................................................................ 7 3.2 导轨副 ........................................................................................................................ 7 3.3 安装电动卡盘 ........................................................................................................... 7 3.4 脉冲发生器 ........................................................................................................ 7 4.进给伺服系统机械部分设计与计算 ................................................................... 8 4.1 机械部分的改造 .................................................................................................. 8 4.2 进给系统机械结构改造设计 ........................................................................ 9 4.3 进给伺服系统机械部分的计算与选型 .......................................................... 10 4.3.1 确定系统的脉冲当量 .................................................................................... 10 4.3.2 纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤 ............................. 10 4.3.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 ...................................... 14 4.3.4 齿轮有关计算 .................................................................................................. 16 4.3.4（1）纵向齿轮及转矩的有关计算 ......................................................... 16 4.3.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算 ................................................................ 20 5. 步进电动机的计算与选型 .................................................................................. 23 5.1 步进电动机选用的基本原则 ....................................................................... 23 5.2 步进电动机的选折 .............................................................................................. 24 6.主轴交流伺服电机 ..................................................................................................... 24 6.1 机床主运动电机的确定 ............................................................................... 26 6.2 主轴的变速变速范围 ............................................................................................ 26 6.3 初选主轴电机的型号 ............................................................................................ 27 6.4 主轴电机的校核 ............................................................................................. 27 7. 微机操纵系统硬件电路设计 ............................................................................... 28 7.1 操纵系统的功能要求 ............................................................................................ 28 7.2 硬件电路的构成 ............................................................................................. 28 7.3 设计说明 .................................................................................................................. 31 8．安装调整中应注意的问题 .................................................................................. 31 8.1 滚珠丝杠副的特点 ......................................................................................... 31 8.2 滚珠丝杠螺母副的选择 ....................................................................................... 32 8.3 滚珠丝杠螺母副的调整 ........................................................................................ 32 8.4 联轴器的安装 .................................................................................................. 32 8.5 主轴脉冲发生器的安装 ....................................................................................... 32 结论 ........................................................................................................................................ 35 参考文献 ..................................................................................................................... 36 谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可下列载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的 d word 说明书与 D CAD 图纸。
下载后请留上你的邮箱号或者 Q QQ 号或者给我的 Q QQ 留言：
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我国目前机床总量 380 余万台，而其中数控机床总数只有 11.34 万台，即我国机床数控化率不到 3％。近 10 年来，我国数控机床年产量约为 0.6～0.8 万台，年产值约为 18 亿元。机床的年产量数控化率为 6％。我国机床役龄 10 年以上的占 60％以上；10 年下列的机床中，自动/半自动机床不到 20％，FMC/FMS 等自动化生产线更屈指可数（美国与日本自动与半自动机床占 60％以上）。可见我们的大多数制造行业与企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在 10 年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存与进展。因此务必大力提高机床的数控化率。
在美国、日本与德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代...