ca6140改造與設(shè)計—電動刀架設(shè)計.doc
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ca6140改造與設(shè)計—電動刀架設(shè)計,ca6140改造與設(shè)計—電動刀架設(shè)計頁數(shù) 48 字?jǐn)?shù) 19774摘 要 設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和實現(xiàn)經(jīng)營目標(biāo)的物質(zhì)基礎(chǔ)。設(shè)備性能和技術(shù)狀況的好壞，直接影響到企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。我國是一個機床擁有量大、大部分機床役齡長、數(shù)控化程度不高的發(fā)展中國家。用數(shù)控系統(tǒng)改造舊機床是提高設(shè)各先進性的一個有效途徑。本文主要闡述了c...
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CA6140改造與設(shè)計—電動刀架設(shè)計
頁數(shù) 48 字?jǐn)?shù) 19774
摘 要
設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和實現(xiàn)經(jīng)營目標(biāo)的物質(zhì)基礎(chǔ)。設(shè)備性能和技術(shù)狀況的好壞，直接影響到企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。我國是一個機床擁有量大、大部分機床役齡長、數(shù)控化程度不高的發(fā)展中國家。用數(shù)控系統(tǒng)改造舊機床是提高設(shè)各先進性的一個有效途徑。
本文主要闡述了CA6140型普通車床的數(shù)控化改造方案、改造部位及數(shù)控系統(tǒng)的控制原理，對所采用的縱、橫步進電機及自動刀架進行了選型設(shè)計計算。
實踐證明，利用原有的舊機床進行翻新改造，既得到了性能比改造前甚至比新機床更優(yōu)越的設(shè)備，又減少了資金投入。并且為后期維修費用的降低打下了良好基礎(chǔ)?？傊?，技術(shù)經(jīng)濟效益十分明顯.。
關(guān)鍵詞：CA6140型車床；數(shù)控化改造；設(shè)計
目 錄
摘要-------------------------------------------------------------------------------------------------------------I
ABSTRACT---------------------------------------------------------------------------------------------------II
1. 緒論---------------------------------------------------------------------------------------------------------1
1.1數(shù)控機床概論---------------------------------------------------------------------------------------1
1.1.1 數(shù)控機床組成-------------------------------------------------------------------------1
1.1.2 數(shù)控機床現(xiàn)狀-------------------------------------------------------------------------1
1.2 課題任務(wù)---------------------------------------------------------------------------------------------2
1.2.1 課題背景和研究意義-----------------------------------------------------------------2
1.2.2 課題需要完成的任務(wù)-----------------------------------------------------------------3
2. 總體方案的確定------------------------------------------------------------------------------------------4
2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計---------------------------------------------------------------------------------4
2.2機械部分的具體改造------------------------------------------------------------------------------4
2.2.1 床身------------------------------------------------------------------------------------4
2.2.2 主軸變速箱---------------------------------------------------------------------------4
2.2.3 縱向僅給系統(tǒng)------------------------------------------------------------------------5
2.2.4 橫向進給系統(tǒng)------------------------------------------------------------------------5
2.2.5 掛輪箱---------------------------------------------------------------------------------5
2.2.6 刀架------------------------------------------------------------------------------------5
2.2.7 托板------------------------------------------------------------------------------------5
3. 經(jīng)濟型數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)設(shè)計計算-----------------------------------------------------------6
傳動系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的設(shè)計---------------------------------------------------------------------6
3.1.1 橫向進給系統(tǒng)的改造---------------------------------------------------------------6
3.1.2 縱向僅給系統(tǒng)的改造--------------------------------------------------------------10
3.2 滾珠絲杠副的選用及校核----------------------------------------------------------------------10
3.2.1 滾珠絲杠副的選用-----------------------------------------------------------------10
3.2.2 滾珠絲杠副的校核-----------------------------------------------------------------12
3.2.3 滾動軸承的選用及校核-----------------------------------------------------------16
3.3 連接步進電機齒輪箱軸的設(shè)計計算----------------------------------------------------------17
3.3.1 橫向輸出軸的設(shè)計計算-----------------------------------------------------------17
3.3.2 縱向輸出軸的設(shè)計計算-----------------------------------------------------------20
3.4 繪制進給伺服系統(tǒng)裝配圖---------------------------------------------------------------------------22
4. 電動刀架設(shè)計計算--------------------------------------------------------------------------------------23
4.1 電動刀架簡介--------------------------------------------------------------------------------------23
4.1.1 電動刀架的產(chǎn)生--------------------------------------------------------------------23
4.1.2 電動刀架的分類--------------------------------------------------------------------23
4.1.3 電動刀架的機械結(jié)構(gòu)--------------------------------------------------------------24
4.1.4 免抬式電動刀架--------------------------------------------------------------------25
4.2 電動刀架機械傳動部分設(shè)計--------------------------------------------------------------------26
4.2.1 設(shè)計要求-----------------------------------------------------------------------------26
4.2.2 刀架傳動方案的選擇--------------------------------------------------------------26
4.2.3 三相異步電動機的選擇-----------------------------------------------------------26
4.2.4 設(shè)計減速蝸輪蝸桿-----------------------------------------------------------------27
4.2.5 螺旋夾緊機構(gòu)設(shè)計計算-----------------------------------------------------------29
4.3 電動刀架控制電路設(shè)計--------------------------------------------------------------------------29
4.3.1 設(shè)計要求-----------------------------------------------------------------------------29
4.3.2 方案選擇-----------------------------------------------------------------------------29
4.4 繪制電動刀架裝配圖及三維結(jié)構(gòu)圖-----------------------------------------------------------31
5. 數(shù)控系統(tǒng)--------------------------------------------------------------------------------------------------32
5.1方案的選擇-----------------------------------------------------------------------------------------32
5.1.1 SIEMENS 802C數(shù)控系統(tǒng)--------------------------------------------------------32
5.1.2 MCS-51單片微機數(shù)控系統(tǒng)------------------------------------------------------36
5.2 改造設(shè)計硬件電路原理圖----------------------------------------------------------------------38
5.2.1 控制系統(tǒng)的功能--------------------------------------------------------------------38
5.2.2 采用硬件環(huán)形分配器--------------------------------------------------------------38
5.2.3 自動回轉(zhuǎn)刀架的控制--------------------------------------------------------------39
5.2.4 螺紋加工的控制--------------------------------------------------------------------39
5.2.5 地址編碼-----------------------------------------------------------------------------39
6. 結(jié)論--------------------------------------------------------------------------------------------------------42
參考文獻------------------------------------------------------------------------------------------------------43
致謝------------------------------------------------------------------------------------------------------------44
參考文獻
1. 許鎮(zhèn)宇等.機械零件.北京：人民教育出版社，1981.7
2. 唐寶寧.高 滿.機械零件設(shè)計與制造簡明手冊
3. 上海機械學(xué)院.機械設(shè)計基礎(chǔ).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社 1978
4. 廖效果.數(shù)字控制機床.武漢：華中理工大學(xué)出版社，1996
5. 劉又午.數(shù)字控制機床.北京：機械工業(yè)出版社，1983
頁數(shù) 48 字?jǐn)?shù) 19774
摘 要
設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和實現(xiàn)經(jīng)營目標(biāo)的物質(zhì)基礎(chǔ)。設(shè)備性能和技術(shù)狀況的好壞，直接影響到企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。我國是一個機床擁有量大、大部分機床役齡長、數(shù)控化程度不高的發(fā)展中國家。用數(shù)控系統(tǒng)改造舊機床是提高設(shè)各先進性的一個有效途徑。
本文主要闡述了CA6140型普通車床的數(shù)控化改造方案、改造部位及數(shù)控系統(tǒng)的控制原理，對所采用的縱、橫步進電機及自動刀架進行了選型設(shè)計計算。
實踐證明，利用原有的舊機床進行翻新改造，既得到了性能比改造前甚至比新機床更優(yōu)越的設(shè)備，又減少了資金投入。并且為后期維修費用的降低打下了良好基礎(chǔ)?？傊?，技術(shù)經(jīng)濟效益十分明顯.。
關(guān)鍵詞：CA6140型車床；數(shù)控化改造；設(shè)計
目 錄
摘要-------------------------------------------------------------------------------------------------------------I
ABSTRACT---------------------------------------------------------------------------------------------------II
1. 緒論---------------------------------------------------------------------------------------------------------1
1.1數(shù)控機床概論---------------------------------------------------------------------------------------1
1.1.1 數(shù)控機床組成-------------------------------------------------------------------------1
1.1.2 數(shù)控機床現(xiàn)狀-------------------------------------------------------------------------1
1.2 課題任務(wù)---------------------------------------------------------------------------------------------2
1.2.1 課題背景和研究意義-----------------------------------------------------------------2
1.2.2 課題需要完成的任務(wù)-----------------------------------------------------------------3
2. 總體方案的確定------------------------------------------------------------------------------------------4
2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計---------------------------------------------------------------------------------4
2.2機械部分的具體改造------------------------------------------------------------------------------4
2.2.1 床身------------------------------------------------------------------------------------4
2.2.2 主軸變速箱---------------------------------------------------------------------------4
2.2.3 縱向僅給系統(tǒng)------------------------------------------------------------------------5
2.2.4 橫向進給系統(tǒng)------------------------------------------------------------------------5
2.2.5 掛輪箱---------------------------------------------------------------------------------5
2.2.6 刀架------------------------------------------------------------------------------------5
2.2.7 托板------------------------------------------------------------------------------------5
3. 經(jīng)濟型數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)設(shè)計計算-----------------------------------------------------------6
傳動系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的設(shè)計---------------------------------------------------------------------6
3.1.1 橫向進給系統(tǒng)的改造---------------------------------------------------------------6
3.1.2 縱向僅給系統(tǒng)的改造--------------------------------------------------------------10
3.2 滾珠絲杠副的選用及校核----------------------------------------------------------------------10
3.2.1 滾珠絲杠副的選用-----------------------------------------------------------------10
3.2.2 滾珠絲杠副的校核-----------------------------------------------------------------12
3.2.3 滾動軸承的選用及校核-----------------------------------------------------------16
3.3 連接步進電機齒輪箱軸的設(shè)計計算----------------------------------------------------------17
3.3.1 橫向輸出軸的設(shè)計計算-----------------------------------------------------------17
3.3.2 縱向輸出軸的設(shè)計計算-----------------------------------------------------------20
3.4 繪制進給伺服系統(tǒng)裝配圖---------------------------------------------------------------------------22
4. 電動刀架設(shè)計計算--------------------------------------------------------------------------------------23
4.1 電動刀架簡介--------------------------------------------------------------------------------------23
4.1.1 電動刀架的產(chǎn)生--------------------------------------------------------------------23
4.1.2 電動刀架的分類--------------------------------------------------------------------23
4.1.3 電動刀架的機械結(jié)構(gòu)--------------------------------------------------------------24
4.1.4 免抬式電動刀架--------------------------------------------------------------------25
4.2 電動刀架機械傳動部分設(shè)計--------------------------------------------------------------------26
4.2.1 設(shè)計要求-----------------------------------------------------------------------------26
4.2.2 刀架傳動方案的選擇--------------------------------------------------------------26
4.2.3 三相異步電動機的選擇-----------------------------------------------------------26
4.2.4 設(shè)計減速蝸輪蝸桿-----------------------------------------------------------------27
4.2.5 螺旋夾緊機構(gòu)設(shè)計計算-----------------------------------------------------------29
4.3 電動刀架控制電路設(shè)計--------------------------------------------------------------------------29
4.3.1 設(shè)計要求-----------------------------------------------------------------------------29
4.3.2 方案選擇-----------------------------------------------------------------------------29
4.4 繪制電動刀架裝配圖及三維結(jié)構(gòu)圖-----------------------------------------------------------31
5. 數(shù)控系統(tǒng)--------------------------------------------------------------------------------------------------32
5.1方案的選擇-----------------------------------------------------------------------------------------32
5.1.1 SIEMENS 802C數(shù)控系統(tǒng)--------------------------------------------------------32
5.1.2 MCS-51單片微機數(shù)控系統(tǒng)------------------------------------------------------36
5.2 改造設(shè)計硬件電路原理圖----------------------------------------------------------------------38
5.2.1 控制系統(tǒng)的功能--------------------------------------------------------------------38
5.2.2 采用硬件環(huán)形分配器--------------------------------------------------------------38
5.2.3 自動回轉(zhuǎn)刀架的控制--------------------------------------------------------------39
5.2.4 螺紋加工的控制--------------------------------------------------------------------39
5.2.5 地址編碼-----------------------------------------------------------------------------39
6. 結(jié)論--------------------------------------------------------------------------------------------------------42
參考文獻------------------------------------------------------------------------------------------------------43
致謝------------------------------------------------------------------------------------------------------------44
參考文獻
1. 許鎮(zhèn)宇等.機械零件.北京：人民教育出版社，1981.7
2. 唐寶寧.高 滿.機械零件設(shè)計與制造簡明手冊
3. 上海機械學(xué)院.機械設(shè)計基礎(chǔ).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社 1978
4. 廖效果.數(shù)字控制機床.武漢：華中理工大學(xué)出版社，1996
5. 劉又午.數(shù)字控制機床.北京：機械工業(yè)出版社，1983
