CK6140数控车床X向进给机构的设计
CK6140数控车床进给系统设计(全套图纸+论文)
摘要CK6140型数控机床，主运动系统采用1.26和1.58两种公比的混合公比传动系统，并用双速电机驱动，结构简单转速范围广。
合理地确定有关结构参数及动力参数，并对传动轴、齿轮、键等进行粗算及检验计算。
粗选步进电机及滚珠丝杠，构成开环控制系统。
关键词：数控；机床；开环控制第1章绪论1.1数控机床的发展趋势我国数控机床产量持续高速增长，根据市场需求和技术发展趋势，应重点推进高效、精密为核心的数控机床“”级工程，加强民展性能、高可靠性数控功能部件，积极开展复合加工机床、超精密数控机床和可重构制造系统的工程化研究等机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础，镄的民展一直备受人们关注。
数控机床以其卓越的柔性的自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目。
它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进成为先进制造技术的一项核心技术。
通过持续的开发研究以及对信息技术的深化应用，促进了数控机床性能和质量的进一步提升，使数控机床成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备。
近6年来，我国数控金切机床（简称数控机床）产量一直以年均增长超过30％速度发展。
据初步统计，2004年数控机床的产量为51860台，事比增长40.8％，数控机床的消费量约74000台，事比增长32％。
数控机床需求的旺盛也促进了2004年内建的三资和民营机床厂以及数控机床品种的明显增加。
与此同时，甸进口的数控机床数量也在逐年同步增加，而且进口数控机床的消费额的增长趋势更快。
2004年数控机床的进口数量同比年增长30％，而进口消费额的增长却达52％，从而导致国产数控机床在国内市场消费额中的所占比例已不足30％。
之所以出现这一现象，其主要原因在于国内市场对技术和附加值高的高效、精密和高性能大型、重型数控机床需求增长，需要靠进口解决。
振兴我国数控机床市场占有率应着重于剖析数控机床及由其组成的制造系统（生产线）的技术现况及民展趋势，探讨使其能适应变批量，多品种、高质量、低成本以及具有快速响应的柔性和符合环保的未来生产模式的解决方案。
CA6140型车床进给箱设计(全套图纸)
摘要CA6140型卧式车床是普通精度级的万能机床，它的特有功能是车削一定范围内的各种螺纹，包括切削公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹的功能，要求进给传动链的变速机构能严格准确地按照标准螺距数列来变化。
CA6140型卧式车床进给箱固定在床身左前面，内有进给运动的变换装置及操纵机构，其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量。
变换装置包括移换机构，用来实现倒数关系及特殊因子；基本螺距机构，用来实现车削出导程值按等差数列排列的螺纹；倍增机构，用来实现车削螺纹的导程值成倍数关系变化的螺纹。
当U=1时发现一条新的传动链，可以提高部分公制及模数螺纹的切削精度，倍并使传动路线大大缩短。
关键词：进给箱；变换装置；移换机构；基本螺距机构；倍增机构目录1 绪论-----------------------------------------------------------------12 CA6140进给箱传动方案设计----------------------------------4 2.1 CA6140普通车床简介-------------------------------------------------------------------------4 2.2 进给箱的传动机构-----------------------------------------------------------------------------5 2.3 进给箱切螺纹机构设计----------------------------------------------------------------------8 2.4 切螺纹系统及齿数比的确定---------------------------------------------------------------9 2.5 增倍机构设计以及移换机构设计--------------------------------------------------------102.6 车制螺纹的工作过程-------------------------------------------------------------------------123 主要零件设计-----------------------------------------------------21 3.1 齿式离合器的设计-----------------------------------------------------------------------------21 3.2 各轴及轴上组件的设计验算---------------------------------------------------------------213.2.1 中心距a的确定----------------------------------------------------------------------------223.2.2 XII轴上齿轮的设计验算-----------------------------------------------------------------223.2.3 XIV轴上齿轮的验算----------------------------------------------------------------------253.2.4 XIV轴的设计验算-------------------------------------------------------------------------303.2.5 XV轴上齿轮的设计验算-----------------------------------------------------------------353.2.6 XV轴的设计验算--------------------------------------------------------------------------383.2.7 XVI轴齿轮的设计验算-------------------------------------------------------------------404 双联滑移齿轮进给箱传动系统的研究-----------------------44 4.1 新传动链车公制螺纹-------------------------------------------------------------------------44 4.2 新传动链车模数螺纹-------------------------------------------------------------------------45 4.3 新传动链的特点及适用范围---------------------------------------------------------------46 结论---------------------------------------------------------------------------48致谢---------------------------------------------------------------------------49参考文献---------------------------------------------------------------------501 绪论1、毕业设计的目的及意义毕业设计是本科生教学活动中最后的一个重要环节。
机电一体化课程C6140数控车床纵向进给传动机构..
C6140卧式车床纵向进给系统数控化改造设计设计说明书一、绪论31.机床数控改造的意义32.数控改造的主要内容33.车床数控改造的必要性与可行性4二、课题任务及要求41.题目:C6140卧式车床纵向进给系统数控化改造设计4 2．主要技术要求4三、进给系统的改造与设计方案5四、纵向进给系统的设计计算51.脉冲当量的确定52.切削力的计算53.滚珠丝杆螺母副的计算和选型64.同步带减速箱的设计75.步进电机的计算与选型96.同步带传递功率的校核13五、绘制进给系统的装配图13六、控制系统的硬件电路设计14七、步进电机驱动电源选用17八、总结19一、绪论1.机床数控改造的意义普通卧式车床应用广泛，约占车床类总数的65%。
卧式车床主轴转速和进给量的调整范围大，工艺范围广，能进行多种表面的加工。
但其结构也有不足之处，如刚度低，抗震性差，传动件间存在间隙，精度不足，且受操作人员技能的限制较大。
而数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、尺寸多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。
但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大而使中小型企业心有余而力不足。
而机床的数控化改造由于其投资少、周期短，改造后能满足企业生产的需要，并且能有效地利用机床的剩余价值，成为中小型企业的首选。
a.节省资金机床的数控改造同购置新机床费相比，一般可节省40% ～ 60% 的费用，大型及特殊设备尤为明显。
一般机床改造只需花新机床购置费的1/3，即使将原机床的结构进行彻底改造升级，也只需花费购买新机床60% 的费用，并可以利用车间现有的基础。
b.性能稳定可靠因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。
c.提高生产效率机床经数控改造后,即可实现加工的自动化，效率可比传统机床提高3～7 倍。
对复杂零件而言，难度越高，功效提高得越多。
CK6140数控卧式车床纵向进给机构设计概述
第2章CK6140数控卧式车床纵向进给机构设计纵向进给传动系统主要由纵向滑板和纵向滚珠丝杠组成。
其纵向滑板安装在床身的导轨上，它可以沿床身导轨纵向移动。
导轨的截面形状是三角形导轨和平面导轨的组合。
在滑动导轨上图一层特殊的塑料层，动静摩擦系数相接近，摩擦系数小。
为了防止由于切削力作用而使滑板颠覆，纵向滑板的前后装有压板，压板与床身接触部分的表面上也涂有塑料层。
在滑板导轨部分的端面上装有橡胶挡板，它用钢板和螺钉固定，当纵向滑板运动时，将床身导轨表面上的切屑、灰尘物刮掉，不使杂物进入到导轨表面之间，以减少导轨的磨损。
2.1ck6140数控卧式车床结构1.通用机床的规格和类型有系列型作为设计时应该遵照的基础。
因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。
（1）机床本体数控车床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加工精度有一定影响，加工中又是自动控制，不能像在普通车床那样由人工进行调整、补偿，所以其设计要求比普通机床更严格，制造要求更精密，采用了许多新结构，以加强刚性、减小热变形、提高加工精度。
(2）数控装置数控装置是数控系统的核心，主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围逻辑电路以及与数控系统的其他组成部分联系的各种接口等。
数控机床的数控系统完全由软件处理输入信息，可处理逻辑电路难以处理的复杂信息，使数字控制系统的性能大大提高。
（3）输入/输出设备键盘、磁盘机等是数控机床的典型输入设备。
除此以外，还可以用串联通信的方式输入。
(4）伺服单元伺服单元是数控装置和机床本体的联系环节，它将来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。
根据接受指令的不同，伺服单元有数字式和模拟式之分，而模拟伺服单元按电源种类又可分为直流伺服和交流伺服。
（5）驱动装置驱动装置把经过发大的指令信号转变为机械运动，通过机械传动部件驱动机床主轴、刀架、工作台等精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，最后加工出图纸所要求的零件和伺服单元相对应，驱动装置有步进电动机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
机电一体化课程C6140数控车床纵向进给传动机构..
C6140卧式车床纵向进给系统数控化改造设计设计说明书一、绪论31.机床数控改造的意义32.数控改造的主要内容33.车床数控改造的必要性与可行性4二、课题任务及要求41.题目:C6140卧式车床纵向进给系统数控化改造设计4 2．主要技术要求4三、进给系统的改造与设计方案5四、纵向进给系统的设计计算51.脉冲当量的确定52.切削力的计算53.滚珠丝杆螺母副的计算和选型64.同步带减速箱的设计75.步进电机的计算与选型96.同步带传递功率的校核13五、绘制进给系统的装配图13六、控制系统的硬件电路设计14七、步进电机驱动电源选用17八、总结19一、绪论1.机床数控改造的意义普通卧式车床应用广泛，约占车床类总数的65%。
卧式车床主轴转速和进给量的调整范围大，工艺范围广，能进行多种表面的加工。
但其结构也有不足之处，如刚度低，抗震性差，传动件间存在间隙，精度不足，且受操作人员技能的限制较大。
而数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、尺寸多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。
但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大而使中小型企业心有余而力不足。
而机床的数控化改造由于其投资少、周期短，改造后能满足企业生产的需要，并且能有效地利用机床的剩余价值，成为中小型企业的首选。
a.节省资金机床的数控改造同购置新机床费相比，一般可节省40% ～ 60% 的费用，大型及特殊设备尤为明显。
一般机床改造只需花新机床购置费的1/3，即使将原机床的结构进行彻底改造升级，也只需花费购买新机床60% 的费用，并可以利用车间现有的基础。
b.性能稳定可靠因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。
c.提高生产效率机床经数控改造后,即可实现加工的自动化，效率可比传统机床提高3～7 倍。
对复杂零件而言，难度越高，功效提高得越多。
c6140普通卧式车床数控化改造之横向进给系统(X)轴设计说明
数控系统课程设计C6140普通卧式车床数控化改造之横向进给系统（X）轴设计----xxxx一·车床横向进给系统存在的问题分析C6140车床横向进给系统在连续的使用过程中，由于磨损等原因，使丝杠与丝母间隙过大，产生轴向窜动，影响进给精度。
通过调整可消除丝杠与丝母间的间隙，但实践证明，这种调整方法只消除了丝母的磨损间隙，而没有消除丝杠的磨损间隙。
如果按丝杠磨损较大部位调整丝母，则在丝杠磨损较小部位可能因间隙过小而使进给手柄转动太沉。
经过长期的观察和实践，发现几乎所有的机床都在很大程度上存在着进给机构精度因磨损而严重下降的问题。
普通车床的横向进给机构因其使用频繁且承受很大的切削力，所以，磨损程度较其它机床严重，如果能够有效地解决车床的进给精度问题对其它类似的机构都有指导意义。
几十年来，国外车床一直采用上述的传统结构，操作者在使用过程中必须经常进行调整，并把这项工作列入一级保养容。
因此，增加了工人的劳动强度，降低了设备的利用率，即使这样也不能很好地保证设备的精度。
常见改进方案及存在问题针对普通车床横向进给机构的进给精度问题国外专家多采用以下三种解决方案。
1.在中修或项修过程中，更换新的横向进给丝母。
必要时，对横向进给丝杠进行修复，然后再配作丝母，这种办法并没有从根本上解决横向定位精度问题。
机床只是在修复后最初阶段能够保障横向进给精度，数月后就进人反复调整阶段.而且加大了维修成本。
2.有的专家试图用改进横向进给丝杠支承结构或减小丝杠变形的方法来解决问题。
这种方案仅提高了丝杠的刚度，虽然能够间接地减缓丝杠和丝母的磨损，但仍然没有从实质上解决问题。
这种方法的缺点是改造的成本和维修费用很大。
3.80年代中期，随着电子技术的进步与发展，国外的专家们纷纷采用数控或数显技术对机床进行改造。
采用数控技术改善机床进给机构精度，尤其是采用闭环控制，很好地解决了进给精度问题。
但是这种技术改造成本太高，一般企业无法承受。
CK6140数控车床
CK6140数控车床一技术参数参数/型号CK6136 CK6140加工能力床身上最大回转直径mm 360 400滑板上最大回转直径mm 190 210最大加工长度mm 750/1000床身宽度mm 360行程X轴行程mm 230Z轴行程1080主轴主轴转速范围r/min 80-400-2000(高低2档）变频调速主轴端部尺寸C6主轴内孔锥度公制70主轴通孔直径mm 65刀架刀具数量4（6）刀柄尺寸20*20 25*25换刀时间sec 2进给X轴快速进给mm/min 3000Z轴快速进给mm/min 6000每转切削进给量mm/r 0.005-100精度最小设定单位mm 0.001重复定位精度mm 0.01表面粗糙度Ra1.6尾架尾座套筒锥度MT4尾座套筒直径mm 65尾座套筒行程mm 100电机主电机功率KW 4 5.5X轴、Z轴伺服电机N.m 4、6机床外形尺寸（长*宽*高）mm 750规格：2060*1200*15001000规格：2310*1200*1500净重1600Kg 1700KG二数控机床采购工艺适应性原则主要指所选用的数控设备功能必须适应被加工零件的形状尺寸、尺寸精度和生产节拍等要求。
可咨询：宁波众鑫数控机床厂。
形状尺寸适应性。
所选用的数控设备必须能适应被加工零件合理群组的形状尺寸要求。
这一点应在被加工零件工艺分析的基础上进行，这里要注意的是防止由于冗余功能而付出昂贵的代价一、工艺适应性原则加工精度适应性。
所选择的数控设备必须满足被加工零件群组的精度要求。
为了保证加工精度不超差，必须考察生产厂家给出的数控设备精度指标保证有三分之一的储备量。
但要注意不要一味地追求不必要的高精度，只要能确保零件群组的加工精度就可以了。
在考察数控设备给出的精度指标时，要注意采用的是什么标准。
国际上常用的精度标准有ISO、JIS、ASME和VDI(分属于国际、日本、美国和德国) ，此外还有中国的GB和英国的BS。
c6140普通卧式车床数控化改造之横向进给系统(X)轴设计
数控系统课程设计C6140普通卧式车床数控化改造之横向进给系统（X）轴设计----xxxx一·车床横向进给系统存在的问题分析C6140车床横向进给系统在连续的使用过程中，由于磨损等原因，使丝杠与丝母间隙过大，产生轴向窜动，影响进给精度。
通过调整可消除丝杠与丝母间的间隙，但实践证明，这种调整方法只消除了丝母的磨损间隙，而没有消除丝杠的磨损间隙。
如果按丝杠磨损较大部位调整丝母，则在丝杠磨损较小部位可能因间隙过小而使进给手柄转动太沉。
经过长期的观察和实践，发现几乎所有的机床都在很大程度上存在着进给机构精度因磨损而严重下降的问题。
普通车床的横向进给机构因其使用频繁且承受很大的切削力，所以，磨损程度较其它机床严重，如果能够有效地解决车床的进给精度问题对其它类似的机构都有指导意义。
几十年来，国内外车床一直采用上述的传统结构，操作者在使用过程中必须经常进行调整，并把这项工作列入一级保养内容。
因此，增加了工人的劳动强度，降低了设备的利用率，即使这样也不能很好地保证设备的精度。
常见改进方案及存在问题针对普通车床横向进给机构的进给精度问题国内外专家多采用以下三种解决方案。
1.在中修或项修过程中，更换新的横向进给丝母。
必要时，对横向进给丝杠进行修复，然后再配作丝母，这种办法并没有从根本上解决横向定位精度问题。
机床只是在修复后最初阶段能够保障横向进给精度，数月后就进人反复调整阶段.而且加大了维修成本。
2.有的专家试图用改进横向进给丝杠支承结构或减小丝杠变形的方法来解决问题。
这种方案仅提高了丝杠的刚度，虽然能够间接地减缓丝杠和丝母的磨损，但仍然没有从实质上解决问题。
这种方法的缺点是改造的成本和维修费用很大。
3.80年代中期，随着电子技术的进步与发展，国内外的专家们纷纷采用数控或数显技术对机床进行改造。
采用数控技术改善机床进给机构精度，尤其是采用闭环控制，很好地解决了进给精度问题。
但是这种技术改造成本太高，一般企业无法承受。
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沈阳工ຫໍສະໝຸດ 程2013 年 06 月 12
学
院
摘要
在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节，是数控系统的重要 组成部分。通常设计进给伺服系统时必须满足一定的要求，才能保证进给系统的定位精度 和静态、动态性能，从而确保机床的加工精确度。但由于现在加工难度和精度的提高，因 而达不到相应的加工质量。所以，本文对原有的普通车床进行了改造。
第一章 绪论...................................................................................................................................0 1 .1 数控技术简介 ....................................................................................................................... 0 1.1.1 数控机床的产生....................................................................................................................0 1.1.2 数控机床的发展....................................................................................................................0 1.1.3 数控车床的用途....................................................................................................................1 1.1.4 数控车床的组成....................................................................................................................1 1.2 问题的提出 ............................................................................................................................. 3
CK6140
X
数 控 车 床
向
进
给
机 构
论文题目：CK6140 数控车床 X 向进给机构的设计
的
设
计
胡 斌
专业班级：_______数__控_1_0_1_____________ 学生姓名：_________胡_斌_______________ 指导教师：_______孙__长_青_______________
In design process what we adopt is the number of the An chuan the company of Siemens to control system and servo electrical engineerings, passing to roll the bead silk to deliver dynamically. because whole organization demand installs in lather dragging along plank ,on the construction must tightly packed, therefore adopt on carrying fixedly on carrying to visit the dynamic gearing method, pass by hard of analysis, careful calculating, this kind of accepts the way complete reasonable. The electrical engineering takes with an adoption synchronously to deliver the motive with the synchronous round ,declining to increase to twist to make spread to move soon precise ,control fast and dependable, enlarge after twisting the can attain the design request completely.
在设计中采用安川公司的数控及伺服电机，通过滚珠丝杠来传递动力。由于整个机构 需要安装在车床的拖板上，在结构上必须紧凑，因此采用一端固定一端游动的安装方式， 经过认真的分析，仔细的计算，这种支称方式完全合理。电机与丝杠之间采用同步带与同 步轮来传递动力，降速增扭是传动精准，控制快捷可靠，增加扭矩之后完全可以达到设计 要求。
Keywords: synchronization annulus; synchronization cincture; the bead silk; An chuan the compa
目录
中文摘要 ................................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................................II
关键词：同步带；同步轮；滚珠丝杠；伺服电机；
Abstract
Feed servo system is a link between digital-controlled device and machine tool. It is an important part of digital-controlled systems. When feed servo system is designed, it must satisfy the designing requirements, then it can insure the positioning precision and dynamical and static state characters of feed servo system. Thus, it can insure machining precision of a machining tool. so fall short of correspondence machining quality. Forasmuch,we depend on inhere foundation, numerical correspondence ameliorate.