数控机床改造设计
机床改造方案
机床改造方案一、背景介绍机床作为制造业的重要装备之一，在不同行业中扮演着关键角色。
然而，随着科技的不断进步和市场需求的变化，传统机床可能无法完全满足生产需求。
因此，机床改造成为了一项重要的任务，以提高生产效率、降低成本、提升质量等目标。
二、改造目标在进行机床改造之前，我们需要确立明确的改造目标。
以下是我们的改造目标：1. 提高机床的精密度和稳定性：通过更新控制系统和改善结构设计，使机床能够更加精准地加工工件，并在长时间运行中保持稳定性。
2. 增加生产效率：通过优化加工程序、提高自动化程度以及减少停机时间等措施，实现生产效率的提升。
3. 降低能耗：通过采用新型节能设备和可再生能源等措施，减少机床在加工过程中的能耗，实现可持续发展的目标。
4. 提升操作人员安全性：通过安装保护装置、加强操作培训等措施，确保操作人员在使用机床时的安全。
三、改造方案根据以上改造目标，我们制定了以下的机床改造方案：1. 更新控制系统：采用先进的数控系统，提高机床的精度和稳定性。
新的控制系统将具备更高的计算能力和更灵活的编程功能，可以满足更复杂的加工任务，并且具有更好的容错性和故障诊断能力。
2. 设计优化：通过优化机床的结构设计，提高其刚性和振动补偿能力。
采用先进的计算方法和材料技术，使机床在高速和高负荷的工况下仍能保持较好的加工效果。
3. 自动化改造：引入自动化设备和机器人技术，将机床的操作和物料搬运过程自动化。
这将大大提高生产效率，并减少人为操作带来的误差和安全隐患。
4. 节能措施：使用高效的电机和传动装置，减少能源浪费。
同时，结合智能控制系统，实现对能耗的实时监测和管理，进一步优化能源利用效率。
5. 安全保护装置：安装安全门、防护罩、可编程安全控制器等装置，确保操作人员的安全。
并配备紧急停止按钮和安全警示灯等设备，提供紧急应对措施。
四、实施计划机床改造方案的实施包括以下几个步骤：1. 资源准备：确保所需的改造设备、技术和材料等资源的供应，并制定详细的采购计划。
普通车床数控化改造设计
普通车床数控化改造设计
一、引言
二、设计方案
1.机床结构设计
机床结构设计是普通车床数控化改造的关键环节之一、首先需要对原有车床结构进行分析和评估，确定是否适合改造。
然后根据数控系统的要求进行设计改造，包括添加刀塔、伺服电机、控制系统等。
同时还要考虑加工精度、刚性和工作台移动等因素。
2.操作系统选择
操作系统是数控车床的核心，直接影响数控系统的性能和稳定性。
常见的操作系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等，选择合适的操作系统需要考虑产品性能、技术支持和成本等因素。
3.传感器和执行器选型
传感器和执行器是实现数控车床动作控制的关键元件。
合理选择传感器和执行器可以提高系统的稳定性和精度。
常见的传感器有光栅尺、编码器等，执行器有伺服电机、步进电机等。
三、设备选型
设备选型是普通车床数控化改造的重要环节之一、根据设计方案选择合适的数控系统、传感器和执行器等设备。
1.数控系统选型
数控系统是普通车床数控化的核心设备之一、常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等，根据操作系统的选择确定数控系统的型号和配置。
2.传感器和执行器选型
根据设计方案确定合适的传感器和执行器。
传感器需要具有高精度、高稳定性的特点，执行器需要具有高速度、高精度、高扭矩的特点。
五、总结。
机床数控改造控制系统设计
普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通机床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括：(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和机械故障的同时，应充分考虑机床零部件的耐磨性，尤其是机床导轨。
为此，本例中采用旧床身淬火并贴膜。
(2)拖板的改造，拖板是数控系统直接控制的对象，所以对其改造尤显重要。
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和降低功率步进电机力矩损失。
(3)变速箱体的改造，由于采用数控系统控制，所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。
(4)刀架的改造，采用数控刀架，这样可以用数控系统直接控制，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。
关键词：普通机床，数控改造，步进电机，经济型数控系统，数控刀架C NC machine tools, general transformation of the economy mainly in the rational choice under the premise of numerical control system, and then on the lathe appropriate mechanical transformation, transformation should include:(1) the transformation of bed, for the transformation of post-precision machine tools have better retention, in addition to as much as possible to reduce the electrical and mechanical failures at the same time, should give full consideration to the wear resistance of machine parts, especially the Machine Tool . To this end, in this case the old bed quenching, and foil.(2) the transformation of extension units, extension units is the direct control of CNC system object, so its transformation utmost importance. This is the middle of the most prominent point is chosen instead of rolling screw ball screw to improve the sensitivity of the transmission and torque stepper motor to reduce power losses.(3) The gearbox of the transformation, due to adopt numerical control system, so the input and output shaft as well as the reduction gear design, which then transform to the box.(4) the transformation of tool carrier, using CNC turret, so that you can use the direct control of CNC system, and knife small size, high repeat positioning accuracy, safe and reliable.Through the transformation of machine tools and are required to use stepper motor as the driving element, so that after transformation, modernization of machine tools will be able to basically meet the processing requirements.Keywords:Ordinary lathe, numerical control transformation, stepper motor, economical CNC system, CNC turret目录第一章绪论 (1)第二章设计要求 (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 (5)第三章进给伺服系统机械部分设计与计算 (6)3.1 进给系统机械结构改造设计 (6)3.2 进给伺服系统机械部分的计算与选型 (6)3.2.1 确定系统的脉冲当量 (7)3.2.2 纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择雨校核步骤 (7)3.2.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 (10)3.2.4 齿轮有关计算 (12)第四章步进电动机的计算与选型 (19)4.1 步进电动机选用的基本原则 (19)4.1.1 步距角α (19)4.1.2 精度 (19)4.1.3 转矩 (19)4.1.4 启动频率 (20)4.2步进电动机的选折 (20)4.2.1 CA6140纵向进给系统步进电机的确定 (20)4.2.2 CA6140横向进给系统步进电机的确定 (20)第五章主轴交流伺服电机 (22)5.1 主轴的变速范围 (22)5.2 初选主轴电机的型号 (22)5.3 主轴电机的校核 (22)第六章微机控制系统硬件电路设计 (23)6.1 控制系统的功能要求 (23)6.2 硬件电路的组成 (23)6.3 设计说明 (23)第七章机床改造的结构特点 (26)第八章安装调整中应注意的问题 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论数控机床与普通机床相比,增加了功能,提高了性能,简化了结构.较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题。
CA6140机床数控化改造设计
第二章主要阐述了车床数控化改造的总体方案；
第三章主要论述了SINUMERIK 802D数控系统特点，PLC设计；
第四章主要对机床电气部分进行了改造，设计了机床的主电路和控制电路
第五章对机床机械部分进行了改造，对滚珠丝杠和步进电机进行了设计以及选型。
The fourth chapter transformselectrical part of the machine, design the main circuit and control circuit.
The fifthchapter transformsthe machine mechanical part, the ball screw and stepper motor designing and selection.
六、设计（论文）指导（或顾问）：
指导教师签名
签名
签名
教研室主任
〔学科组组长研究所所长〕签名系主Βιβλιοθήκη 签名2012年11月12日
摘
在机电液气一体化设备中，数控机床是一种经典的设备。在机械制造中，生产零件结构复杂、要求高精度、产品的批量生产、零件外形多变的问题，用数控机床都能得到很好的解决，并且数控机床还具有稳定的加工质量，生产效率水平高的优点。
Purchasing new numerically controlled machines is an important way to improveproduction precision and efficiency,but it may not come true to many enterprisesbecause it cost much.Enterprises’equipment updating step are counteractedseriously.SoGeneral lathe's numerically controlled reforming is a quick way that costs less,improveproduction precision and efficiency,and itcan improve enterprises’competitive power.So it cantakes its place inourway to a powerful manufacturing country.
普通铣床数控改造化毕业设计论文
目录摘要 (2)第一章三坐标数控铣床的设计和计算 (2)1.1主传动系统的设计 (2)1.2主轴系统计算 (8)1.3进给伺服系统的设计 (11)1.4进给传动的计算 (13)第二章微机控制系统的设计 .................................................................. 错误!未定义书签。
2.1微机控制系统组成及特点 .................................................................. 错误!未定义书签。
2.2 微机控制系统设备介绍 (30)2.3程序部分 (39)结论 (45)参考文献 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢 . (47)摘要我所设计的毕业课题为“普通铣床数控化改造设计”。
对于机床的设计来说，我首先对所要设计的机床进行技术调查，查阅了国内外有关文献资料，在此基础上，对其用途范围、性能指标、方案对比等进行论证分析。
对于通用机床我更是查阅了大量的国内外有关铣床的资料后，拟定了此机床的总体方案为立式铣床。
然后根据总体方案的布局形式，规格参数，精度性能等要求，对此机床的进给传动系统进行了专题设计。
首先是对进给传动的运动设计。
此设计主要功能和主要参数以及各系统的基本工作原理及其数控化。
数控化的铣床的定位精度和重复定位精度明显提高，获得了明显的经济效益。
关键词：数控化改造；定位精度；重复定位精度；无级变速；伺服传动系统。
第一章三坐标数控铣床的设计和计算1.1 主传动系统的设计主传动系统一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行元件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。
机床改造方案策划书3篇
机床改造方案策划书3篇篇一机床改造方案策划书一、前言随着科技的不断发展，机床在现代工业制造中的作用越来越重要。
为了提高生产效率、降低成本、增强产品质量和市场竞争力，对老旧机床进行改造升级已经成为许多企业的必然选择。
本方案旨在为机床的改造提供全面的规划和指导，以满足客户的需求。
二、机床现状分析1. 设备型号：[具体型号]2. 设备使用年限：[X]年3. 设备主要参数：[列举主要参数]4. 设备状况评估：对机床的机械结构、电气系统、液压系统、数控系统等方面进行评估，找出设备存在的问题和潜在的风险。
三、改造目标1. 提高精度和稳定性：通过对机床的机械结构、传动系统、导轨和丝杠等关键部件的改造，提高机床的精度和稳定性，满足加工要求。
2. 提高生产效率：采用先进的数控系统和自动化技术，优化加工工艺，减少辅助时间，提高生产效率。
3. 提高设备性能：增强机床的功能，如增加自动上下料装置、刀具预调仪、温度补偿系统等，提高设备的综合性能。
4. 降低能耗和维护成本：采用节能型电机、优化液压系统、改进润滑方式等措施，降低设备的能耗和维护成本。
5. 提高设备的可靠性和安全性：采用先进的电气控制技术、安全保护装置和故障诊断系统，提高设备的可靠性和安全性。
四、改造方案1. 机械结构改造：对机床的床身、立柱、工作台等关键部件进行加固和优化，提高机床的刚性和稳定性。
更换磨损严重的导轨和丝杠，采用高精度的滚动导轨和滚珠丝杠，提高机床的运动精度和定位精度。
2. 电气系统改造：采用高性能的数控系统，如[具体数控系统名称]，提高机床的控制精度和响应速度。
更换老化的电器元件，优化电气布线，提高电气系统的可靠性和稳定性。
3. 液压系统改造：采用节能型液压系统，降低设备的能耗。
优化液压系统的油路和冷却系统，提高系统的散热效率。
4. 数控系统升级：根据客户的需求，选择合适的数控系统进行升级，提高机床的自动化程度和加工效率。
5. 自动化改造：根据客户的需求，增加自动上下料装置、刀具预调仪、温度补偿系统等自动化设备，提高设备的自动化程度和生产效率。
关于数控机床主轴结构的改进设计
关于数控机床主轴结构的改进设计数控机床是现代机械加工领域不可或缺的设备，而主轴则是数控机床中最重要的部件之一，它负责驱动加工刀具完成不同形状的切削加工。
随着机械加工技术的不断发展，数控机床主轴的结构也在不断地改进和优化，以适应不同的加工要求和提高加工效率。
一、优化轴承结构轴承是数控机床主轴中的重要部件，它直接影响到主轴的精度、耐磨性和寿命等。
因此，目前主要的改进设计方向是优化轴承结构，采用更先进的轴承材料和结构设计，提高轴承的承载能力和稳定性，从而大幅提高数控机床主轴的精度和耐用性。
另外，采用一些特殊的轴承形式，如角接触轴承和圆锥滚子轴承，可以在提高主轴负载能力的同时，保持其高精度。
二、提高转速范围数控机床主轴的转速范围是评估其性能的一个重要指标，因为转速范围越广，就能满足更多不同的加工要求。
因此，当前的改进设计方向是提高主轴的转速范围，通过优化主轴结构，例如采用更轻的材料和更坚固的轴承等，以及改善冷却系统等方式，来实现更高的转速范围。
特别是在高速加工领域，对于提高主轴转速范围的要求更为迫切。
三、减小主轴摩擦阻力主轴的摩擦阻力会影响主轴的加工精度和效率，而减小主轴的摩擦阻力是改进设计的一个重要方向。
例如，采用滚动轴承结构，可以大大减小主轴的摩擦阻力，从而提高加工效率和精度。
另外，在主轴的设计中还可以采用更平滑的表面处理和优异的润滑系统，也可以减小主轴的摩擦阻力。
四、提高主轴刚性主轴的刚性对于加工的精度和质量都有直接的影响，因此提高主轴的刚性是改进设计的一个重要方向。
目前主要的方法是采用更优质的材料和结构设计，增加主轴的横向和纵向刚性。
此外，对于超精密加工要求，还可以采用主轴的自动补偿技术，通过实时调整主轴位置和速度来改善加工精度和表面光洁度。
cw6163普通车床数控系统改造设计
Cw6163普通车床微机数控化改造摘要：随着生产技术的发展，对数控技术及其产品的性能要求越来越高。
这就要求现代的机床具有高效率、高柔性、低成本等优点，以满足生产发展的需要。
我们必须对车床进行改造。
首先，根据设计任务和要求提出数个总方案，进行综合分析、比较和论证。
最后确定一个可行的总体方案。
从而确定了系统的运动方式、伺服系统等等。
在此基础上，对伺服系统机械部分进行详细的设计、计算。
最后，根据总体方案及机械结构的控制要求，确定硬件电路的总体方案。
改造后的数控车床的主要性能和结构与相应的普通机床类似，但数控化后增加了自动化程序、功能有所扩展、结构也有了改进。
关键字：数控技术、车床、改造。
Cw6163 microcomputer numericalrebuilding of common latheAbstractDuring the development of production technology, we will need higher and higher ability of numerical control technology and its productions. So the machine tool should have many advantage, such as high efficiency，high flexibility, low cost and so on.. In order to satisfy the request of production development, we must improve our lathe.First, Introduce several total programs according to the task and request of design. And I analyse and compare and argue the programs. At last I make sure the best program.So I can confirm the way of systematic movement 、servo-system and so on .on this base I have a careful design and count to servo-system and machine parts. At last according to the total program and control require of machine construction, I make sure the total program of hardware circuit and draw fabric design.Above all, after the rebuilding the main ability and construction of numerical lathe is same as the usual lathe. But the numerical lathe may increase the automatism program and enlarge the function and rebuild the construction.Keywords: numerical control technology, lathe, rebuilt.目录摘要----------------------------------------------------------1 Abstract ------------------------------------------------------- 1 绪言 ------------------------------------------------------------1第一篇总体方案的确定------------------------------------------4 第一章系统运动方式的确定---------------------------------4第二章伺服系统的选择--------------------------------------5 第三章计算机系统的选择------------------------------------5 第四章机械传动方式的确定----------------------------------5 第二篇 CK6163纵向伺服系统设计及计算―――――――――------------7 第一章确定脉冲当量----------------------------------------7 第二章计算切削力------------------------------------------7 第三章滚珠丝杆副的设计、计算和选型―――――――――――-------8 第四章传动元件的设计、计算及选用――――――――――------11 第五章步进电机的计算与选型――――――――----------------12 第三篇经济型数控钻床工作台Z向伺服系统的设计及计算------------22 第一章选择脉冲当量 ----------------------------------------22 第二章计算切削力――――――――――――--------------------22 第三章滚珠丝杆副的设计、计算和选型工作台--------25 第四章传动元件的设计、计算及选用------------------26 第五章步进电机的计算与选型------------------31 第四篇C K6163微机数控系统硬件电路设计----------------33 第一章控制系统的功能--------------------------------------33 第二章系统电气控制的结构框图------------------------------33 第三章中央处理单元C P U和存储器的选择及它们之间的连接电路---34 第四章译码电路的设计--------------------------------------40 第五章 I/O接口电路及辅助电路设计 ---------------------------42 第六章键盘显示器接口电路 -----------------------------------46 第七章步进电机接口及驱动电路 -------------------------------47 第八章其它辅助电路 -----------------------------------------51 第九章C K613微机控制系统硬件电路原理图------------52 第十章典型零件的加工工艺--------------------------------55结论 -------------------------------------------------------------56 致谢 -------------------------------------------------------------57 参考文献 ---------------------------------------------------------58第一篇数控系统的总体方案的拟定第一章系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位/直线系统和连续控制系统。
CA6140车床数控化改造设计
确保数控系统与车床电气系统的连接 稳定可靠，包括信号线、电源线等。
数控系统功能
根据车床加工需求，选择具有插补、 补偿、固定循环等功能的数控系统。
主轴系统改造
01
02
03
主轴电机更换
根据需要，更换更高功率 和转速的主轴电机，提高 加工效率。
主轴轴承调整
优化主轴轴承配置，提高 主轴刚性和回转精度。
主轴冷却系统改造
结构简单、操作方便、加工精度高、 适用范围广。
CA6140车床工作原理
操作流程
工件固定在机床工作台上，刀具旋转并沿轴线移动，通过刀具和工件的相对运动实现切削加工。
主要结构
由主轴箱、进给系统、工作台、润滑系统等部分组成。
Hale Waihona Puke CA6140车床现有问题加工精度不足
由于机械传动链误差和 热误差，导致加工精度
通过改进车床的附件配置，拓展其加 工范围，满足更多类型零件的加工需 求。
加强环保性能
优化车床的冷却和排屑系统，减少加 工过程中的噪音和粉尘排放，提高环 保性能。
对其他车床改造的启示
重视技术升级
对于其他车床改造，应重视数控技术的升级和应用，以提高加工 精度和生产效率。
强化自动化程度
在改造过程中，应尽可能提高设备的自动化程度，减轻工人的劳 动强度。
难以保证。
自动化程度低
手动操作和调整较多， 加工效率低下，工人劳
动强度大。
维护成本高
机械部件磨损较快，维 修保养成本较高。
生产安全性差
存在机械伤害的风险， 对工人安全构成威胁。
03
数控化改造方案
数控系统选择
数控系统类型
数控系统连接
选择适合ca6140车床的数控系统，如 FANUC、SIEMENS等知名品牌。
数控机床升级改造设计报告
数控机床升级改造设计报告1. 引言随着制造业的发展，数控机床逐渐取代了传统的人工加工方式，成为现代制造业中不可或缺的设备。
然而，随着科技的进步和市场需求的变化，旧的数控机床往往无法满足现代制造业的需求。
因此，本报告旨在对数控机床的升级改造进行设计，以提高机床的加工精度和效率，进而提升整体生产效益。
2. 设计目标本次数控机床升级改造的设计目标如下：1. 提高加工精度：通过改进控制系统，提高机床的定位精度和重复定位精度，降低加工误差。
2. 提高加工效率：优化切削刀具和加工参数的选择，缩短加工时间，提高机床的工作效率。
3. 提高自动化程度：增加自动上下料装置，实现机床的自动化操作，减少人工干预的过程。
4. 改善人机界面：更新人机界面设备，提供更友好的操作界面，方便操作员使用。
5. 考虑成本控制：在提高加工质量和效率的前提下，尽量控制升级改造的费用。
3. 设计方案基于上述设计目标，本次数控机床升级改造的设计方案如下：3.1 升级控制系统首先，我们将升级数控机床的控制系统，采用更高性能的数控系统。
新的数控系统具有更高的频率响应和更精确的运动控制算法，能够提高机床的工作精度和平滑度。
同时，我们将优化系统的传感器和反馈装置，提高机床的定位精度和重复定位精度。
3.2 优化切削刀具和加工参数其次，我们将对现有的切削刀具和加工参数进行优化。
通过选择更适合的切削刀具和优化切削参数，可以提高切削效率和加工质量。
此外，我们还将优化冷却润滑系统，以保证切削过程中的热量和摩擦力的有效控制。
3.3 增加自动上下料装置为了提高机床的自动化程度，我们将增加自动上下料装置。
这样，操作员只需放置加工件和切削刀具，机床就能自动进行加工操作，减少了人工的干预过程，同时提高了加工效率。
3.4 更新人机界面设备为了改善机床的操作界面，我们将更新人机界面设备。
新的人机界面设备可以提供更友好的操作界面，方便操作员进行参数设置和监控机床的工作状态。
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毕业设计任务书机电工程系一、设计课题名称：CA6140车床的数控化改造二、指导教师：三、设计要求：采用数控装置和伺服装置，对CA6140车床进行数控化改造。
要求能进行车削数控加工，达到或超过原车削加工性能。
数控装置、伺服装置选择合理，控制系统设计简单可靠，保护措施完备。
四、设计依据：CA6140车床控制要求、电气原理图及相关参数；数控装置型号规格参数；伺服装置型号规格参数；常用低压控制电器型号规格参数。
五、参考资料：熊光华主编²数控机床²北京：机械工业出版社；2002廖兆荣主编²机床电气自动控制²北京：化学工业出版社；2003王爱玲主编²现代数控机床结构与设计²北京：兵器工业出版社；1999余良英编著²机床数控改造设计与实例²北京：机械工业出版社；1998白恩远主编²现代数控机床伺服及检测技术²北京：国防工业出版社；2002袁任光编著²交流变频调速器选用手册²广州：广东科技出版社，2002曾毅等编著²变频调速控制系统的设计与维护²济南：山东科学技术出版社，2002编写组编²机床设计手册第5卷上、下册²北京：机械工业出版社，1979李荣生主编²电气传动控制系统设计指导²北京：机械工业出版社，2004姜德希编²机床电气线路图册²北京：中国农业出版社，编写组编著²工厂常用电气设备手册上、下册²北京：中国电力出版社，1997六、设计内容进度及工作量(一)设计内容和进度要求序号进度要求设计内容1 1周了解车床传动、控制、加工性能，分析国内外数控车床的结构、控制和加工要求。
经过分析、比较、计算，确定改造总体方案。
2 0．5周对进给、主轴传动系统进行分析计算，选择拖动电动机并确定传动系统改造方案。
1周完成进给、主轴传动系统改造图。
30．5周选择伺服装置0．5周完成伺服系统控制设计，并完成伺服系统控制原理图。
4 0．5周选择数控装置。
51周完成电气原理图草图和电气安装接线图草图。
0．5周完成电气原理图和电气安装接线图。
6 0．5周伺服系统调试设计。
0．5周数控装置调试设计。
0．5周机床安装及调试设计。
7 2周编写设计说明书。
8 1周毕业设计答辩准备及答辩。
(二)工作量设计说明书：数控化改造总体方案设计；机械部分改造设计；伺服装置选型；伺服系统控制设计；数控装置选型；电气控制系统设计；机床安装与调试设计。
图纸：机械改造图；伺服系统控制原理图；电气安装接线图；电气原理图；元器件清单；七、说明书的格式和装订要求（一）毕业设计封面（全系统一格式）（二）毕业设计评阅书（全系统一格式）（三）评分标准（全系统一格式）（四）毕业设计任务书（指导教师下发）（五）毕业设计明细表（全系统一格式）（六）目录（七）毕业设计正文（八）设计图纸（九）毕业设计总结（十）参考资料注:说明书用A4开纸打印或书写，毕业设计正文字数不少于1.5万（含空格）八、毕业设计课题审批表审批具体意见审查部门负责人意见专业负责人时间年月日学术负责人时间年月日目录第1章前言 (1)1.1 问题提出 (1)1.2 普通车床数控化改造的好处 (1)1.3 机床数控化改造的意义 (2)第2章改造总体方案 (3)2.1 CA6140车床介绍 (3)2.1.1 CA6140车床组成图 (3)2.1.2 CA6140改造参数 (3)2.2 数控化改造要求和内容 (4)第3章机械部分改造 (7)3.1 主传动系统 (7)3.1.1主传动系统的介绍 (7)3.1.2 主轴脉冲发生器 (7)3.2 进给传动系统 (7)3.2.1 纵向进给的改造与计算 (7)3.2.2 横向进给的改造与计算 (11)3.2.3 导轨 (15)第4章辅助装置 (16)4.1 刀架的改造与安装................................... 错误！未定义书签。
第5章数控部分 (19)5.1 数控系统的选择 (19)5.2 数控系统的介绍 (20)5.2.1 操作面板 (20)5.2.2 软件操作界面 (20)5.2.3 系统参数 (21)5.3 伺服驱动 (22)5.4 伺服电机 (24)第6章机床的安装与调试 (25)6.1 数控系统的调试 (25)6.1.1 参数设置 (25)6.1.2 外部状态检查 (27)6.1.3 伺服电机安装调试 (29)6.1.4 接通伺服电源 (30)6.1.5 连接机床调试 (30)6.1.6 参数的设置与系统的调试 (33)6.1.7 其他参数设置及传动链注意事项 (33)6.2 电气PLC的调试 (33)6.3 安装调试的注意事项 (34)元器件清单 (35)毕业设计图纸 ........................................... 错误！未定义书签。
致谢. (36)参考文献 (37)第1章前言1.1 问题提出数控车床作为机电液气一体化的典型产品，是现代机械制造业中不可缺少的加工设备，在机械制造业中发挥着重要的作用，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、零件多变的加工问题，且产品加工质量稳定，生产效率较高。
企业要在激烈的市场竞争中获得生存、求得发展,就必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。
购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,但是成本太高，很多工厂在短时间内都无法有那么多的资金，这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐；同时目前大多数企业还有数量众多，而且还具有较长使用寿命的普通机床，由于普通机床加工精度相对较低、不能批量生产，生产的自动化程度不高，生产自适应性差，但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。
而改造现有旧机床、配备与之相适应的数控系统，把普通机床改装成数控机床，是当前许多企业对现有设备改造换代的首选办法，也是提高机床数控化率的一条有效途径，不失为一条投资少、提升产品加工精度及质量，提高生产效率的捷径，使企业提升竞争力，在我国成为世界制造业中心及制造强国的进程中，占有一席之地。
所以，针对普通车床6140存在以下几个问题：1）车床整体太破旧，机床磨损严重，加工精度达不到要求。
2)车床电气元件老化，连接线不稳固。
3)普通车床加工存在局限性，不能实现现代多种零件的加工。
4)随着机床的发展，机床也变成了数控化、人性化、效益化。
而，普通车床实现一人操作多台机床，不能自动化控制。
故，据上述问题普通车床即将面临淘汰，因此，普通车床的改造势在必行。
1.2 普通车床数控化改造的好处（1）有利于普通车床的再次利用经改造后的车床能够再次利用，能够达到生产要求，实现数控化、人性化、效益化。
（2）有利于企业技术的提高，成本的节约数控机床与普通机床相比，有很大的优势，数控机床具有高度柔性，加工精度高，加工质量稳定、可靠，生产率高，改善劳动条件，利于生产管理现代化；而普通机床精度低，效率低，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，因此工人工资水平高。
这样会大大的加大企业的支出，对企业的收入也是有所影响的。
（3）有利于企业经济开支的节约数控化改造一般用户都能承担的起,这为资金紧张的中小型企业的技术改造开辟了新路,也对实力雄厚的大型企业产生了较大的吸引力。
由于新型机床价格昂贵,一次性投资巨大,如果把旧机床设备全部用新型机床替换。
要花费大量的资金,而替换下的机床又会闲置起来造成巨大浪费,若采用数控技术对旧机床加以改造和购买机床相比,则可省50%以上的资金,一套经济型数控装置的价格仅为全功能装置的1/3到1/5。
（4）有利于数控化市场的扩大订购新的数控机床的交货周期一般较长,往往不能满足用户的需要,而改造的数控机床能够适应市场对产品多样化和高精度的要求。
因此得到了用户广泛的应用,机床的数控化改造已成为满足市场需求的主要补充手段,对中、小型企业来说是十分理想的选择。
1.3 机床数控化改造的意义(1)节省资金。
机床数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。
一般大型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置新机床60%的费用，并可以利用现有地基。
(2)性能稳定可靠。
因为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。
(3)提高生产效率。
机床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至5倍。
对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。
并且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。
第2章 改造总体方案2.1 CA6140车床介绍2.1.1 CA6140车床组成图1、CA6140车床的基本组成如图2-1所示：2、车床的参数普通CA6140车床的主要参数如表2-1所示：表2-1床身上最大工件回转直径（mm ）400 刀架上最大工件回转直径（mm ）220 最大工件长度（mm ）750/1000/1500 主轴内孔（通孔）直径（mm ）52 主轴孔前端锥度莫氏6号 刀架纵向的快速移动速度（mm ）≥4.5m/min 刀架横向的快速移动速度（mm ）≥1.9m/min 床身导轨长度（mm ）340 主轴转速的范围（r/min ）9～1600 电动机功率（kw ）7.52.1.2 CA6140改造参数CA6140数控化改造后应达到的参数如表2-2图2-1 CA6140车床外形图 1-主轴箱 2-刀架 3-尾座 4-床身 5-右床腿 6-溜板箱 7-左床腿 8-进给箱最大加工直径：在床面上400mm 在横刀架以上210mm最大加工长度：1000mm快进速度：纵向2.4m/min 横向1.2m/min最大切削进给速度：纵向0.5m/min 横向0.25m/min溜板及刀架重力：纵向800N 横向600N主电机功率：7.5KW控制坐标数： 2最小指令值（脉冲当量）纵向0.01mm/脉冲横向0.005mm/脉冲进给传动链间隙补偿量纵向0.15mm 横向0.075mm2.2 数控化改造要求和内容1、改造要求车床6140主要用于对中小型轴类、盘类及螺纹零件的加工，加工这些零件工艺上要求机床应该满足以下要求：(1)能够控制主轴正反转，实现不同切削速度的主轴变速；(2)刀架能够实现纵向和横向的进给运动，并具有在换刀点自动改变四个刀位完成选择刀具的功能；(3)加工螺纹时，应保证主轴转一转，刀架移动一个加工螺纹的螺距或导程。