CA6140数控机床毕业设计论文
毕业设计论文-CA6140车床经济型数控改装的设计 精品推荐

1 绪论1 绪论1.1课题背景1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。
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年以下的机床中,自动/半自动机床不到20%,FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数(美国和日本自动和半自动机床占60%以上)。
可见我们的大多数制造行业和企业的生产、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,影响企业的生存和发展。
所以必须大力提高机床的数控化率。
在美国、日本和德国等发达国家,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。
由于机床以及技术的不断进步,机床改造是个"永恒"的课题。
我国的机床改造业,也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。
在美国、日本、德国,用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场,已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。
在美国,机床改造业称为机床再生(Remanufacturing)业。
从事再生业的著名公司有:Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd(得宝)服务集团、US设备公司等。
美国得宝公司已在中国开办公司。
在日本,机床改造业称为机床改装(Retrofitting)业。
从事改装业的著名公司有:大隈工程集团、岗三机械公司、千代田1西安工业大学毕业设计(论文)工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。
CA6140普通车床的数控化改造论文

CA6140普通车床的数控化改造论文摘要目前大多数企业还有数量众多,而且还是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。
而把普通机床改装成数控机床不失为一条投资少,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中心及制造强国的进程中占有一席之地。
本设计共包含以下主要容,即改造总体方案,机械部分改造、辅助装置、数控部分、机床的安装与调试。
普通车床数控化改造可以带来以下好处:一是有利于普通车床的再次利用;二是有利于企业技术的提高和成本的节约;三是有利于企业经济开支的节约,四是有利于数控化市场的扩大。
机床数控化改造的意义有三:一是节约了企业资金,二是提升了机床性能,三是提高了生产效率。
关键词:车床数控化改造目录第1章前言 (1)1.1 问题提出 (3)1.2 普通车床数控化改造的好处 (4)1.3 机床数控化改造的意义 (4)第2章改造总体方案 (5)2.1 CA6140车床介绍 (5)2.1.1 CA6140车床组成图 (5)2.1.2 CA6140改造参数 (6)2.2 数控化改造要求和容 (6)第3章机械部分改造 (9)3.1 主传动系统 (9)3.1.1主传动系统的介绍 (9)3.1.2 主轴脉冲发生器 (9)3.2 进给传动系统 (10)3.2.1 纵向进给的改造与计算 (10)3.2.2 横向进给的改造与计算 (14)3.2.3 导轨 (17)第4章辅助装置 (18)4.1 刀架的改造与安装 .................................................. 错误!未定义书签。
第5章数控部分 (20)5.1 数控系统的选择 (21)5.2 数控系统的介绍 (21)5.2.1 操作面板 (21)5.2.2 软件操作界面 (22)5.2.3 系统参数 (23)5.3 伺服驱动 (24)5.4 伺服电机 (26)第6章机床的安装与调试 (27)6.1 数控系统的调试 (27)6.1.1 参数设置 (27)6.1.2 外部状态检查 (30)6.1.3 伺服电机安装调试 (31)6.1.4 接通伺服电源 (32)6.1.5 连接机床调试 (32)6.1.6 参数的设置与系统的调试 (35)6.1.7 其他参数设置及传动链注意事项 (35)6.2 电气PLC的调试 (35)6.3 安装调试的注意事项 (36)元器件清单 (37)结论............................................................................. 错误!未定义书签。
车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真毕业设计

车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真毕业设计1.摘要本论文针对车床CA6140主轴系统进行数控化改造及仿真设计,旨在提高车床的加工精度和生产效率。
首先,对车床的主轴系统进行了详细分析,并确定了改造的目标和需求。
然后,基于数控系统的工作原理和数控编程的方法,设计了适用于CA6140主轴系统的数控控制系统。
最后,通过仿真模拟对改造方案进行了验证,并使用实际加工试验进行了实验验证。
实验结果表明,通过数控化改造,主轴系统的加工精度和生产效率得到了显著提高。
2.引言车床是传统机械加工设备中常用的一种,但是由于其控制方式落后,存在加工精度低、生产效率不高等问题。
因此,对车床进行数控化改造是提高其加工精度和生产效率的重要手段。
主轴系统作为车床的核心部件之一,其控制精度对整个车床的加工效果起着重要作用。
本论文针对车床CA6140主轴系统进行了数控化改造及仿真设计,旨在提高其加工精度和生产效率。
3.车床CA6140主轴系统的分析与改造目标首先,对车床CA6140主轴系统的结构和工作原理进行了详细分析,发现其存在传动链路复杂、加工精度不稳定等问题。
基于此,确定了改造目标为提高主轴系统的加工精度和稳定性,并提高其生产效率。
4.数控控制系统的设计根据数控系统的工作原理和数控编程的方法,设计了适用于CA6140主轴系统的数控控制系统。
首先,选取了适合主轴系统控制的数控设备,并设计了相应的控制算法和程序。
然后,对数控编程进行了详细设计,并使用仿真软件进行了仿真验证。
5.改造方案的仿真与验证为了验证改造方案的有效性,使用仿真软件对其进行了仿真模拟。
首先,建立了CA6140主轴系统数学模型,并将其运行参数与改造后的数控控制系统进行了耦合。
然后,通过调整控制系统的参数,对加工过程进行了仿真模拟,并对加工结果进行了分析和评估。
最后,使用实际加工试验进行了实验验证,并与仿真结果进行了对比分析。
6.结论通过车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真设计,本论文有效提高了主轴系统的加工精度和生产效率。
CA6140数控机床改造设计论文正文

CA6140数控机床改造设计论文正文摘要:随着数控技术的不断发展,传统机床的改造成为了一种有效的途径来提高生产效率和产品质量。
本论文对CA6140数控机床进行了改造设计,主要包括机床结构的改变、数控系统的更新以及相关配套设备的安装等方面。
通过对比改造前后的性能指标,得出改造后机床的工作精确度和稳定性均有了显著提升的结论。
该研究为类似机床的改造提供了有价值的参考。
关键词:数控机床;改造设计;工作精确度;稳定性引言:数控机床作为现代制造业的核心设备,其运动精度和稳定性对产品质量具有至关重要的影响。
然而,许多传统机床的性能已经无法满足现代制造业的需求,因此改造成为了提升机床性能的重要手段之一、本论文以CA6140数控机床为例,对其进行了改造设计,并通过性能指标的对比来评估改造后的效果。
一、机床结构的改变为了提高机床的刚性和稳定性,本次改造中对CA6140机床的结构进行了改变。
首先,在主轴箱的上部增加了加强筋,以增加整机的刚性。
其次,在床身底座上增加了一些加强板以增加床身的刚性。
通过这些结构的改变,提高了机床的工作精确度和稳定性。
二、数控系统的更新机床的数控系统是实现机床自动化的关键。
原有的CA6140机床采用的是较为老旧的数控系统,为了满足现代生产的要求,将其更新为采用最新的数控系统。
新的数控系统具有更高的运动精度和控制精度,能够满足更高的加工要求。
三、相关配套设备的安装为了更好地满足加工需求,对机床进行了配套设备的安装。
首先,增加了自动刀库系统,提高了刀具的转换效率。
同时,安装了自动润滑系统和冷却系统,以确保机床在工作过程中的稳定性和寿命。
四、改造效果评估对比改造前后的性能指标,可以明显看出CA6140数控机床的改造带来了显著的改善。
首先,在工作精确度方面,改造后的机床的定位精度提高了20%,回转精度提高了15%。
其次,在稳定性方面,改造后的机床的振动幅度减小了30%,噪音水平降低了20%。
从这些数据可以看出,改造后的机床在工作精度和稳定性上都有了显著提升。
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题目:CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计学晓班级:09级机械设计制造及其自动化学号:姓指导老师目录摘要........................................................................................ (1)目录 (2)前言……………………………………………………………………………….. ..5第一章概论 (6)1.1车床的历史及发展…………………………………………… (6)1.1.1车床的历史…………………………………… (6)1.1.2车床的诞生及发展…………………………………… (6)1.2普通车床及CA6140卧式车床的简介 (7)1.2.1普通车床的基本知识 (7)1.2.2 CA6140车床简介 (9)1.3 CA6140卧式车床主轴的作用 (11)1.3.1 主轴的结构特点 (11)1.3.2 主轴的作用……………………………………………………11第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12)2.1 车床主轴的工作条件与技术要求 (12)2.1.1 主轴的基本要求 (12)2.2 主轴的选材与原因 (13)2.3 材料的热处理…………………………………………………… (13)第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺3.1 机床主轴的机械加工工艺分析……………………………………..3.1.1 机床主轴的基本加工路线………………………………….3.2 主轴加工工艺过程……………………………………………………..3.2.1 主轴的基本要求………………………………………………….3.2.2 主轴的加工工艺…………………………………………………第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14)4.1 加工精度及误差 (14)4.1.1 加工精度与加工误差 (14)4.1.2 原始误差…………………………………………………… (14)4.1.3 研究机械加工精度的方法……………………………………. .144.2 工艺系统集合误差………………………………………………… (14)4.2.1 机床的几何误差 (14)4.2.2 主轴回转误差 (15)4.2.3导轨误差…………………………………………………… (15)4.2.4 传动链误差………………………………………………… (16)4.2.5刀具的几何误差 (16)4.3 定位误差………………………………………………… (16)4.3.1 基准不重合误差…………………………………………………..164.3.2 定位副制造不准确误差 (16)4.4 工艺系统受力变形引起的误差 (17)4.4.1工件刚度………………………………………………… (17)4.4.2 刀具刚度………………………………………………… (17)4.4.3 机床部件刚度……………………………………………………..174.4.5 工艺系统受热变形引起的误差 (17)4.5 结论:提高加工精度的途径……………………………………………CA6140卧式车床主轴的加工工艺………………………………………第五章主轴的精度检验及调整………………………………………………5.1 主轴精度检验及还原…………………………………………………..5.1.1主轴及主要精度的检验………………………………………….5.1.2 检验后的精度还原…………………………………………….5.2 主轴的主要精度检验……………………………………………..5.3 主轴与其部件的装配精度………………………………………….5.3.1 主轴上传动件合理布置……………………………………….5.3.2 主轴与滚动轴承的装配……………………………………………5.3.3 主轴与齿轮的装配……………………………………………第六章车床主轴的维修与保养及废旧主轴的再利用…………………………….6.1 主轴的维护………………………………………………………………6.1.1 维修护理方式…………………………………………………..6.1.2 维修保养内容……………………………………………………6.2主轴的拆卸与清洗……………………………………………………….6.2.1与其部件的拆卸……………………………………………………..6.2.2主轴与其部件的清洗内容…………………………………………..6.3 废旧主轴精度回升方案………………………………………………6.3.1 废旧主轴的类型……………………………………………………….6.3.2 主轴精度回升的方法………………………………………….6.4 主轴的再制造工程………………………………………………………6.4.1 再制造工程及其影响…………………………………………………6.4.2 主轴的再制造工程……………………………………………….前言伴随着世界的不断进步,科技的不断发展,数字化机械设备风靡全球,不断占领市场,尤其是金属切削中的数控机床已经成为时代的先驱,引领潮流。
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Abstract (2)第1章绪论 (3)1.1 工程背景与意义 (3)1.2 国内外的应用现状及发展趋势 (3)1.3 本课题研究内容 (4)1.3.1 CA6140普通卧式车床知识简介 (4)1.3.2 设计重点 (6)第2章传动方案设计 (7)2.1 确定结构方案 (7)2.2 确定基本参数 (7)2.3 主运动链转速图的拟定 (8)2.3.1 传动组和传动副数目得确定 (8)2.3.2 结构网各种方案的选择 (8)2.3.3 绘制转速图 (9)2.4 齿轮齿数的确定 (11)2.5 绘制传动系统图 (12)2.6 确定各轴转速 (12)2.6.1 确定主轴计算转速 (12)2.6.2 各传动轴的计算转速 (13)2.6.3 各齿轮的计算转速 (13)2.7 验算主轴转速误差 (13)第3章传动原件设计 (14)3.1 带传动设计 (14)3.2 齿轮设计 (15)3.2.1 齿轮材料选择 (15)3.2.2 模数计算 (16)3.2.3 齿轮的几何尺寸 (17)3.2.4 齿轮的结构设计和布局 (18)3.3 各轴径的设计 (19)3.3.1 选材 (19)3.3.2 轴上零件的定位 (19)3.3.3 各轴最小直径 (19)3.3.4 各轴几何尺寸的确定 (20)3.4 键的设计 (20)3.5 其他零部件的选取 (21)第4章结构设计 (22)第5章传动件的校核 (23)5.1 齿轮的校核 (23)5.2 轴承的校核 (25)5.3 键的校核 (25)5.4 轴的校核 (26)5.4.1 传动轴的校核 (26)5.4.2 主轴的校核 (26)第6章结论 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)摘要作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛应用于机械加工行业中,适用于车削内外圆柱面,圆锥面及其它旋转面,车削各种公制、英制、模数和径节螺纹,并能进行钻孔,铰孔和拉油槽等工作。
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题目:CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计学晓班级:09级机械设计制造及其自动化学号:姓指导老师目录摘要........................................................................................ (1)目录 (2)前言……………………………………………………………………………….. ..5第一章概论 (6)1.1车床的历史及发展…………………………………………… (6)1.1.1车床的历史…………………………………… (6)1.1.2车床的诞生及发展…………………………………… (6)1.2普通车床及CA6140卧式车床的简介 (7)1.2.1普通车床的基本知识 (7)1.2.2 CA6140车床简介 (9)1.3 CA6140卧式车床主轴的作用 (11)1.3.1 主轴的结构特点 (11)1.3.2 主轴的作用……………………………………………………11第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12)2.1 车床主轴的工作条件与技术要求 (12)2.1.1 主轴的基本要求 (12)2.2 主轴的选材与原因 (13)2.3 材料的热处理…………………………………………………… (13)第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺3.1 机床主轴的机械加工工艺分析……………………………………..3.1.1 机床主轴的基本加工路线………………………………….3.2 主轴加工工艺过程……………………………………………………..3.2.1 主轴的基本要求………………………………………………….3.2.2 主轴的加工工艺…………………………………………………第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14)4.1 加工精度及误差 (14)4.1.1 加工精度与加工误差 (14)4.1.2 原始误差…………………………………………………… (14)4.1.3 研究机械加工精度的方法……………………………………. .144.2 工艺系统集合误差………………………………………………… (14)4.2.1 机床的几何误差 (14)4.2.2 主轴回转误差 (15)4.2.3导轨误差…………………………………………………… (15)4.2.4 传动链误差………………………………………………… (16)4.2.5刀具的几何误差 (16)4.3 定位误差………………………………………………… (16)4.3.1 基准不重合误差…………………………………………………..164.3.2 定位副制造不准确误差 (16)4.4 工艺系统受力变形引起的误差 (17)4.4.1工件刚度………………………………………………… (17)4.4.2 刀具刚度………………………………………………… (17)4.4.3 机床部件刚度……………………………………………………..174.4.5 工艺系统受热变形引起的误差 (17)4.5 结论:提高加工精度的途径……………………………………………CA6140卧式车床主轴的加工工艺………………………………………第五章主轴的精度检验及调整………………………………………………5.1 主轴精度检验及还原…………………………………………………..5.1.1主轴及主要精度的检验………………………………………….5.1.2 检验后的精度还原…………………………………………….5.2 主轴的主要精度检验……………………………………………..5.3 主轴与其部件的装配精度………………………………………….5.3.1 主轴上传动件合理布置……………………………………….5.3.2 主轴与滚动轴承的装配……………………………………………5.3.3 主轴与齿轮的装配……………………………………………第六章车床主轴的维修与保养及废旧主轴的再利用…………………………….6.1 主轴的维护………………………………………………………………6.1.1 维修护理方式…………………………………………………..6.1.2 维修保养内容……………………………………………………6.2主轴的拆卸与清洗……………………………………………………….6.2.1与其部件的拆卸……………………………………………………. .6.2.2主轴与其部件的清洗内容…………………………………………..6.3 废旧主轴精度回升方案………………………………………………6.3.1 废旧主轴的类型……………………………………………………….6.3.2 主轴精度回升的方法………………………………………….6.4 主轴的再制造工程………………………………………………………6.4.1 再制造工程及其影响…………………………………………………6.4.2 主轴的再制造工程……………………………………………….前言伴随着世界的不断进步,科技的不断发展,数字化机械设备风靡全球,不断占领市场,尤其是金属切削中的数控机床已经成为时代的先驱,引领潮流。
ca6140型车床数控化改造论文(包括相关的图纸电路图)大学毕设论文

目录前言························································第一章概述·············································一、数控机床的生产与发展·······························二、数控机床的结构及优点······························三、数控机床的分类······································四、数控系统的基本功能··································五、数控机床的发展趋势··································六、数控机床改造的必要性以及优点·······················第二章 CA6140车床的横向数控化改造················一、数控机床改造的设计步骤·····························二、设计方案的确定·····································三、机械部分改造设计与计算·····························四、步进电机的选择······································第三章数控系统的硬件电路设计······················一、控制系统的功能要求··································二、硬件电路的组成······································三、设计说明·············································总结························································致谢·························································参考资料··················································附录·························································附录表 1 滚珠丝杠的支承方式系数表 2 步进电机相数、拍数、启动力矩表表3 机床参数表独立式按键电路8031INT0+5VI /O8031图 8-1-1 独立式按键电路(a)(b)查询方式I /O中断方式+5VINT1PB PB PB PB PB PB PB PB 01234567PA PA PA PA PA PA PA PA 01234567ab c d e f dp 1A A A A A A A A26345781A A A A A A A A26345786134578Y YY Y Y Y Y Y 26134578Y YY Y Y Y Y Y 2g +5V+5VRESETCE IO/M WR RD ALEP ALERD WR P P BIC 8718 5.1K 4+5V+5V100 8+5VV CC V CC G GND G 815502.72.0~20μF1K80311BIC 87188023PC PC PC PC D D 7Ω×012345678910111213141516171819202122232425262728293031Ω×8155扩展I/O 口的键盘/显示器接口电路内容摘要利用微机改造现有的普通车床,主要应该解决的问题是如何将机械传动进给和手工控制的刀架转位,进给改造成由计算机控制的刀架自动转位以及自动进给的自动加工车床,即经济型数控车床。
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Abstract (2)第1章绪论 (3)1.1 工程背景与意义 (3)1.2 国内外的应用现状及发展趋势 (3)1.3 本课题研究内容 (4)1.3.1 CA6140普通卧式车床知识简介 (4)1.3.2 设计重点 (6)第2章传动方案设计 (7)2.1 确定结构方案 (7)2.2 确定基本参数 (7)2.3 主运动链转速图的拟定 (8)2.3.1 传动组和传动副数目得确定 (8)2.3.2 结构网各种方案的选择 (8)2.3.3 绘制转速图 (9)2.4 齿轮齿数的确定 (11)2.5 绘制传动系统图 (12)2.6 确定各轴转速 (12)2.6.1 确定主轴计算转速 (12)2.6.2 各传动轴的计算转速 (13)2.6.3 各齿轮的计算转速 (13)2.7 验算主轴转速误差 (13)第3章传动原件设计 (14)3.1 带传动设计 (14)3.2 齿轮设计 (15)3.2.1 齿轮材料选择 (15)3.2.2 模数计算 (16)3.2.3 齿轮的几何尺寸 (17)3.2.4 齿轮的结构设计和布局 (18)3.3 各轴径的设计 (19)3.3.1 选材 (19)3.3.2 轴上零件的定位 (19)3.3.3 各轴最小直径 (19)3.3.4 各轴几何尺寸的确定 (20)3.4 键的设计 (20)3.5 其他零部件的选取 (21)第4章结构设计 (22)第5章传动件的校核 (23)5.1 齿轮的校核 (23)5.2 轴承的校核 (25)5.3 键的校核 (25)5.4 轴的校核 (26)5.4.1 传动轴的校核 (26)5.4.2 主轴的校核 (26)第6章结论 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)摘要作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛应用于机械加工行业中,适用于车削内外圆柱面,圆锥面及其它旋转面,车削各种公制、英制、模数和径节螺纹,并能进行钻孔,铰孔和拉油槽等工作。
其主要部件有:主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱以及床身等。
本设计主要针对CA6140机床的主轴箱设计。
机床主轴箱是一个比较复杂的传动部件。
设计的内容主要包括确定机床的主要参数,拟定传动方案和传动系统图,计算和校核了主要零部件,并且利用专业制图软件进行了零件的设计和处理。
关键词:CA6140机床;主轴箱;传动AbstractAs the main turning processing machine tool, the CA6140 machine tool was widespread used in the machine-finishing profession, it is used in turning inside and outside the turning the round cylinder, taper and gyre, turning each kind of metric system, the British system, the modulus and the diameter festival thread, and can carry on the drill hole and pulls work and so on fuel tank.The CA6140 machin e tool’s major component includes: headstock, tool slide, tailstock, feedbox, apron and bed. This design mainly aims at the headstock of the CA6140 machine tool .The headstock of machine tool is a quite complex transmission part. The design content mainly includes determines the machine tool’s main parameter, Draws up the transmission plan and the transmission scheme, Calculated and examined the main spare part,And used specialized charting software to carry on the components design and processing.Keywords: CA6140 machine tool; headstock;transimssion第1章绪论1.1 工程背景与意义改革开放后我国的机床工业在技术上、产量上发展迅猛。
用户遍布各行各业的同时还陆续出口。
由于经济稳定发展、科技不断提升、机床市场需求越来越旺盛,在2001年—2010年的10年间,金属切削机床产量倍增;数控机床和加工中心产量,增长速度更是惊人。
在世界四大国际机床展览会上,都有展出,特别是在中国国际机床展上,新品种更是琳琅满目,彰显出中国机床工业的欣欣向荣而且越来越国际化。
如果说机床的发展是整个机械工业发展的基础,那么车床的发展对整个机械工业的发展有不可估量的贡献和影响。
机床中最普遍的是车床,约占整个机床产量的1/4以上。
就中国机械业的发展来看,普通车床立下了不朽的功劳,车床中最典型的代表就是CA6140型普通卧式车床。
CA6140型普通卧式车床为目前最常见的型号之一,是我国自行设计,制造的机床。
该机床通用性好,适用于加工各种轴类,套筒类,轮盘类零件的回转面。
1.2 国内外的应用现状及发展趋势从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给制造业带来了革命性的变化,数控加工技术具有柔性好加工精度高,生产效率高,减轻操作者劳动强度,改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高的优点。
数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要设备。
进入21世纪,我国经济与世界全面接轨,机械业也受世界的影响,数控技术迅猛发展,传统的机械制造业受到很大的冲击,各种数控设备以日新月异的速度出现,进入各种制造领域,很多普通机械设备被陆续的取代。
但就中国的机械制造业应用现状来说,普通机床在未来的几年乃至10年内还不会被数控及全自动化的机械取代。
普通机床仍有其存在的价值,就CA6140来说,它没有数控车床精度高,生产效率高,它靠齿轮和丝杆螺母副传动,再加上运动副间存在间隙,手工操作不准确,重复精度较低。
测量时需停车后手工测量,测量误差较大。
但是它适合批量较小,精度要求不高,零活类零件,加工范围很广,通用性好。
它的投资较数控车床来看低很多很多,因而降低了生产成本。
比如说,一家机械厂生产一套组装设备,那些件数少的零件就可以用CA6140这类型的普通车床来加工。
再比如说当一套设备生产并组装好后,发现还缺少一个小法兰盘之类的小零件,这是就是CA6140显示其本事的时候,如果这时动用数控车床,就像是杀鸡用牛刀,大材小用,费钱费神。
而且数控车床的维护保养和维修费用和普通车床比高很多。
所以就此情况再结合中国现在的机械业发展情况来说,普通机床还暂时不会被完全淘汰,仍然有其生存之道。
1.3 本课题研究内容此次毕业设计的内容是完成CA6140变速级数为12级的机床主传动系统主轴变速箱设计。
1.3.1 CA6140普通卧式车床知识简介CA6140型普通卧式车床其主要组成部分包括:进给箱、溜板箱、主轴箱、刀架、尾座、和床身等。
如图1-1所示:图1-1 CA6140型普通车床外形1.进给箱进给箱又称走刀箱,进给箱中装有进给运动的换置机构,包括变换螺纹导程和进给量的变速机构,变换公制螺纹与英制螺纹路线的移换机构,丝杆和光杠的转换机构,操纵机构以及润滑系统。
2.溜板箱溜板箱是车床进给运动的操纵箱,内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构,通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动,通过主轴箱丝杠带动刀架作纵向直线运动,以便车削螺纹。
3.丝杠与光杠丝杠与光杆用以联接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱,使溜板箱获得纵向直线运动。
丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的,在进行工件的其他表面车削时,只用光杠,不用丝杠。
要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠。
4.主轴箱主轴箱又称床头箱,它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向不同的转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。
主轴箱中主轴是车床的关键零件。
主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。
主轴箱的功用是支撑主轴并使其实现启动、停止、旋转、变速和换向等。
因此,主轴箱中通常包含有主轴及其轴承、传动机构、启动、停止以及换向装置、制动装置、操纵机构和润滑装置等。
(1)主轴及其轴承主轴及其轴承是主轴箱最重要的部分。
主轴前端可装卡盘,用于夹持工件,并由其带动旋转。
主轴的旋转精度、刚度、抗振性和热变形等对工件的加工精度和表面粗糙度有直接的影响。
因此,对主轴及其轴承要求较高。
卧式车床的主轴大多数采用滚动轴承,一般为前后两点支承。
例如,CA6140型普通卧式车床的主轴部件,前支承为固定端,由带锥孔的双列圆柱滚子轴承固定,承受径向载荷,可以借锥孔在轴颈上移动,以调整轴承的径向游隙,并可以实现轴向预紧,以提高主轴的刚度。
根据前轴径,后支承也选用带锥孔的双列圆柱滚子轴承,借助内圈和滚子相对外圈的移动,来适应轴的热胀伸长,并可以调整游隙和进行预紧。
中支撑采用单系列的圆柱滚子轴承。
前轴承的间隙,可由螺母通过套筒进行调整,并由螺母固定调好的轴向位置。
后轴承及推力球轴承的间隙由螺母来调整。
主轴的轴承由液压泵供给润滑油进行充分的润滑。
为防止润滑油外漏,前、后支承处都有油沟式密封装置。
在螺母和套筒的外圆上有锯齿形环槽,主轴旋转时,依靠离心力的作用,把经过轴承向外流出的润滑油甩到前、后轴承端盖的接油槽里,然后经过油孔流回主轴箱。
卧式车床的主轴是空心阶梯轴。
其内孔用于通过长棒料以及气动、液压等夹紧驱动装置(装在主轴后端)的传动杆,也用于穿入钢棒卸下顶尖。
主轴的前端有精密的莫氏锥孔,供安装顶尖及心轴之用。
主轴前端安装卡盘、拨盘或其他夹具。
CA6140型普通卧式车床主轴前端为短锥法兰式结构,它以短锥和轴肩端面作定位面。