普通车床数控化改造——进给系统及刀架设计毕业设计说明书
CA6140数控化改造毕业设计任务书1
数控技术课程设计任务书设计题目CA6140普通车床数控化改造(进给机构设计)学生姓名学院机电工程指导教师袁泽虎一、课程设计的主要内容进给伺服系统机械部分设计计算a) 确定脉冲当量b) 滚珠丝杆螺母副的计算和选型c) 进给伺服系统传动计算d) 步进电机计算和选用e) 进给伺服系统机械结构设计二、课程设计的主要技术指标加工最大直径：Φ400mm加工最大长度：1000mm滑板及刀架重力：纵向800N，横向600N刀架快速速度：纵向2.4m/min，横向1.2m/min最大进给速度：纵向0.6m/min，横向0.3m/min主电机功率：7.5KN启动加速时间：30m/s三、课程设计的基本要求及应完成的成果形式按照设计任务书进行设计，要求完成以下设计内容：(1) 进给伺服系统一个坐标轴的机械装配图（A1）(2) 零件图1张（A3~A2）(3) 设计说明书1份。
要求字迹工整，文字通顺，设计方案应正确可行，设计计算正确。
四、课程设计的进度安排（1）方案设计；（1周）（2）运动参数设计（计算总功率，选择电机，确定传动比）；（2周）（3）草图设计（结构设计，尺寸计算等）；（3～4周）（4）完成装配图；（5周）（5）绘制零件图及编写设计说明书。
（6周）五、课程设计应收集的资料及主要参考文献（1）《机械设计手册》（第二版）第二、三、四卷，机械工业出版社；（2）《机械设计》（第二版），濮良贵主编，高等教育出版社；（3）《机械制图》，合肥工业大学工程制图教研室编，机械工业出版社；（4）有关机床、数控、步进电机等相关的资料。
普通车床的数控改造毕业设计
摘要机械制造业是国民经济中具有十分重要的地位和作用的一个重要行业。
机械制造业提供的装备水平对国民经济各部门的技术进步有着很大的和直接的影响。
机械制造业的规模的水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志。
因此，世界各地都把发展机械制造业作为振兴和发展本国经济的战略重点。
在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。
因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。
也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。
经过大量实践证明普通机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。
所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床，这种做法具有投资少、见效快的特点。
事实证明：机床的数控化改造可以为企业带来可观的经济效益。
根据我国机床拥有量大、生产规模小的具体国情,采用经济型数控系统对普通机床进行数控化改造,对提高我国机械加工的数控化率,提升拥有大量普通机床的国有企业的加工能力,具有重要的意义。
下面便以CA6140 型车床为例，利用经济型数控系统对其进行数控化改造。
关键词： CA6140车床 ,数控化改造, 意义目录第一章 CA6140车床的简介 (1)1.1机床的特点与用途 (1)1.2机床的主要结构和加工范围及特点 (1)1.3机床的传动系统的介绍 (4)第二章设计进给系统 (8)2.1设计纵向进给系统 (8)2.2设计横向进给系统 (23)第三章主轴交流伺服电动机 (39)3.1 主轴的变速范围 (39)3.2 初选主轴电机型号 (39)3.3 主轴电动机恒功率调速范围 (40)3.4 主轴交流电动机的性能 (40)第四章刀架的选型 (41)4.1 改造刀架的目的 (41)4.2 刀架的工作过程 (41)4.3 刀架的工作原理 (41)第五章安装调整中需要注意的问题 (43)5.1 滚珠丝杠螺母副的选择 (43)5.2 滚珠丝杠螺母副的调整 (43)5.3 联轴器的安装 (43)5.4 主轴脉冲发生器的安装 (43)第六章数控车床工件加工实例 (45)第七章数控机床的日常维护与养护 (50)7.1 保持设备的清洁 (50)7.2 定期对各部位检查 (50)7.3 主轴脉冲发生器的安装 (50)第八章结论 (52)参考文献 (53)致谢 (54)第一章 CA6140车床的简介1.1机床的特点与用途CA6140型卧式车床，其结构具有典型的卧式车床布局，它的通用性程度较高。
我的毕业设计C6140进给系统以及刀架的改造
四川理工学院毕业设计（论文）CA6140横向进给系统及刀架的数控改造学生：邹剑学号：04011030532专业：机械设计制造及其自动化班级：机电一体化2004.2指导教师：刘康四川理工学院机电工程系二00八年六月摘要所谓数字控制机床是按照含有机床(刀具)运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的过程。
而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作。
它的优点很多,可以在同一机床上一次装夹可完成多个操作，生产率显著提高等优点，但它的价格昂贵。
由于我国现在使用的机床大多数为普通车床，自动化程度低,要更新现有机床需要很多资金。
为了解决这个问题,也为了适应多品种中、小批量零件加工我们选择机床经济型数控改造。
纵向进给机构的改造：拆去原机床的溜板箱、光杠与丝杠以及安装座,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,不占据丝杠空间。
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。
总体设计方案:CA6140车床主轴转速部分保留圆机床的手动变速功能。
车床的纵向和横向进给运动采用步进电机驱动。
最后,根据已知条件对纵向横向伺服进给机构进行设计与计算。
关键词:数控、车床、改造ABSTRACTNumerical Control (NC) is any machining process in which the operations are executed automaticallu in sequences as specified by the program that contains the information for the tool movement .When Numerical Control is performed under computer supervision, it is called Computer Numerical Control (CNC).CNC machines have many advantages over conventional machines. For example, there is a possibility lf performing operations on the same machine in one setup and production is significantly increased. One of its disadvantages is that they are quite expensive. In our country conventional machine is used widely. So if the machines are replaced, there is going to need a large money. In order to agree with the development of our economy, we can reform the conventional machines. The reformation of the vertical mechanism: we demolish the current smooth leading, leading screw and installing stand. Then replace the ball leaking to the relevant position. The reformation of the horizontal mechanism: we make the horizontal ball lead screw instead of the conventional screw. And Stepper motor drives the sc rew. The overall master design: the spindle’s gearshift of the CA6140 mechanism controlled by the former operating lever. The moving of the vertical table and the horizontal table is drove by the ball screw, which is drove by the Stepper motors. The last, we design the vertical and horizontal mechanism on the basis of known numbers.Key word: Numerical Control、machining、information目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1机床数控改造的意义 (2)1.2数控机床的主要改造步骤 (2)第二章计的任务及要求 (4)2.1 CA6140横向进给系统及刀架数控改造设计的任务 (4)2.2 CA6140横向进给系统及刀架数控改造设计的要求 (4)第三章改造设计的总体方案 (5)3.1设计参数的确定 (5)3.2改造方案的确定 (6)3.2.1系统的运动方式与伺服系统的选择 (6)3.2.2机械传动方式 (6)第四章丝杠副的设计和计算 (8)4.1选择脉冲当量 (8)4.2计算切削力 (8)4.2.1纵车外圆 (8)4.2.2横切端面 (8)4.3滚珠丝杆螺母副的计算和选型 (9)4.3.1滚珠丝杠轴向进给切削力的计算 (9)4.3.2滚珠丝杠的平均转速计算 (10)4.3.3滚珠丝杠的寿命计算 (10)4.3.4滚珠丝杠副在高速和定工作载荷的情况下的选用 (10)4.3.5滚珠丝刚副在受动载荷的情况下的选用 (12)4.3.6按额定静载荷选用滚珠丝杠副 (13)4.3.7滚珠丝杠副的选型 (13)4.3.8滚珠丝杠副的刚度验算 (16)4.3.8.1丝杠副的轴向变形量 (16)4.3.8.2滚珠与螺纹滚道间接接触变形 (16)4.3.8.3支承滚珠丝杠副轴承的轴向变形 (17)4.3.9滚珠丝杠副的稳定性验算 (19)第五章减速器的设计计算 (20)第六章步进电机的选型及计算 (22)6.1等效转动惯量的计算 (22)6.2根据脉冲当量和最大静转矩初选电机型号 (23)6.2.1步距角 (23)6.2.2矩频特性 (24)6.2.2.1空载启动所需力矩 (24)6.2.2.2快速移动时所需力矩 (26)6.2.2.3最大切削负载时所需力矩 (26)6.3启动矩频特性和运行矩频特性校核 (28)6.3.1启动矩频校核 (28)6.3.1.1突跳启动 (28)6.3.1.2升速启动 (28)6.3.2运行矩频校核 (29)6.3.2.1快速进给运行矩频校核 (29)6.3.2.2工进运行矩频特性校核 (30)6.4步进电机的安装尺寸 (31)第七章刀架的改造设计 (32)7.1刀架改造的意义 (32)7.2自动换刀装置形式的选择 (32)7.3螺旋转位刀架的工作原理 (34)7.4对自动换刀装置的要求 (36)7.5自动换刀装置的主要部件设计计算及选择 (36)7.5.1杆、蜗轮的设计计算 (36)7.5.1.1杆、蜗轮材料的选择 (36)7.5.1.2杆、蜗轮传动基本参数的选择 (36)7.5.2电机的选择 (38)第八章结论 (39)参考文献 (41)致谢 (42)第一章绪论我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。
普通机床数控改造设计说明书
普通CA6140车床的经济型数控改造前言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普通车床横向进给系统的数控化改造设计说明书
一、设计任务书二、设计要求总体方案设计要求总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系统。
（2）车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下应简化结构、降低成本，因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。
（3）根据普通车床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及经济性要求，经济型数控机床一般采用8位微机。
在8位微机中，MCS—51系列单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强、具有很高的性价比，因此，可选MCS—51系列单片机扩展系统。
（4）根据系统的功能要求，微机数控系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器、I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路，此外，系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。
（5）设计自动回转刀架及其控制电路。
（6）纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成，其传动比应满足机床所要求的分辨率。
（7）为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙，齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
（8）采用贴塑导轨，以减小导轨的摩擦力。
（9）原机床的主要结构布局基本不变，尽量减少改动量，以降低成本缩短改造周期。
（10）机械结构改装部分应注意装配的工艺性，考虑正确的装配顺序，保正安装、调试、拆卸方便，需经常调整的部位调整应方便。
机经济型数控车床总体方案框图数控车床改造的总体方案示意图三、机械部分的改造设计和计算进给系统机械结构改造设计进给系统改造设计需要改动的主要部分有挂轮架、进给箱、溜板箱、溜板刀架等改造的方案不是唯一的。
毕业设计_CA6140车床数控改造设计说明书
CA6140车床数控改造设计说明书目录1 概论 (2)1.1 数控机床应用的局限性 (2)1.2机床数控化改造的优点 (2)2总体方案设计 (3)3 进给伺服系统机械部分设计计算与校核 (4)3.1机械结构改装设计 (5)3.1.1方案的确定 (5)3.2计算切削力 (5)3.2.1 纵车外圆 (5)3.2.2 横切端面 (5)3.3滚珠丝杠副的计算和选型 (6)3.3.1纵向进给丝杠 (6)3.3.2 横向进给丝杠 (8)3.3.3纵向及横向滚珠丝杠副几何参数 (10)3.4齿轮传动比计算 (11)3.4.1纵向进给齿轮箱传动比计算 (11)3.4.2横向进给齿轮箱传动比计算 (11)3.5步进电机的计算和选型 (12)3.5.1纵向进给步进电机 (12)3.5.2横向进给步进电机 (15)4 进给伺服系统机械部分结构设计 (19)4.1进给伺服系统总图设计 (19)4.2进给伺服系统的装配图 (19)5微机控制系统硬件电路设计 (20)5.1硬件电路一般要求 (20)5.2控制系统的组成及功能 (21)5.2.1 CPU、存储器、I/O接口电路扩展 (21)5.2.2控制系统的功能 (22)5.3步进电机控制电路 (22)5.3.1步进电机半闭环驱动原理 (22)5.3.2脉冲分配 (23)5.3.3驱动电路 (23)5.3.4其他辅助电路 (24)6 微机控制系统的软件设计 (24)7 机床的加工程序编制 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录…………………………………………………………………………………………………331概论数控机床与通用机床相比，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、小批及形状多变零件的加工问题，能够获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控机床的应用也受到其他条件的限制。
1.1 数控机床应用的局限性（1）数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，对中小企业常是心有余而力不足。
c616车床数控化改造----进给系统改造毕业设计(论文)[管理资料]
C616车床数控化改造----进给系统改造摘要本设计是将普通车床的进给系统改造为数控车床进给系统，通过对数控技术的了解，设计出来了对普通车床进给系统改造的总体方案。
通过对进给系统滚珠丝杠的设计计算以及齿轮及转矩的设计计算，从而完成了数控改造的传动装置的设计及其计算。
然后又介绍了滚珠丝杠副的轴向间隙、滚珠丝杠副的安装结构、支承结构、进给系统传动齿轮间隙的消除、采用减速箱的目的及注意事项、减少或消除空程的必要性和方法，通过这些介绍能了解滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧方法。
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在对滚珠丝杠的设计计算中得出，。
通过对齿轮的有关计算，，。
在使用改造后的车床中，一定要注意所用切削力和最大负载，超出后会大大降低车床使用寿命。
普通机床的数控化改造事业方兴未艾，在我国目前形式下将大批故障机床尤其是一大批闲置的普通机床进行改造、升级，以较小的投入尽快使这批设备在经济发展中发挥效能、创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的课题。
随着生产技术的不断改造，不断发展与产品的不断更新，机器制造厂里的许多金属切削机床中有部分已不能满足生产率和加工精度的要求，因此需要不断地更新，此次对原有的C616机床进行技术改造，其本质是采用数控机床对传统产业进行技术改造，赶上或超过先进国家。
关键词: C616车床横向进给系统纵向进给系统数控化改造齿轮及转距目录第一章绪论 (1) (1) (1) (1) (3) (3) (4) (4) (5)第二章 C616普通车床数控改造的总体方案 (6) (6) (6)第三章数改C616车床传动装置设计 (8) (8)、特点及类型 (8) (9) (11) (11) (13) (16) (18) (19) (19) (20)第四章滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧方法 (23) (23) (24) (24)进给系统传动齿轮间隙的消除 (25) (25) (25)第五章结论 (27)参考文献 (28)谢辞........................................... 错误!未定义书签。
普通车床数控化改造设计说明书
一、设计目的:通过本课程设计的训练,使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车,数控铣和加工中心的进给系统的自动控制系统设计,从而使学生进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
⑴运用所学的理论知识,进行数控系统设计的初步训练,培养学生的综合设计能力；⑵掌握三相反应式步进电机进给驱动的原理和控制方法；⑶掌握PLC控制系统设计的基本技能,具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；⑷基本掌握编写技术的能力。
二、设计内容和要求：参考课程设计指导书[1]，对于普通车床数控化改造设计，纵向进给驱动由三相感应式步进电机实现，完成其选型计算，用4位拨动开关设定转动速度，并设计其启动停止、正反转、加减速和步数控制系统，数控系统的脉冲当量为0.01mm/脉冲。
三、设计工作任务及工作量的要求：⑴设计任务①.步进电机选型计算；②.PLC控制程序设计⑵设计工作量要求：①.电路接线图和电器件清单；②.控制程序T形图及其对应的程序清单；③.编写课程设计说明书一份。
（A4不少于10页）⑶三个同学分为一组，同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法，但每位同学的设计任务必须各有侧重独立完成，不能有雷同现象。
四、设计参数：设计参数包括车床的部分技术参数和车床拟实施数控化改造所需要的参数。
以CA6140型车床的改造,设计参数如下：最大加工直径：在床面上,400mm；在床鞍上, 210mm。
最大加工长度：1000mm。
行程：纵向,1000mm。
快速进给：纵向,2400mm／min最大切削进给速度：纵向,500mm／min溜板及刀架质量：纵向,81.63kg主电动机功率：7.5kw定位精度：0.04mm／全行程重复定位精度：0.016mm／全行程程序输入方式：增量值、绝对值通用控制坐标数：2脉冲当量：纵向,0.01mm／脉冲一、 步进电机选型计算：（一）纵向进给传动链的设计计算 1、主切削力及其切削分力计算 ⑴ 计算主切削里z F已知机床主电动机的额定功率m P 为7.5KW,最大工件直径D=400mm,主轴计算转速n=85r ／min 。
(数控加工)车床数控化改造毕业设计说明书精编
（数控加工）车床数控化改造毕业设计说明书目录0摘要 (3)1引言 (6)第壹章设计方案的确定-9-壹总体设计方案的确定-9-二机械部分的改造设计和计算-10-（壹）纵向进给系统的设计选型-10-(二)横向进给系统的设计和计算-15-第二章步进电动机的选择-19- 壹步进电动机选用原则-19-二步进电机的选型-20-（壹）C620纵向进给系流步进电机的确定-20-（二）C620横向进给系流步进电机的确定-20-（三）110BF003型直流步进电机主要技术参数-20-（四）110BF004型直流步进电机主要技术参数-21-第三章经济型数控系统选型-21-第四章电动刀架的选型-22-第五章编制零件工序及数控程序实例-23- 壹机床改造参数的选择-23-（壹）车床纵向运动由Z向步进电动机控制-23-（二）车床横向运动由X向步时电动机控制-23- 二程序设计-23-（壹）数控机床参数及约定-23-(二)编程参数说明-23-参考文献-27-体会-28-摘要1947年，ParsonsX公司的JohnParsons着手进行壹项实验，他想用空间数据控制机床加工飞机零件。
1949年，ParsonsX公司和美国空军签定了制造第壹台数控机床的合同。
1951年，美国麻省理工学院承担了这壹项目。
1952年，麻省理工学院（MIT）使用实验室制造的控制器和辛辛那提立式主轴展示三轴联动获得成功，这标志着数控时代的到来。
到了1955年，几经改进之后，数空技术开始应用于生产。
早期的NC机床能运行穿孔卡和穿孔带，俩者中以穿孔带更为通用。
可是，鉴于更换、编辑纸带费时费力，后来便采用计算机作为编程的辅助工具。
计算机在数控中的应用有俩种形式：壹是计算机辅助编程语言，二是实施直接数字控制（DNC），有了计算机辅助编程语言，程序员可用壹套通用“混杂英语”命令编写NC程序，然后由计算机将其释译为机器码且制成穿孔带。
直接数字控制是指用壹台计算机对壹台或多台数控机床实施部分或整体控制。
CA6140普通车床横向进给机构的数控化改造设计说明
天津大学毕业设计（论文）任务书题目：CA6140普通车床横向进给机构的数控化改造完成期限：2010年8月23日至2010年12月24日学院_机械工程学院_ 指导教师_ _专业_机械工程及自动化_ 职称_ _学生系主任________接受任务日期_2010.8.23_ 批准日期 2010.8.23一、原始依据（资料）㈠CA6140卧式车床的技术数据：工件最大直径在床身上400mm 在刀架上210mm最大加工长度750、1000、1500、2000mm加工螺纹围公制螺纹 mm1~12 (20种) 英制螺纹 t/m2~24 (20种) 模数螺纹 mm0.25~3 (11种) 径节螺纹 t/m7~96 (24种)主轴最大通过直径48mm孔锥度莫氏6#正转转速级数24正转转速围10~1400r/min 反转转速级数12反转转速围14~1580r/min进给量纵向级数64纵向围0.028~6.33mm/r 横向级数64横向围0.014~3.16mm/r滑板行程横向320mm纵向650、900、1400、1900mm 刀架最大行程140mm最大回转角±90°刀杠支承面至中心的距离26mm刀杠截面B×H25×25mm尾座顶尖套莫氏锥度5#横向最大移动量±10mm外形尺寸长×宽×高2418×1000×1267mm工作精度圆度0.01mm圆柱度200:0.02平面度0.02/φ300mm 表面粗糙度Ra 1.6~3.2μm电动机功率主电动机7.5kw总功率7.84kw ㈡横向进给机构改造的设计依据：最大加工直径在床面上400mm在床鞍上210mm快进速度横向 2.4m/min最大切削进给速度横向0.8m/min定位精度±0.015mm起动加速时间30ms脉冲当量0.01mm/脉冲溜板及刀架重力横向600N代码制ISO脉冲分配方式逐点比较法输入方式绝对、增量控制坐标数2自动升降速性能有㈢主要参考资料：[1] 新义主编，经济型数控机床系统设计，:机械工业，1993[2] 高钟毓主编，机电一体化系统设计，：机械工业，2000，P17~25、P92~93[3] 虞洪述主編，机械制图，：交通大学，1997，P208~323[4] 松林、奇鹏主编，机电一体化机械系统设计，：机械工业，1996[5] 楼建勇主编，数控机床与编程，：大学，1998[6] 戴曙主编，金属切削机床，：机械工业，1999年[7] 可桢、程光蕴主编，机械设计基础，：高等教育，1989[8] 吴宗泽、罗圣国主编，机械设计课程设计手册，:高等教育，1998[9] 洪主编，实用机床设计手册，：科学技术，1999，P791~864[10] 斌主编，数控加工技术，：高等教育，2001，P1[11] 吴主编，金属切削机床，：机械工业，1995年，P23~25、P242[12] 秀珍、曲玉峰主编，机械设计基础，：机械工业，1999，P118[13] 金伴、马伟编，实用数控机床技术手册，：化学工业，2007，P129~152[14] 林其骏主编，数控技术与应用，：机械工业，1995，P1~3、P56~69、P146~160[15] 巧媛主编，单片机原理及应用，：电子工业，1997，P130～150[16] 陆剑中、家宁主编，金属切削原理与刀具（第2版），：机械工业，1997，P52[17] 郝忠军、雷晓玲主编，综合作业指导书，：机械部工程师进修大学电气学院，1995，P53~85[18] 胡旭兰，CA6140车床进给系统的数控改造，：机床与液压，2004，No.3，P167[19] 国浩、左玉营，CA6140普通车床的数控化改造，：机械，2005，No.3，P22[20] 中敏，旧机床数控化改造进给系统的设计及计算，：中国设备工程，2008，No9，P57~61[21] 朱晓春主编，先进制造技术，：机械工业，2004，P7[22] 毛必显，普通机床的数控改造（续），：设备管理与维修，1997，No5，P21[23] 中敏，机床数控改造探讨，：中国设备工程，2005，No10，P13~14[24] 王亚鹏，CA6140型普通车床的数控化改造，：科技创新导报，2009，No30，P60[25] 志彪，普通机床的数控改造初探，省：考试周刊，2010，No19，P156二、设计容和要求：㈠设计要求1、CA6140数控车床横向进给机构的装配图（A0图纸一）2、横向进给机构的部分零件图（A4图纸一）3、数控车床进给系统的控制电路图（A1图纸一）4、设计说明书（1.9万余字）一份5、答辩ppt文件一个6、光盘一㈡设计容主要容是CA6140型普通车床横向进给机构的数控化改造，包括绪论的编写，进行了国外有关资料的搜集，确定了系统的脉冲当量，进行了滚珠丝杠螺母副的选型与参数计算，齿轮传动比计算，进给传动系统的刚度校核，驱动电机的选型计算，滚珠丝杠轴承的选型与校核，等效转动惯量计算，电机力矩计算，计算了步进电机的空载起动频率和切削时的工作频率，步进电动机的选择，标准件的选择和控制电路的设计等。
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毕业设计设计题目：普通车床数控化改造——进给系统及刀架设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日普通车床数控化改造－进给系统及刀架设计摘要普通车床的数控化改造一般是指对现有普通车床的某些部位做一定的改造，配上经济型数控装置或标准型数控系统，从而使原车床具有数控加工能力。
数控化改造后的车床自动化程度高，专业性强，加工精度及生产率高；适应多品种、中小批量生产；数控改造费用低，经济性好；能发挥机床原有功能和改造后的新增功能，提高机床的使用价值；数控改造周期短，可满足生产急需。
本文以CA6140车床为例，对普通车床进行了数控化改造设计，主要研究内容如下：分析普通车床的结构组成及其功能，研究确定普通车床数控化改造方案，并进行经济性论证。
根据普通车床的加工能力，对车床的主轴箱进行部分改造并简要说明。
根据机械、动力学及电气设计原理以及机床进给系统的要求，对切削力进行计算，选择合适的滚珠丝杠并进行装配设计。
设计选择滚珠丝杠支承方式与相应的轴承、步进电机。
选择设计自动回转刀架并进行相应的校核验算。
根据所改造的性能和精度指标来选配合适的数控装置系统。
给出普通车床数控化改造的安装、调试方法。
关键词：普通车床数控化改造进给系统刀架Numerical Control Innovation of common lathes—the Design of Feeding System &ToolPostAbstractThe numerical control innovation of common lathes generally means to transform the existing common lathes, just make transformation of certain parts, installing economic numerical control device or standard computer numerical control system, thus making the common lathe with NC machining ability. After numerical control innovation the lathes possess high degree of automation, good professional ability, high machining accuracy and productivity; adapt to the multi-species, middle and small batch production; low NC reconstruction expenses and good economical efficiency, which can play the original function and reform machine new function, and improve the use value of machine. NC innovation can meet production needs with short transformation period. Take the CA6140 lathe as an example, in this paper to process numerical control innovation design of common lathes. The main research contents are as follows: Analysis the structure, component and function of the common lathes, and identify the numerical control innovation scheme of common lathes and do economy demonstration. According to the common lathe processing ability, design partial reconstruction of the lathe spindle box, and give brief illustration. According to the mechanical and electrical design principle, and the machine feeding system requirement, making calculation of cutting force, and choose appropriate ball screw and assembly design. Design choice ball screw supporting mode and to choose corresponding bearings, stepping motor. Making selection of design automatic rotary tool post and corresponding checking calculate. According to the properties and transformation of precision index to select suitable numerical control device system. Give installation and debugging method of common lathes numerical control innovation.Key words:common lathe NC reform feeding system tool post目录1 前言 (1)1.1 课题产生 (1)1.2 普通车床数控化改造研究现状 (2)1.3 普通车床数控化改造经济分析 (2)2 普通车床数控化改造方案 (5)2.1 改造方案设计 (5)2.2 改造内容及要求 (5)2.3 改造方案确定 (6)2.4 数控化改造步骤 (7)3 传动及进给系统改造设计 (8)3.1 设计参数 (8)3.2 传动部分改造设计 (8)3.3 进给系统改造设计 (8)3.3.1 纵向进给系统改造设计 (8)3.3.2 横向进给系统改造设计 (22)4 自动回转刀架改造设计 (29)4.1 数控改造自动回转刀架选型 (30)4.2 数控车床自动回转刀架工作原理 (31)4.3 自动回转刀架计算校验 (32)4.3.1蜗杆副的设计计算 (32)4.3.2蜗杆其他相关参数 (35)4.3.3蜗杆传动热平衡计算 (35)5 数控系统改造设计 (36)5.1车床数控系统概述 (36)5.2 数控装置的软硬件结构 (37)5.3数控系统与可编程控制器及接口 (39)5.4 数控系统总体改造设计 (39)6 改造后数控车床安装与调试 (41)6.1 改造后数控车床安装 (41)6.2 改造后数控车床调试 (42)6.3 经济型数控车床精度检验 (42)7 结论 (43)谢辞 (44)参考文献 (45)外文资料翻译 (46)1 前言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。
目前，采用先进的数控车床，已成为我国制造技术发展的总趋势。
购买新的数控车床是提高车床数控化率的主要途径，但是成本太高，很多中小企业在短时间内无法筹集大量资金；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车床，由于普通车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。
为了获得数控车床, 企业可以应用成熟的数控技术理论，以低廉的成本对普通旧车床进行数控化改造，可以恢复甚至提高原车床的精度，大大提高了车床加工的自动化水平，适应工业高速跨越式发展的要求。
我们以CA6140车床为例，对普通车床进行数控化改造设计分析。
对普通车床进行数控改造是提高我国车床产量数控化率的重要途径之一。
通过普通车床的数控化改造,投入较少的资金但能达到经济型数控车床的使用效果, 其社会意义和经济效益是不可估量的。
1.1 课题产生普通车床的数控化改造使原车床具有数控加工能力，改造后的车床自动化程度高，专业性强，加工精度及生产率高；在应用上比其他传统的自动化改造方案有较大的通用性和可调整性，适应多品种、中小批量生产；数控改造费用低，经济性好；能发挥机床原有功能和改造后的新增功能，提高机床的使用价值；数控改造周期短，可满足生产急需。