CA6140普通车床电气控制设计毕业设计论文
毕业设计(论文)CA6140车床的电气控制设计学院机电工程学院年级专业机械制造与自动化学号学生姓名指导老师20 年月业论文(设计)诚信承诺书四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用）四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书摘要普通车床是车床中应用最广泛的一种，CA6140普通车床是比较典型的普通车床。
由于CA6140普通车床的加工范围广，适于车削内外圆柱面，圆锥面以及旋转面，各种公制英制，模数和径节螺纹等，所以其结构复杂，而且自动化程度低，适用于单件小批生产。
CA6140普通车床主要由机械本体和电气控制系统等组成。
电气控制系统是普通车床的重要组成部分吧，在机械设备中起着神经中枢的作用。
通过它对电动机的控制，能驱动生产机械，实现各种运动状态，达到生产加工的目的。
不同的生产机械设备，或者同类型的机床设备，由于各自的工作方式、工艺要求不同，其电气控制系统也不尽相同。
本文利用所学知识，以CA6140型卧式车床为例进行车床电气控制分析。
关键词：CA6140；车床；电气控制目录第一章 CA6140车床的概述 (7)1.1、CA6240车床的主要功能及特点 (7)1.2、CA6140车床的型号意义及主要结构 (7)第二章 CA6140 车床对电气控制的要求 (9)第三章 CA6140车床电气控制电路设计 (10)3.1、主电路设计 (10)3.2、控制电路设计 (11)3.2.1、主轴电动机M1的控制 (12)3.2.2、冷却泵电动机的控制 (12)3.2.3、快速移动电机的控制 (13)3.2.4、信号指示与照明电路 (13)3.3、电路的保护环节 (13)第四章控制电路中各元件的选择与技术数据 (15)4.1、电动机的选择 (15)4.2、控制变压器的选择 (15)4.3、熔断器的选择 (16)4.4、导线的选择 (16)4.5、电路中各元件数据 (17)第五章绘制综合电气控制原理图 (19)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第一章 CA6140车床的概述1.1、CA6240车床的主要功能及特点CA6140 车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等加工。
本机床的主要特点是：主轴孔径大(φ72mm)，变速范围广(11-1600转/分)；主轴支承采用双列向心短柱滚子轴承与60度接触角双向推力向心球轴承组合，动静刚度高，抗震型高。
主传动齿轮全部采用淬火磨削；床身采用超音频淬火，导轨面硬度在HRC45以上；精度保持性好。
床头箱采用外循环润滑，有利于散热、降噪、防泄漏。
操作系统简洁适用，指示明晰，定位准确，手感好。
机床外形美观。
床鞍和横向拖板可以快速进退。
尾座可卸荷；尾座套筒直径大，刚性好。
1.2、CA6140车床的型号意义及主要结构型号意义：如图1-1图1-1 CA6140车床型号意义CA6140车床主要由主轴箱、车身、刀架及溜板、尾座、溜板箱、进给箱、丝杠和光杠等部件组成（如图1-2）。
电动机的动力是由一台7.6KW笼型异步电动机通过V带传动，由主轴箱传到主轴，再由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，变换主轴变速箱外手柄的位置，可以改变主轴的转速。
进给运动也由主轴电动机拖动，主轴电动机传来的动力，经主轴箱，再由光杠或丝杠传至溜板箱，带动刀架作纵、横向进给运动。
图1-2 CA6140车床主要结构1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿；6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮第二章CA6140 车床对电气控制的要求CA6140车床主要由主轴电动机、快速移动电机、冷却泵电机来实现各种运动方式，达到生产加工的目的。
1.主轴电动机选用选用三相笼型异步电动机，不进行调速，为满足调速设计要求，采用机械变速。
主轴要求正、反转，对于CA6140车床主轴的正反转由摩擦离合器来实现主轴正反转，电动机只作单向旋转。
电动机容量不大，应采用直接启动。
停车时为实现快速停车，一般采用机械或电气制动2.快速移动电动机采用点动控制，不需要正反转和调速，靠机械结构实现不同方向的快速移动。
3.冷去泵电机与主拖动电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可选择启动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机便立即停止。
冷却泵电机不需要正反转和调速4.电路中应具有必要的保护环节、安全可靠的照明电路和信号指示。
第三章 CA6140车床电气控制电路设计3.1、主电路设计根据电气控制的要求，由接触器KM1、KM2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3，具体电路图如图3-1所示。
图3-1 主电路主电路中共有三台电动机，图中M1为主轴电动机，用以实现主轴旋转和进给运动；M2为冷却泵电动机；M3为溜板快速移动电动机。
M1、M2、M3均为三相异步电动机，容量均小于10kW，全部采用全压直接起动皆有交流接触器控制单向旋转。
主轴电动机MI 的运转和停止由接触器KM1 的三个常开主触点的接通和断开来控制。
电动机M1 只需作正转，而主轴的正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现的。
电动机M1的容量小于10KM,所以采用直接启动。
M2 为冷却泵电动机,进行车削加工时,刀具的温度高，需用冷却液来进行冷却。
为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现刀具的冷却。
冷却泵电动机M2 由接触器KM2 的主触点控制。
M3 为快速移动电动机，由接触器KM3 的主触点控制。
带钥匙的低压短路器QS 是电源总开关。
热继电器FR1 和FR2 分别作M1 和M2 的过载保护，快速移动电动机M3 是短时工作的，所以不需要过载保护。
M2、M3 的容量都很小，加装熔断器FU1 作短路保护。
3.2、控制电路设计控制电路的供电电压是110V，通过控制变压器TC 将380V 的电压降为110V 得到。
控制变压器的一次侧由FU1 作短路保护，二次侧由FU2、FU3、FU4 分别作短路保护。
如图3-2 所示。
图 3-2 控制电路3.2.1、主轴电动机M1的控制SB1 是红色的紧急停止按钮，SB2 是绿色的启动按钮。
合上QS，主轴电动机M1准备起动，指示灯HL亮，按下SB2，KM线圈得电，KM自锁触头闭合、KM主触头闭合、KM辅助常开触头闭合，主轴电动机M1起动运转。
按下SB1，KM线圈失电，KM1触头复位，电动机M1失电停转。
3.2.2、冷却泵电动机的控制如果车削加工过程中，工艺需要使用却液时，合上开关SA1，在主轴电动机M1运转情况下，KM1线圈得电，其主触头闭合，冷却泵电动机启动运转。
由电气原理图可知，只有当主轴电动机M1启动后，冷却泵电动机M2才有可能启动，当M1停止运行时，KM 常开触头断开,M2也就自动停止。
3.2.3、快速移动电机的控制快速移动电动机M3的启动是由安装在进给操纵手柄顶端的按钮SB3来控制，它与中间继电器KM3组成点动控制环节。
将操纵手柄扳到所需要的方向，压下按钮SB3，KM3线圈得电，KM3主触头闭合，快速移动电机M3启动，溜板就向指定方向快速移动。
3.2.4、信号指示与照明电路控制变压器TC的副边分别输出24V和6V电压，作为机床低压照明灯和信号灯的电源。
EL为机床的低压照明灯，采用FU4作短路保护，由开关SA2控制；HL 为电源的信号灯，FU3 为信号灯的短路保护，合上电源开关QS，信号灯HL 亮，表明控制电路有电。
3.3、电路的保护环节1、电路电源开关是带有开关锁SA的断路器QS。
机床接通电源时需用钥匙开关操作，再合上QS，增加了安全性。
需要送电时，先用开关钥匙插入SA开关锁中并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，此时，机床电源送入主电路380V交流电压，并经控制变压器输出110V控制电路、24V安全照明电路、6V信号灯电压。
断电时，若将开关锁SA左旋，则触头SA(2-3)闭合，QS线圈通电，断路器QS断开，机床断电。
若出现误操作，QS将在0.1s内再次自动跳闸。
2、打开机床控制配电箱壁龛门，自动切除机床电源的保护。
在配电箱壁龛门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁箱门时，安全开关的触头SQ2(2-3)闭合，将使断路器QS线圈通电，断路器QS自动跳闸，断开机床电源，以确保人身安全。
3、机床床头皮带罩处设有安全开关SQ1，当打开皮带罩时，安全开关触头SQ1（1—4）断开，将接触器KM1、KM2、KM3线圈电路切断，电动机将全部停止旋转，以确保了人身安全。
4、为满足打开机床配电箱壁龛门进行带电检修的需要，可将SQ2安全开关传动杆拉出，使触头SQ2（2-3）断开，此时QS线圈断电，QS开关仍可合上。
当检修完毕，关上壁龛门后，将SQ2开关传动杆复位，SQ2保护作用照常起作用。
5、电动机M1、M2由热继电器FR1、FR2实现电动机长期过载保护；断路器QS实现全电路的过流、欠电压保护及热保护；熔断器FU、FU1至FU6实现各部分电路的短路保护。
第四章控制电路中各元件的选择与技术数据4.1、电动机的选择M1主轴电动机：Y系列电动机具有体积小、重量轻、运行可靠，结构坚固，外形美观等特点，起动性能好，具有效率高等特点，达到了节能效果。
而且噪声低、寿命长、经久耐用。
Y系列电动机适用于空气中不含易燃、易爆或腐蚀性气体的场所。
Y132-4-B3型号电动机功率为7.5kW，频率为50Hz，转速为1450转/分，效率为87%，堵转转矩为2.2n.m，最大转矩为2.3n.m，所以此类型电动机能符合电路配置，并能有效完成工作。
M2冷却泵电动机：AOB-25机床冷却泵是一种浸渍式的三相电泵，它由封闭式三相异步电动机与单极离心泵组合而成，具有安装简单方便.运行安全可靠.过负荷能力强.效率高.噪声低等优点，适合作为各种机床输送冷却液、润滑液的动力。
此电动机输出功率为90W，扬程为4米，流量为25升/分，出口管径为1/2吋，能有效配合M1电动机使用。
M3快速移动电动机：AOS5634功率为250W，电压为380V，频率为50Hz，转速为1360转/分，E级4.2、控制变压器的选择首先查看电源电压、实际用电载荷和地方条件，然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择，一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑，其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。
在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75～90%左右。
运行中如实测出变压器实际承受负荷小于50%时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量应立即更换大变压器。
同时，在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，根据用电设备选择次级线圈的电压值，最好选为低压三相四线制供电。
这样可同时提供动力用电和照明用电。
C6140车床数控改造毕业设计论文
毕业设计任务书毕业设计题目：经济型C6140车床数控改造内容和要求：内容：司服进给系统的校核计算和微机数控系统硬件电路设计，完成普通C6140车床的数控化改造及相关图纸。
技术要求：利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠，刀架采用自动转位刀架。
工作质量要求：方案设计合理，理论计算准确，结构设计合理，图纸图面清楚，投影正确，标注完整，设计及绘图过程符合国家要求等。
软硬件条件：个人计算机；参考书；AutoCAD（或其他绘图条件）指导教师（签字）：年月日机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。
计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。
用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。
到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。
可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。
关键词：机床, 数控机床, 伺服进给系统, 单片机1．前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 数控机床和数控技术 (1)1.3 数控机床的特点 (2)1.4 数控机床的发展 (3)2．总体方案的设计 (4)2.1 设计任务与要求 (4)2.1.1 课程设计的目的 (4)2.1.2 课程设计的主要技术参数 (4)2.2.3 课程设计的内容 (5)2.2.4 课程设计的要求 (5)2.2.5 课程设计的图纸 (5)2.2 总体方案的设计 (5)2.2.1 数控系统运动方式的确定 (5)2.2.2 伺服进给系统的改造设计 (6)2.2.3 数控系统的硬件电路设计 (6)3．伺服进给系统的计算 (8)3.1 确定系统脉冲当量 (8)3.2 切削力的计算 (8)3.2.1 纵车外圆 (8)3.2.2 横切端面 (8)3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9)3.3.1 纵向进给丝杠 (9)3.3.2 横向进给丝杠......................................... .11 3.3.3 纵向和横向滚珠丝杠螺母副几何参数..................... .143.4 齿轮传动比计算 ........................................ .15 3.4.1 纵向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.4.2 横向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.5 步进电动机的计算和选型 ................................ .16 3.5.1 纵向进给步进电动机计算 .............................. .16 3.5.2 横向进给步进电动机的计算和选型 ...................... .20 4．微机数控系统硬件电路设计............................... .21 4.1 微机控制系统硬件的选择 ................................ .21 4.2 8255A可编程并行I/O口扩展芯片......................... .23 4.3 8255端口的寻址........................................ .26 4.4 可编程键盘，显示器接口—Intel8279 ..................... .27 4.5 部分硬件接口电路及辅助电路设计 ........................ .28 4.6 数控系统软件设计 ...................................... .30 结论 ................................................... ..32 致谢 .................................................... .33 参考文献 .................................................. .34 附件 .. (35)1 前言1.1 概述整个人类社会的文明史，就是制造技术不断演变和发展的历史。
CA6140车床的电气控制设计
毕业设计(论文)CA6140车床的电气控制设计学院机电工程学院年级专业机械制造与自动化学号学生姓名指导老师学号：************ 毕业论文题目：基于51单片机设计的万用表系部：机电工程系专业：机电一体化技术姓名：刘凯日期：2015年12月12日指导教师：**摘要普通车床是车床中应用最广泛的一种，CA6140普通车床是比较典型的普通车床。
由于CA6140普通车床的加工范围广，适于车削内外圆柱面，圆锥面以及旋转面，各种公制英制，模数和径节螺纹等，所以其结构复杂，而且自动化程度低，适用于单件小批生产。
CA6140普通车床主要由机械本体和电气控制系统等组成。
电气控制系统是普通车床的重要组成部分吧，在机械设备中起着神经中枢的作用。
通过它对电动机的控制，能驱动生产机械，实现各种运动状态，达到生产加工的目的。
不同的生产机械设备，或者同类型的机床设备，由于各自的工作方式、工艺要求不同，其电气控制系统也不尽相同。
本文利用所学知识，以CA6140型卧式车床为例进行车床电气控制分析。
关键词：CA6140；车床；电气控制目录第一章 CA6140车床的概述 (7)1.1、CA6240车床的主要功能及特点 (7)1.2、CA6140车床的型号意义及主要结构 (7)第二章 CA6140 车床对电气控制的要求 (9)第三章 CA6140车床电气控制电路设计 (10)3.1、主电路设计 (10)3.2、控制电路设计 (11)3.2.1、主轴电动机M1的控制 (12)3.2.2、冷却泵电动机的控制 (12)3.2.3、快速移动电机的控制 (12)3.2.4、信号指示与照明电路 (12)3.3、电路的保护环节 (12)第四章控制电路中各元件的选择与技术数据 (14)4.1、电动机的选择 (14)4.2、控制变压器的选择 (14)4.3、熔断器的选择 (15)4.4、导线的选择 (15)4.5、电路中各元件数据 (16)第五章绘制综合电气控制原理图 (18)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章 CA6140车床的概述1.1、CA6240车床的主要功能及特点CA6140 车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等加工。
CA6140型车床电气控制电路分析.
CA6140型车床电气控制电路分析一、普通车床的主要结构和运动形式车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面、端面、成型回转面等），还可用于车削螺纹，并可用钻头。
铰刀等进行加工。
车床主要是由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠和尾架等部分组成。
图1所示为CA6140型普通车床的结构示意图。
1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿；6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮图1 CA6140型车床结构示意图CA6140普通车床型号的含义为：普通车床主要是由三个运动部分组成，一是卡盘带着工件的旋转运动，也就是车床主轴的运动。
车床根据工件的材料性质、车刀材料及几何形式、工件直径、加工方式及冷却的条件不同，要求主轴由不同的切削速度。
主轴运动是由主轴电动机经传输带传递到主轴变速箱来带动主轴旋转，而主轴变速箱则用于调节主轴的转速。
二是溜板箱带着刀架的直线运动，称为进给运动。
溜板箱把丝杠或光杆的运动传递给刀架部分，变换溜板箱外置的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。
三是刀架的快速移动和工件的夹紧和放松，称为车床的辅助运动。
尾座的移动和工件的装卸都是由人力操作，车床工作时大部分功率消耗在主轴运动上。
二、车床的电力拖动形式及控制要求车床的主轴一般只需要单向运转，只有在加工螺纹时要退刀，需要主轴反转。
根据加工工艺的要求，主轴应能够在相当宽的范围内进行调速，CA6140型车床的主轴正转速度有24种（10~1 400r/min），反转速度有12种（14~1 580r/min）。
CA6140型普通车床对电力拖动及其控制有以下要求：1主轴电动机从经济性、可靠性考虑，一般选用三相笼型异步电动机，不进行电气调速。
2主轴电动机的起动、停止采用按钮操作，一般普通车床上的三相异步电动机均采用直接起动。
停止采用机械制动。
3刀架移动和主轴转动有固定的比例关系，以满足对螺纹的加工需要。
CA6140数控机床毕业设计论文
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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。
ca6140普通车床电气控制系统的检修毕业论文[管理资料]
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CA6140普通车床电气控制系统的检修摘要：本文结合本人所学的知识以及顶岗实习遇到的问题，概述了CA6140普通车床电气控制系统常见故障的检修方法。
关键词：检修电气控制系统普通车床普通车床是车床中应用最广泛的一种，CA 6140普通车床是比较典型的普通车床。
由于CA6140普通车床的加工范围广，适于车削内外圆柱面，圆锥面以及旋转面，各种公制英制，模数和径节螺纹等，所以其结构复杂，而且自动化程度低，适用于单件小批生产。
CA 6140普通车床主要由机械本体和电气控制系统等组成，本文利用所学知识，结合顶岗实习实践，针对CA 6140普通车床电气控制系统常见故障进行分析，提出了检修方法。
1 CA6140普通车床电气控制系统的组成CA6140型普通车床电气控制系统主要由电源电路、主电路、控制电路和辅助电路四部分组成，如下图所示。
其中：电源电路由电源保护器和电源开关组成，主电路由电动机、电磁铁及其保护电器等组成，控制电路由继电器、接触器和电磁铁的线圈、灯泡等元件组成，辅助电路由变压器、整流电源、照明灯等低压电路组成。
CA6140普通车床控制线路图2 CA6140普通车床电气控制电路分析主电路分析机床电源采用三相380v交流电路，由电源开关QS1（低压断路器）引入，总电源短路保护为FU。
主轴电动机M1的短路保护由低压断路器QS1的电磁扣器来实现，而冷却泵电机M2、刀架快速移动电动机M3的短路保护由FU1来实现，M1和M2的过载保护是由各自的热继电器FR1和FR2来实现的，三台电动机分别采用接触器控制。
控制电路分析控制电路由控制变压器TC供电，控制电源电压为110V，熔断器FU2作短路保护。
（1）M1起动：合上QS1—主轴电动机M1准备起动，指示灯HL亮—按下SB2—KM1线圈得电—KM1自锁触头闭合、且KM1主触头闭合、且KM1辅助常开触头闭合—主轴电动机M1起动运转，冷却泵准备起动。
（2）M1停止：按下SB1—KM1线圈失电—KM1触头复位—M1失电停转。
毕业设计_CA6140车床电气控制线路设计
3.2.2主轴电动机M1的控制
SB1是红色蘑菇型的停止按钮，KM1线圈通电吸合并自锁，KM1的主触点闭合，主轴电动机M1启动运转。按一下SB1，接触器KM1断电释放，其主触点和自锁触点都断开，电动机M1断电停止运行。
控制要求：由手动操作控制
（3）运动形式：工件的夹紧与放松
控制要求：由手动操作控制
（4）运动形式：加工过程的冷却
控制要求：冷却泵电动机和主轴电动机要实现顺序控制，冷却泵电动机也不需要正反转和调速
2.4 电动机型号：
主轴电动机M1 Y132M-4-B3380V15.4A7.5KW1450r/min
冷却泵电动M2AOB-25380V 0.32A90W3000 r/min
【关键词】 CA6140 机床 控制线路
1.CA6140车床的主要功能、结构及型号意义
1.1主要功能：CA6140车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，并可以装上钻头或铰刀进行钻孔和铰孔等。
1.2型号意义：如图1-1
图1-1CA6140车床型号意义
2. CA6140卧式车床的主要运动形式及控制要求
2.1主运动
运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动：
控制要求：
（1）主轴电动机选用三相笼型异步电动机，不进行调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速
（2）车削螺纹时要求主轴有正反转，一般由机械方法实现，主轴电动机只作单向旋转
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。
CA6140车床的电气控制及用PLC进行改造
PLC与CA6140车床的接口设计
输入接口设计
安全保护措施
根据CA6140车床的各个控制信号， 设计相应的输入接口电路，将车床的 各个控制信号接入PLC的输入端子。
为确保改造过程的安全性，设计必要 的安全保护措施，如急停按钮、安全 门等。
输出接口设计
根据CA6140车床的各个控制信号， 设计相应的输出接口电路，将PLC的 控制信号输出到车床的各个执行机构。
输出处理
当程序执行完成后，PLC将输出映 像寄存器中的状态通过输出模块 输出到外部设备，控制相应的机 械或生产过程。
PLC的优点
高可靠性
PLC采用大规模集成电路技 术，具有很高的可靠性，能 在恶劣的工业环境中稳定运 行。
灵活性强
PLC可通过编程实现各种控 制逻辑，适应不同的生产工 艺和流程，且其模块化结构 使得扩展和维护更加方便。
PLC控制系统能够实现多台设 备的联动控制，提高了设备的 协同作业能力。
降低维护成本
PLC控制系统的模块化设计使得 维护成本降低，减少了维修时间
和费用。
PLC控制系统的智能化监控和管 理功能能够及时发现潜在的故障，
减少了预防性维护的成本。
PLC控制系统的使用寿命长，减 少了更换元件和维修的频率，降
主轴箱
装有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轴，用于安装刀具，并 传递主运动。
溜板箱
将主轴的运动传递给刀架，实 现刀具的横向和纵向进给。
床身
作为车床的基础，用于支撑和 固定其他部件。
进给箱
控制刀具的进给运动，实现切 削速度和进给量的调节。
刀架
安装刀具，实现工件的切削加 工。
CA6140车床的电气控制系统
控制电路
用于控制机床的各种动作，如主轴的启动和停止、冷却液的开关等。
毕业设计(论文)-CA6140车床总体布局及主轴箱的设计
毕业设计说明书（论文）中文摘要金属切削机床在是人类改造自然的长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上产生和发展起来的，它是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，是制造机器的机器。
CA6140车床可进行各种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹，所以在各个领域中应用越来越广泛。
本文首先介绍了金属切削机床的基本概念，以及在国内外的发展现状。
其次具体阐述CA6140车床主轴箱的功用，组成及各部分特点。
然后根据课题的要求及给定的设计参数，对CA6140车床主轴箱的主传动系统进行了方案设计。
最后文章分别对主轴箱中的各轴，以及轴上的齿轮和轴承进行了详细的计算和校核，并给出了各轴的装配图和主轴箱的总装配图。
关键词金属切削机床主轴箱设计传动系统装配图全套图纸加V信 sheji1120或扣 3346389411毕业设计说明书（论文）外文摘要目录1 绪论 (1)1.1 课题简介 (1)1.2 CA6140机床的说明 (2)1.3 CA6140主轴箱 (3)1.4 选题依据 (4)1.5 本设计的意义和应用价值 (4)1.6 研究内容及方法 (4)2 传动方案及传动系统图的拟定 (5)2.1 电动机的选择 (5)2.2 传动路线及转速图的拟定 (5)3 主轴箱主要零件的设计及校核 (10)3.1 主轴箱箱体尺寸的确定 (10)3.2 传动轴Ⅰ各主要零件的设计 (12)3.3 传动轴II各主要零件的设计 (25)3.4 传动轴III各主要零件的设计 (29)3.5 传动轴IV各主要零件的设计 (33)3.6 传动轴V各主要零件的设计 (38)3.7 传动轴VI各主要零件的设计 (42)4 结论与展望 (49)1 绪论1.1 课题简介1.1.1 金属切削机床国内外研究状况金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称“工作母机”或“工作机”，习惯上称“机床”[1]。
金属切削机床是人类在改造自然的长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上产生很发展起来的。
CA6140普通车床数控改造及其电气控制系统设计(可编辑)
摘要数控机床在机械制造业中发挥着巨大的作用,但数控机床一次性投资较大,对机床进行数控化改造不失为一良策。
本设计利用数控装置对CA6140普通车床进行控制,主传动系统部分采用交流调频主轴电动机经带轮及分级齿轮变速箱驱动主轴,通过变频器和齿轮变速箱实现分段无级变速;进给系统采用步进电机通过减速后驱动滚珠丝杠运动,在纵向进给系统中通过一级齿轮减速后驱动滚珠丝杠,在横向进给系统中通过二级齿轮减速驱动滚珠丝杠;刀架改为自动转位刀架四工位从而实现自动换刀;通过MCS-51系列8051单片机对数据进行计算处理,由I/O接口输出步进脉冲信号控制进给速度和行程;为了保持切削螺纹的功能,要在主轴外端或其它适当部位装上脉冲发生器;将车床的手动尾座改造成为可控电动尾座。
本次设计的数控改造为经济适用型,改造简单易行,可降低劳动强度,提高生产效率。
主要介绍了经济型数控机床进给伺服系统设计计算。
阐述了CA6140普通数控车床的主轴系统的改进及机床纵向、横向进给系统的改造设计及计算。
关键词: CA6140车床;数控改造;滚珠丝杠;步进电动机ABSTRACTThe NC machine plays a very great role in mechanical engineering.Although the investment needs a great deal of money,it is a good way to try digital modification for ordinary lathe.The spindle speed of CA6140 remains the manual function of shifting gears.The alterationis easy and it can reduce labor intensity and improve productive efficiency. but the NC Machine larger one-time investment, NC machine tools for the transformation of a good after all. The design of the device using NC Lathe CA6140 control, part of the main transmission system using AC spindle motor and graded by the pulley driven spindle gearbox, through the inverter and gearbox to achieve sub; Feed System used by stepper motor driven ball screw slowdown after campaign vertical feed system through a gear after the ball screw drive, in the horizontal feed system through two gear-driven ball screw; Tool to automatically transfer tool carrier 4-position, thus achieving automatic tool change; by MCS-51 series 8051 data to be dealt with. from the I / O interface stepper pulse output signal to control the feed rate and itineraries; In order to maintain the function of cutting thread, to the outer end of spindle or other appropriate location loaded pulse generator; Lathe will be transformed into Tailstock manually controlled electric Tailstock. The design of the NC transformation of the economy - the application, transforming simple, can reduce labor intensity, improve production efficiency. Introduced a major economic NC machine tool servo system design. Expounded the CA6140 ordinary NC lathe spindle system improvements and vertical machine, horizontal feed system of the design and calculationKeywords:CA6140 lathe;digital modification;ball screw;stepping motor目录第一章概述 11.O 引言 11.1 经济型数控改造的实际意义 11.1.1 技术分析 11.1.2 经济分析 11.1.3 市场分析 21.1.4 生产分析 21.1.5 综合分析 21.2 数控机床的基本结构及工作原理 21.3数控机床的分类 41.3.1 按加工工艺方法分类 41.3.2 按控制运动的方式分类 41.3.3 按驱动装置的特点分类 41.4 数控机床的特点及应用范围 61.4.1 数控机床的加工特点 61.4.2数控机床的应用范围7第二章经济型车床数控改造总体方案的确定8 2.1设计任务82.2总体数控改造方案设计8第三章主传动系统设计103.1概述103.1.1数控机床主传动系统的特点103.2主传动系统的配置方式113.2.1 主传动系统的主轴电动机的选型113.2.2交流主轴电机的调速123.2.3分级变速齿轮箱的传动系统设计 133.2.4主传动系统组件的结构形式17第四章伺服进给系统的结构设计与计算194.1伺服进给传动系统概述194.2步进电动机及开环进给控制204.2.1步进电动机的驱动控制204.2.2、步进电机的驱动放大电路234.2.3步进电动机参数说明264.3纵向进给系统的设计计算274.3.1 设计参数274.3.2纵向进给切削力的确定284.3.3 纵向进给滚珠丝杠螺母副的计算和选型28 4.3.4纵向进给减速齿轮的设计与校核 314.3.5纵向进给步进电动机的计算和选型324.4横向进给系统的设计计算354.4.1横向进给切削力的确定354.4.2横向进给切削力的确定354.4.3 横向进给滚珠丝杠螺母副的计算和选型354.4.4横向进给减速齿轮的设计与校核 374.4.5横向进给步进电动机的计算和选型40 4.5 滚珠丝杠的安装424.5.1滚珠丝杠的安装形式424.5.2滚珠丝杠轴承的校核434.5.3消除齿轮间隙的措施: 46第五章自动回转刀架的设计485.1自动回转刀架主要类型及特点485.2自动回转刀架的设计计算485.2.1自动回转刀架步进电动机的选用 495.2.2自动回转刀架的蜗轮蜗杆设计计算49 第六章电动尾座的设计536.1设计方案536.2电动尾座改造部分设计计算536.2.1电动尾座驱动电动机的选择536.2.2电动尾座用的齿轮设计53第七章主轴编码器的设计567.1编码器工作原理567.2主轴编码器的安装 57第八章数控车床数控系统设计588.1概述588.2 计算机数控(CNC)系统的简介598.2.1概述598.2.2微处理器数控(MNC)系统的组成60 8.3 CNC系统的硬件结构628.3.1 单微处理机与多微处理机结构62 8.3.2大板式结构与功能模块式结构63 8.4 CNC系统的软件648.4.1 CNC系统软件的组成与功能648.4.2 CNC系统软件的特点和结构678.4.3C系统软件结构的分类698.5CNC系统的工作过程708.5.1 CNC系统的数据段历程 708.5.2 CNC系统自动工作时的总体流程 70 8.6 运动轨迹的插补原理718.6.1 运动轨迹插补的概念718.6.2 运动轨迹插补的方法728.6.3 逐点比较法 72结论79参考文献80致谢81第一章概述1.O 引言由于现代工业的飞速发展,普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。