CJK6140数控车床纵向进给系统设计 (1)
CK6140数控车床主传动系统及进给伺服系统设计
__届毕业（设计）论文题目CK6140数控车床主传动系统及进给伺服系统设计专业班级学号学生姓名随笔客指导教师指导教师职称学院名称机电工程学院完成日期： 2014 年 5 月 25日CK6140数控车床主传动系统及进给伺服系统设计CK6140 CNC lathe main drive system and feed servo system design学生姓名指导教师摘要本文介绍了CK6140数控车床的组成及工作原理，对数控机床的主要组成部分：机床主轴箱，进给伺服系统及主轴PLC控制进行了总体的设计及其详细设计。
数控机床是现代机电一体化的典型产品，对提高零件的加工质量和加工效率具有较好的作用。
在本次设计中，主要完成了以下工作：根据给出的要求，首先确定设计要求给出的已知条件确定电机的型号和功率，传动系统的布局，变速方式，开停方式，换向方式，制动方式及齿轮的排列与布置。
然后根据转速范围及级数确定它的转速图、各齿轮的齿数和传动系统简图。
在根据已确定传动比来确定带传动。
通过轴的初步设计，进行齿轮的设计和校核。
选取相应的轴承和键，进行轴的具体设计和校核，键和轴承的设计和校核。
最后进行装配图和各个零件图的绘制，完成主轴箱的设计。
然后完成伺服系统的设计。
在对进给伺服系统进行设计时，要确定进给传动系统的传动方式及控制系统的形式。
设计中，选择进给伺服系统为开环控制系统。
通过给定的参数选择好步进电机的步距角可确定传动齿轮的传动比及滚珠丝杆的导程。
设计的进给伺服系统能够满足设计任务的要求。
关键词：数控机床主轴箱进给伺服系统AbstractThis thesis introduced the constitution and working principle of CK6140 machine tool，the primarily parts of NC machine tool designed：including proceeds the total design and detailed design. NC machine tool is a modern machine to give or get an electric shock the integral whole the typical model of technique the processing of product, right exaltation spare parts the quantity with process the efficiency to have the good function. In this design,primarily completed following work.According to the timetable to design. First identified design requirements given the known conditions determine the type and electrical power, drivetrain system layout, speed change, stop the way for the way braking and gear configuration and the way layout. Based on rotational speed and scope of the class to determine its rotational speed maps, the various gear and drivetrain system Chishu sketch. In accordance with established transmission belt transmission than to determine. Through axle of the preliminary design, gear design and verification. The bearings and get used to a specific axle design and verification, design and verification keys and bearings. Final assembly of the various parts and mapping. Completed the design of headstock.Then completing the design of the servomechanism system. In designing of servo system, we can determine driving mode of driving system and controlling mode of controllingsystem,choosing the servo system for opening wreath control the system.Passing the parameter to settle the choice the good step the step for the electrical engineering the distance cape can make sure to spread to move the spreading of wheel gear to move the radio the roll the bead silk the think stick's lead. Design of into give the servo system can satisfy to designthe request of the mission.Keywords：NC Machine Tool；Axis Housing；Servomechanism目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章卧式数控车床简介 (1)1.1数控车床简介 (1)1.2 CK6140介绍及设计说明 (2)1.3设计任务 (3)第二章 CK6140总体设计计算 (6)2.1总体设计要求 (6)2.2机床的总体布局的确定 (7)2.3换向方向的选择 (7)2.4开停方式选择 (8)2.5 制动方式选择 (8)2.6 齿轮布置与排布 (8)2.7 变速方式选择 (9)2.8进给系统的组成及选用 (10)第三章主变速箱总体设计 (12)3.1电机的选用 (12)3.2传动方案的拟定 (15)3.3确定各级的转速.................................... 错误!未定义书签。
卧式数控车床CK6140工作台二维伺服进给系统设计
题目: 卧式数控车床CK6140工作台二维伺服进给系统设计学生姓名专业学号班级指导教师成绩**学院20 年月目录1 前言 (1)2 设计任务 (1)3 总体方案确定 (2)3.1 机械传动部件的选择 (2)3.1.1 导轨副的选用 (2)3.1.2 丝杠螺母副的选用 (2)3.1.3 减速装置的选用 (2)3.1.4 伺服电动机的选用 (2)3.2 控制系统的设计 (2)3.2.1 控制类型的确定 (2)3.2.2 控制方式的确定 (3)3.2.3 CPU的选用 (3)3.2.4 扩展系统的设计 (3)3.2.5 驱动电源的选择 (3)3.3 绘制总体方案图 (3)4 机械系统的设计 (3)4.1 脉冲当量的确定 (3)4.2 导轨上移动部件的重量估算 (3)4.3 切削力的计算 (4)4.4直线滚动导轨副的计算与选型（纵向） (4)F的计算及导轨型号的选取 (4)4.4.1 滑块承受工作载荷max4.4.2 距离额定寿命L的计算 (4)4.4.3 滚珠丝杠螺母副计算和选型 (5)4.4.4 步进电机减速箱的设计 (7)4.4.5 步进电机的计算与选型 (8)4.5绘制进给传动系统示意图 (11)5 控制系统的设计 (11)I5.1控制系统硬件电路的设计 (11)5.2 控制系统原理框图 (12)5.3 步进电机驱动电源的选择 (12)6 结束语 (12)参考文献 (13)II1卧式数控车床CK6140工作台二维伺服进给系统设计******大学**学院，重庆 4007161 前言机电一体化系统设计课程设计，是我们大学几年里很重要的一次课程设计，这不仅让我们大学几年里所学的知识得以巩固与综合应用，同时也锻炼了我们将所学的理论知识应用于实际问题的能力。
通过这次课程设计，让我们对专业课程《机电一体化》进行了一次补充学习、巩固和运用，也对我们所学的机械、电子、传感器、微机原理等理论知识的巩固与补充。
机电一体化系统设计课程设计是我们独立进行的卧式数控车床CK6140工作台二维运动伺服进给系统的设计，通过这次课程设计，让我们了解卧式数控车床CK6140工作台二维运动伺服进给系统的工作过程、工作原理，学会其机械系统、控制系统等的设计方法，进而举一反三，为今后的学习、工作打下一定的基础。
CLK6140轻型数控车床主运动与进给系统结构设计说明书
CLK6140轻型数控车床主运动及进给系统结构设计说明书1 总体方案1.1 CLK6140的现状和发展自第一台数控机床在美国问世至今的半个世纪内，机床数控技术的发展迅速，经历了六代两个阶段的发展过程。
其中，第一个阶段为NC阶段；第二个阶段为CNC阶段，从1974年微处理器开始用于数控系统，即为第五代数空系统。
在近20多年内，在生产中，实际使用的数控系统大多是这第五代数控系统，其性能和可靠性随着技术的发展得到了根本性的提高。
从20世纪90年代开始，微电子技术和计算机技术的发展突飞猛进，PC微机的发展尤为突出，无论是软硬件还是外器件的进展日新月异，计算机所采用的芯片集成化越来越高，功能越来越强，而成本却越来越低，原来在大，中型机上才能实现的功能现在在微型机上就可以实现。
在美国首先推出了基于PC微机的数控系统，即PCNC系统，它被划入为所谓的第六代数控系统。
下面从数控系统的性能、功能和体系结构三方面讨论机床。
数控技术的发展趋势：1.1.1性能方面的发展趋势（1）高速高精度高效（2）柔性化（3）工艺复合和轴化（4）实时智能化1.1.2功能发展方面（1）用户界面图形化（2）科学计算可视化（3）插补和补偿方式多样化（4）内置高性能PLC（5）多媒体技术应用1.1.3体系结构的发展（1）集成化（2）模块化（3）网络化（4）开放式闭环控制模式1.2 CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定1.2.1 数控车床数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床，它是20世纪50年代初发展起来的一种自动控制机床，而数控车床四其中的一类使用性很强的机床形式。
数控车床是基于数字控制的，它与普通车床不同的是，数控车床的主机结构上具有以下特点：（1）.由于大多数数控车床采用了高性能的主轴及伺服传动系统，因此，数控机床的机械传动结构得到了简化。
（2）.为了适应数控车床连续地自动化加工，数控车床机械结构，具有较高的动态刚度，阻尼精度及耐磨性，热变形较小。
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。
6140说明书
前言毕业设计是学校对我们在大学中所学知识的一个检验，它几乎包含了我们学习的全部专业知识。
课程设计工作做的好坏，直接体现了个人现阶段实力的强弱，我们必须拿出百分之百的热情，用心搞好毕业设计。
随着科技的进步和生产的发展，机械产品和机械制造技术的内涵正在不断的发生变化。
在企业的生产第一线，从事机电产品设计、制造、质量、销售、服务、维修等技术和管理工作的人员，强调要有较宽的知识面和跨学科综合解决工程实际问题的能力。
因此，在高等教育的专业技术人才培养上，不仅要求他们学习和掌握计算机技术等多方面的新知识、新技术，而且对切削原理、切削机床和机械制造工艺等必备的理论和知识，要运用全新的观念，重新进行科学的优化组合，以形成新的课程体系与结构。
而随着机械技术、微电子技术的飞速发展与应用，机械技术与微电子技术的相互渗透，则标志着机电有机结合的机电一体化技术也在飞速发展。
机电有机结合的本质是从系统的观点出发，用机械技术与微机控制技术构造最佳的一体化系统，从而实现系统或产品的短小轻薄和智能化，达到节能省源，节省材料，多功能、高性能和高可靠性的目的。
机床技术是70年代发展起来的一种机床自动控制技术。
数控机床是典型的机电一体化产品，是高新技术的重要组成部分。
采用数空机床，提高机械工业的自动化生产水平和产品质量，是当前机械制造业技术改造的必由之路。
现代数控机床是柔性制造单元，柔性制造系统乃至计算机集成组成制造系统中不可缺少的基础设备。
目前被广泛应用的数控机床就是典型的机电结合。
数控，即数字控制（NumbericalＣontrol，NC），在机床领域是指用数字华信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。
如果采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能，则称为计算几数控（Computeized Numerical Control，CNC）。
数控机床即是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。
数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。
C纵向进给系统改造设计
计算机技术和先进制造技术的发展，推动了机械加工在各方面的变革和进步。
典型的数控机床已成为现代加工器械的鲜明代表。
考虑到企业的生产效率和投资成本，普通车床的数控化改造将是一个极为有意义的课题。
在过去的几十年，虽然金属切削的基本原理变化不大，但随着社会生产力的发展，要求制造业向自动化和精密化方向发展，而刀具材料和电子技术的几部，特别是微电子技术、电子计算机技术的进步，运用到控制系统中，技能帮助机床的自动化又能提高加工精度，这些都要求对旧机床进行改造，另外，在经济方面，用机床的数控改造比更新设备节约50%的资金。
再加上市场的原因，由于目前机床市场供给无法满足大量的机床设备的更新要求，因此更显示出机床数控化改造的必要性。
数控改造相对于购置机床来说，能充分发挥设备的潜力，改造后的机床比传统机床有很多的突出优点。
由于数控机床的计算机有很高的运算能力，可以准确的计算出每个坐标轴的运动量，加工出较复杂的曲面和曲线。
而且计算机有很强的记忆和储存能力，可以将输入的程序记忆和储存下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。
数控机床只要更换一个程序就可以实现另一工件的加工，从而实现“柔性自动化”。
改造后的机床不像新购买的机床不了解加工精度，而改造的机床可以精确的计算出加工能力。
另外，数控改造可以充分利用现有地基，还可以根据技术革新发展的速度,及时的提高生产设备的自动化水平。
数控技术改造机床是以微电子技术和传统技术相结合为基础，不但技术上还有先进性同时在应用上臂其他传统的自动化改造方案有较大的通用性和可用性。
而且投入费用低，。
由于自投入以来取得了显著的技术经济效益，已成为我国设备技术改造中主要方向之一也为我国传统技术制造技术朝机电一体化方向过渡的主要任务之一。
普通车床数控化改造的设计是机电一体化系统课程设计的主要内容，通过综合运用所学的机械、电子、自动控制、计算机等知识，进行一次机电结合的全面训练，已培养学生的独立分析问题、解决问题和进行机电一体化系统初步设计的能力。
C6140数控改造说明书解读
目录1设计任务 (2)2设计要求 (2)2.1总体方案设计要求 (2)2.2设计参数 (3)2.3.其它要求 (5)3进给伺服系统机械部分设计与计算 (5)3.1进给系统机械结构改造设计 (5)3.2进给伺服系统机械部分的计算与选型 (5)3.2.1确定系统的脉冲当量 (5)3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (5)3.2.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (9)4步进电动机的计算与选型 (13)4.1步进电动机选用的基本原则 (13)4.1.1步距角α (13)4.1.2精度 (13)4.1.3转矩 (13)4.1.4启动频率 (13)4.2步进电动机的选择 (13)4.2.1 C6140纵向进给系统步进电机的确定 (13)4.2.2 C6140横向进给系统步进电机的确定 (14)5电动刀架的选择 (14)6控制系统硬件电路设计 (15)6.1控制系统的功能要求 (15)6.2硬件电路的组成： (15)6.3电路原理图 (15)6.4主轴正反转与冷却泵启动梯形图.......................................... 错误！未定义书签。
7总结 .. (17)8参考文献 (17)1设计任务设计任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床。
主要技术指标如下：1) 床身最大加工直径460mm 2) 最大加工长度1150mm3) X 方向（横向）的脉冲当量 mm/脉冲，Z 方向（纵向）脉冲当量 mm/脉冲4) X 方向最快移动速度v xmax =3100mm/min ，Z 方向为v zmax =6000mm/min 5) X 方向最快工进速度v xmaxf =370mm/min ，Z 方向为v zmaxf =730mm/min 6) X 方向定位精度±0.01mm ，Z 方向±0.02mm 7) 可以车削柱面、平面、锥面与球面等 8) 安装螺纹编码器，最大导程为25mm9) 自动控制主轴的正转、反转与停止，并可以输注主轴有级变速与无极变速信号10) 自动控制冷却泵的起/停 11) 纵、横向安装限位开关12) 数控系统可与PC 机串行通讯13) 显示界面采用LED 数码管，编程采用相应数控代码2设计要求2.1总体方案设计要求C6140型普通车床是一种加工效率高，操作性能好，并且社会拥有量较大的普通型车床。
CA6140普通车床纵向进给和横向走刀系统的改造
摘要由于现代工业的快速发展，市场需求越来越多品种、多样化，单件和中小批量生产具有很大的比重，一般的机床已经越来越无法满足现代的加工工艺及提高劳动生产率的要求。
假如设备全都更新换代，不仅投入资金很大，成本高，而且原有的设备闲置着也将造成极大的浪费。
现如今科学技术的发展很快，特别是计算机技术，微电子技术的发展。
如果应用到数控系统上，不但能提高机床的自动化程度，还能提高加工精度，因此最经济的办法是进行普通机床的数控改造。
关键词：数控；自动化；车床ABSTRACTDue to the rapid development of modern industry, the market demand is becoming more and more diversified, multi variety, small batch even single production occupies a large proportion, general machine tools have been increasingly unable to meet the modern machining technology and the improvement of labor productivity requirements. If the device is full replacement, not too much capital investment, the cost is too high, and original equipment idle will cause great waste. Today science and technology development is very fast, especially the development of microelectronics and computer technology faster, is applied to the numerical control system, it can improve the degree of automation of machine tool, but also can improve the machining precision, so reforming the most economic way is the common machine tool nc.Key words: CNC;Automation;Lathe目录目录目录 (3)1 绪论 (4)1.1 数控机床的产生 (4)1.2 数控机床的发展 (4)1.3 数控机床的发展趋势 (4)1.4 数控机床进给系统改造的意义 (5)1.5总体方案确定 (5)2 CA6140型卧式车床简介及电路分析 (6)2.1 CA6140型卧式车床简介 (6)2.2车床对电力拖动的要求 (6)2.3控制线路特点与电气线路概述 (7)2.4CA6140卧式车床电路分析 (7)3车床进给伺服系统机械部分改造设计 (9)3.1进给伺服机构机械部分的设计计算 (9)3.2滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (9)3.3硬件选型 (15)4 CA6140车床的PLC控制 (20)4.1I/O统计 (20)4.2PLC的选择 (21)4.3PLC控制过程分析 (22)4.4PLC程序设计 (22)4.5PLC程序仿真调试 (25)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1 数控机床的产生数控机床是从美国开始发展，1948年，美国帕森斯公司在直升机叶片轮廓与加工机床检查型号的任务中，提出了制造数控机床的想法，在1949年开始研究并制造数控机床，世界上第一台数控机床出现于1952年。
CJK6140数控车床
CJK6140数控车床使用说明书中华人民共和国重庆宏钢数控机床目录一．机床外形二．机床的用途三．机床的要紧参数四．机床的传动系统五．机床的结构及调整六．冷却系统七．润滑系统八．机床的搬运和安装九．电气系统二．机床的用途本公司的CJK系列简式数控车床是专为适应市场需求，并在博采众长，幸免不足的基础上开发研制的产品，机床采纳开环数控系统操纵机床纵横两坐标，主轴为交流伺服电机调速结构，安装四工位电动刀架或排刀，能完成外园、内园、端面、锥面、切槽及各种螺纹等车削工作，专门适合批量生产加工工作。
三．机床要紧参数1、床身上最大工件回转直径Φ400 mm2、两顶尖的距离750，1000 mm3、溜板上最大回转直径Φ220 mm4、床鞍移动距离700mm5、主轴内孔直径Φ52mm6、主轴内孔锥度M67、主轴头部型式A268、主轴转速（r、p、m）9～1600（无极调速）9、X向最大移动距离250mm10、回转刀架工具容量 411、刀具座规格25X25（mm）12、尾座导筒最大移动距离150mm13、尾座导筒内孔锥度莫氏5号14、尾座横向移动距离（以主轴中心为准）±10mm15、主电机功率7.5KW16、冷却泵功率90W17、机床净重 2.5吨四、机床的传动系统1，主传动系统主电机经V型皮带直截了当传给主轴向，通过齿轮实现24级调速。
2，进给系统A、刀架纵向移动机床前部的驱动电机经联轴器直截了当使滚珠丝杆副带动刀架纵向移动B、刀架横向移动位于床鞍后部的驱动电机经联轴器直截了当使滚珠丝杆副带动刀架横向移动3，机床所用的轴承五，机床结构及调整1，主轴箱交流伺服调速时，主电机的旋转运动直截了当经窄4+4联组皮带传到主轴上。
由于采纳高精度的双列圆柱滚子轴承，使主轴结构简单，径向、轴向刚度专门好，通过调整锁紧螺母，专门容易使主轴的旋转精度达到中意成效。
2，纵向进给结构纵向进给结构展开如图2所示：图2 纵向进给机构1 纵向驱动电机2 联轴器3纵向电机座 4 纵向滚珠丝杆副5 纵向螺母座6 纵向轴承座7 锁紧螺母8 立板通过锁紧螺母，能够调整滚珠丝杆轴向窜动，摇动丝杆端部方头，能够移动床鞍。
CA6140车床进给系统的设计改造
CA6140车床进给系统的设计改造车床是一种广泛应用于机械加工领域的设备，是实施切削加工的关键工具。
车床的进给系统是车床能够进行自动加工的重要组成部分。
为了提高车床的加工效率和精度，对车床的进给系统进行设计改造是必要的。
设计改造车床的进给系统，需要从以下几个方面考虑：1.选用合适的进给方式：车床的进给方式有手动进给、机械进给和数控进给三种。
手动进给需要操作员手动推动进给手柄，适用于小批量生产。
机械进给通过机械传动实现自动进给，适用于中等批量生产。
数控进给通过计算机控制实现精确的进给运动，适用于大批量生产和复杂工件加工。
在设计改造车床的进给系统时，需要根据加工要求、生产批量和预算等因素，选择适合的进给方式。
2.优化进给速度和精度：进给速度和精度是影响车床加工效率和加工质量的重要因素。
通过对进给系统的设计改造，可以提高进给速度和精度。
其中，提高进给速度可以通过改善进给传动系统、减少传动损失、增加进给动力等方式实现；提高进给精度可以通过改善进给传动装置和控制系统、采用精密进给装置、提高控制精度等方式实现。
3.引入自动化控制技术：车床的进给系统可以通过引入自动化控制技术，实现自动化加工、调整和监控。
可以采用数控系统，通过预先编程，实现自动化的加工过程。
可以采用自动调整系统，根据加工要求自动调整进给速度和精度。
可以采用监控系统，实时监测进给系统的工作状态，提前发现故障并采取相应措施。
4.加强安全保护设计：车床的进给系统需要注意安全保护。
可以设计安全限位装置，当进给运动超过设定的范围时，及时停止运动，避免碰撞和损坏。
可以设计安全检测装置，监测进给系统的工作状态和负载情况，及时发现异常情况并停机保护。
可以采用安全控制系统，实现对进给系统的安全控制和故障保护。
综上所述，对车床的进给系统进行设计改造，可以通过选用合适的进给方式、优化进给速度和精度、引入自动化控制技术和加强安全保护设计等途径，提高车床的加工效率和精度，满足生产需求。
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摘要了解数控机床的概念，所谓数字控制是按照含有机床(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:CJK6140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：运动信息，滚珠丝杠，步进电机CJK6140 NC Lathes Vertical Feed System DesignABSTRACTNumerical Control (NC) is any machining process in which the operations are executed automatically 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 tool movement: 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 screw. 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 WORDS: tool movement，conventional machines，Stepper motor目录CJK6140数控车床纵向进给系统设计.................................................. 错误！未定义书签。
摘要. (I)ABSTRACT (II)第一部分绪论 (1)第二部分设计方案的确定 (3)2.1 数控系统运动方式的确定 (3)2.2 伺服进给系统的改造设计 (3)2.3数控系统的硬件电路设计 (4)2.4 纵向进给系统的设计 (5)第三部分机械设计 (6)3.1 纵向进给系统的设计 (6)3.2 切削力的计算 (6)3.3 滚珠丝杠的设计计算 (7)3.3.1 求轴向力 (7)3.3.2 计算丝杠动载荷Cj (7)3.3.3 丝杠效率计算 (8)3.3.4 校核 (8)3.4 齿轮箱减速器设计部分 (9)3.4.1 传动比i (9)3.4.2 齿面接触强度设计计算 (9)3.4.3 齿根弯曲强度设计： (11)3.4.4 设计计算： (12)3.5 其他机械设计部分 (12)3.5.1 减速箱最小输出轴的计算 (12)3.5.2 轴承的选择 (13)3.6 步进电机的选择 (13)3.6.1 计算减速器的传动比I (13)3.6.2计算系统转动惯量 (13)3.6.3 确定步进电机动力参数 (14)第四部分数控设计 (17)4.1 数控系统硬件电路 (17)4.1.1 基本硬件组成 (17)4.1.2 硬件配套及基本结构 (18)IV4.1.3 接口线路 (19)4.1.4 光电隔离电路 (19)4.1.5 功率放大器 (20)4.1.6 辅助电路 (20)4.2软件设计 (20)第五部分使用说明 (25)5.1 概述 (25)5.2 主要技术参数 (25)5.3 主要功能 (25)5.4 安装调整步骤 (25)5.5 机床使用步骤简述 (26)5.6维护和保养 (26)第六部分结束语 (27)参考文献 (28)CJK6140数控车床纵向进给系统设计 1第一部分绪论随着微电子、计算机和信息技术的飞速发展与应用，精密机械技术与这些前沿学科的相互渗透，使机械系统向着高技术集成系统的方向发展。
这是当今机械科学技术发展的重要趋势。
机械工程学科正朝着机电一体化方向发展，而数控机床便是此领域中的一个典型发展方向。
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改行频繁。
目前，机械零件加工中单件、小批量加工约占80%，因此对加工设备不仅要求具有高的加工精度和生产效率，而且还要具备有相当的“柔性”，既灵活、通用、能迅速适应加工零件的变更。
数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件的加工问题。
它具有适应性强，较高的加工精度，稳定的加工质量和高生产效率的特点和优点。
所以，数控机床是一种灵活而高效的自动化机床。
随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将变得越来越重要了。
数控机床经济型改造,实质是机械工程技术与微电子技术的结合。
经改造后的机床加工的精度、效率、速度都有了很明显的提高，适合我国现在经济水平的发展要求。
本次毕业设计主要是对机床机械部分进行改造,以步进电机驱动横向进给运动、纵向进给运动以及刀架的快速换刀,使传动系统变得十分简单，传动链大大缩短,传动件数减少,从而提高机床的精度。
设计中，我们对有关数控机床及数控改造的相关书籍、刊物进行大量阅读,收集了很多资料,了解了数控机床的基本概念，数控机床的发展概况，数控机床的组成及其工作原理，扩大了我们的知识面。
机床计算机系统是本世纪70年代发展起来的机床控制新技术。
它综合了计算机、自动控制、电器控制、测量技术、机械制造等领域的最新成就、使机器工具发展到新的水平。
计算机数控机床具有精度高，加工周期短，适应性强等一系列的优点。
特别对于中小批生产的精密复杂零件加工尤为合适。
因而在机械、航空、造船、动力等行业中得到了广泛地运用。
此外，数控技术也在绘图机械、坐标测量机、激光于火焰切割机等机械设备中得到了广泛的应用。
特别是相续出现的自动换刀数控机床（即加工中心Machining Center）、直接数字控制系统（即计算器群控系统，DCN, Direct Numerical Control）、自适应控制系统（AC, Adaptive Control）、柔性控制系统(FMS, Flexible Manufacturing System)、计算器集成（综合）制造系统(CIMS, Computer Integrated Manufacturing System)等、进一步说明，数控机床已经成为组成现代机械制造生产系统，实现设计(CAD)、制造(CAM)、检验(CAT) 于生产管理等全部生产过程自动化的基本设备。
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间陕西科技大学毕业论文（设计说明书） 2的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点： 1. 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工；2. 加工精度高；3. 生产效率高；4. 减轻劳动强度，改善劳动条件；5. 良好的经济效益；6. 有利于生产管理的现代化。
数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。
我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。
但是，国产数控机床与先进国家的同类产品相比，还存在差距，还不能满足国家建设的需要。
我国是一个机床大国，有三百多万台普通机床。
但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右，差距太大，急待改造。