EC18普通车床数控改造设计
EC18普通车床数控改造设计
毕业设计（论文）任务书专业机械设计制造及其自动化毕业设计（论文）题目：EC18普通机床数控改造立题目的和意义：机床数控改造是我国机床工业技术发展的方向之一，有利与提高机床的加工精度，自动化程度。
是典型的机械一体化课题，具有机械结构典型，控制系统软、硬件强弱均能得到训练等特点，有利于综合运用所学知识和工程设计能力与培养，符合培养目标的教学要求。
技术要求与工作计划：技术要求（1）保持原机主运动不变，取消溜箱杆和进给箱以及步进电机驱动纵横向进给，实现开环控制。
（2）纵横向脉冲当量均为0.02mm。
工作要求(1) 完成纵向进给及横向进给系统的改造设计和部分零部件工作图设计。
（2）设计开环控制系统。
（3）撰写设计工作说明书。
（4）完成整机外观图设计。
时间安排：第1-2 周毕业实习，搜集毕业课题资料，完成译文和论文综述；第3-4周总体方案、结构草图设计；完成开题报告、实习报告（4月6日第一阶段检查）第5~8 周机构设计和完成装配图设计（4月29日第二阶段检查）第9 周控制系统设计第10周整理说明书第 11 周零件工作图设计（5月20日第三阶段检查）第12 周评阅（5月23日第四阶段检查）第13-14周答辩指导教师要求：按计划、按要求完成毕业设计任务（签字）年月日教研室主任意见：（签字）年月日院长意见：（签字）年月日摘要车床数控化改造研究是提高我国技术装备水平的重要项目。
我国目前拥有大量超期服役和技术陈旧的机床急待更新。
由于资金受限，相比于添置新的数控车床，对车床进行数控化改造是一条节约资金、快速上马的有效途径。
车床的数控化改造具有针对性强、大大节约原材料和资金以及扩大机床应用范围等优点，主要内容包括总体设计方案的确定、对车床导轨进行改造设计和自动回转刀架的选型与安装等。
关键词: 车床改造数控化节约AbstractNC lathe research is to improve the level of technical equipment important project. China currently has a large number of extended service and technical obsolescence of the machine urgently updated. Limited because of funding, compared to purchasing new CNC lathe, CNC lathe transformation of a savings is quickly launched an effective way. Transformation of the NC lathe has targeted a significant reduction in raw materials and capital and to expand the scope of application tools, etc. The main contents include the determination of the overall design scheme, designed to transform the rail on the lathe rotary tool holder and automatic selection and installation .Keywords: CNC Lathe savings目录摘要 (III)Abstract (IIIIII)1绪论 (1)1.1 数控机床的发展史 (1)1.2 机床数控化改造的意义 (1)1.3 数控化改造后机床的优越性 (1)1.4 机床数控化改造的市场 (2)1.5 机床数控化改造的内容 (2)1.6 普通机床数控改造的目的 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 设计参数 (4)2.2 其他要求 (4)2.3传动原理 (5)3 传动设计 (5)3.1 减速齿轮设计及校核 (6)3.2 带轮及带的计算 (10)3.2.1 确定计算功率 (10)3.2.2 选取V带型 (10)3.2.3 验算带速和确定带轮直径 (10)3.2.4 确定带传动的中心距和带的基准长度 (11)3.2.5 验算小带轮的包角 (11)3.2.6 确定带的根数 (11)3.2.7 计算单根V带初拉力的最小值 (12)3.2.8 计算压轴力 (12)3.2.9 带轮的结构 (12)3.3 确定计算转速 (13)3.3.1 主轴 (13)3.3.2 各传动轴 (13)3.3.3 各齿轮 (13)3.3.4 核算主轴转速误差 (13)3.4 轴的初步确定 (13)3.5 轴的校核 (14)4 进给系统设计 (17)4.1 纵向进给丝杠设计 (17)4.2 横向进给丝杠设计 (19)4.3 步进电机选择 (19)4.3.1步距角α (20)4.3.2精度 (20)4.3.3转矩 (20)4.3.4启动频率 (21)4.3.5 纵向进给系统步进电机的确定 (21)4.3.6横向进给系统步进电机的确定 (22)5 技术经济分析 (23)总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1绪论1.1 数控机床的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机。
普通车床数控化系统改造方案(doc 15页)
普通车床数控化系统改造方案(doc 15页)修整来保证，工人的劳动强度大，已难以保证产品的加工质量。
随着新机车的发展，对机车轮毂的要求越来越高，多曲率圆弧处的曲率变化也越来越多。
先使用的普通车床已无法满足生产加工要求，必须更新设备，经多方面比较、认为对CW61100普通车床进行数控化改造比重新购买新设备可节约资金近10万元。
因此决定对CW61100普通车床进行数控化改造，以满足新型机车轮毂的加工要求。
二、改造方案的确定1、新型机车轮毂的外形特点及加工要求：新型机车轮毂的外形有多曲率圆弧处、外圆和端面及倒角做、组成，并且多曲率变化圆弧处加工精度要求高，加工难点主要是多曲率变化圆弧处；因此要求该设备改造后，该设备的Z向必须具有联动功能，由于该零件较大、重约500KG，因此对主轴转速要求不高，要求主轴以一定的转速旋转固定不变。
2、数控化改造方案的确定数控化改造方案的内容：系统运动方式的确定；数控控制系统的选择；伺服系统的选择；执行机构的结构；机械传动方式确定及机械精度的修复等内容。
应根据设计任务和要求进行调研，查阅技术资料，提出该造的总体方案，并对方案进行分析比较和论证。
①控制系统的选择根据新型机车轮毂的外型特点及加工要求，经对西门子数控系统比较，确定选择西门子802C控制系统，对该设备的Z向进行控制；并实现Z向的联动。
②伺服系统的选择根据改造后该设备加工零件的精度要求，确定选择编码器半闭环控制系统。
③执行机构的结构的选择执行机构的结构选择西门子伺服控制电机。
④机械传动方式的确定机械传动方式采用滚珠丝杠副加一级同步带减速装置进行运动和力的传递。
⑤机械精度的修复机械精度的修复主要指Z向导轨精度的修复。
三、机械部分改造1、Z向进给机构的改造。
拆除原机床的进给箱，利用原机床进给箱的安装孔和销孔安装滚珠丝杠丝母固定支撑架。
滚珠丝杠仍安装在原丝杠的位置，两端采用固定方式支撑，中间加辅助支撑，以提高滚珠丝杠的刚性。
普通车床的数控改造方法及设计方案图
用华中Ⅰ数控系统对 C6132 车床进行数控改造 2008-4-21 20:16:00 来源：中国自动化网 网友评论 1 条 点击查看 1 机械部分的改造把 C6132 普通车床改成数控车床的主要改造部位：主电 动机和水泵电动机能分别通过 M03、M04、M05、阴刀、M09 等指 令来进行控制；把原来的手动进给改成微机控制，实现二轴联 动；为实现螺纹车削在主轴后端加一光电编码器。
机械部分的改造，在原机床的基础上，去掉挂轮箱(保留三星齿 轮>、进给箱、溜板箱、刀架部分，保留大拖板、中拖板。
光电编码器的安装利用挂轮箱中的三星齿轮，找到与主轴传动比为 1:1 的传动齿轮，采用同心套通过一个固定支架与 光电编码器相联，结构示意图如图 1 所示。
纵、横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统，安装上 滚珠丝杠、减速器接口、步进电动机。
X 轴传动比为 5:3, Z 轴 的传动比为 1:1。
这类小型机床在中间设置一级传动结构的目 的是提高伺服电动机的使用寿命。
对于瞬时性的快速起、停起 到一定的缓冲作用。
改造后机床的传动进给示意图如图 2 所 示。
2 电控部分的改造华中Ⅰ型数控系统开放性好，所以改造非常简单。
具体 方法为全部拆除原车床的电控线路。
对单速电动机，直接从数 控系统的电控柜中出线与主轴电动机的 U2、 V2、W2 和冷却泵 电动机的 U6、V6、W6 连接。
对于双速电动机，除了直接连线以 外还应对电控柜和系统软件中的内置 PLC 系统程序 STEP.DAT 进 行相应的修改。
3 微机系统控制部分的设置对于一般车床的改造只须对以下两部分系统配置进行参 数设置就可以了。
一是轴参数，二是内置 PLC 的编码。
在华中Ⅰ型数控系统软件中输入正确的口令以后就可以 对轴参数进行设置了。
不同的用户在改造车床时步进电动机与 丝杠之间选择的传动比是不同的，同时丝杠的螺距也不同，所 以为了适用不同的传动比，华中Ⅰ型数控系统开发了一个有用 的工具，通过设置一对电子齿轮的比值来对实际的传动比进行 调整。
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。
普通车床数控化机械部分的改造设计
普通车床数控化机械部分的改造设计作者：张金龙周楷京来源：《环球市场》2017年第18期摘要：普通车床进行数控化改造后，大大提高了原有机床的自动化程度和生产率，其改造成本仅为同功能数控机床的30%左右。
为了能够大幅度地提高数控机床改造后的性能，在改造过程中，首先要对各种机械结构进行改造，然后要对数控系统进行设计，确保数控车床工作的稳定性与连续性。
基于此本文分析了普通车床数控化机械部分的改造设计。
关键词：普通车床；数控化；机械部分；改造设计1、普通车床机械结构数控化改造的优势对普通车床机械结构进行数控化改造，可以全面提升车床的工作效率。
具体表现有几个方面：第一，提高生产精度，经过数控化改造之后可以提高车床的加工精度，使得各种工件更加精细化。
第二，可以提高生产效率，通过对普通车床进行数控化改造之后，对车床进行控制的电机是相对独立的，则可以通过不同的电机对车床的控制来实现对车床的联动控制，可以生产出一些造型比较复杂的零件，扩大了车床的生产范围。
第三，提高加工速度。
普通车床机械结构经过数控化改造之后，增加了自动换刀的功能，在加工工件的过程中缩短了换刀时间，因此提高了工件生产的速度。
第四，减轻工人强度。
经过数控化改造之后，车床的操作变得更加智能化，一般由系统自动完成，使得操作人员的工作强度得以减轻，一个操作人员可以对多个数控车床进行控制，从而提高了生产效率。
2、总体设计方案的论证2.1机床本身条件机床能否进行数控化改造主要取决于本身的条件，如机床的磨损程度、刚度等以及机床的技术寿命。
普通机床结构上的不足之处有刚度低、抗振性能差、滑动摩擦阻力较大以及传动元件之间存在较大间隙等。
应有针对性地对其中部分结构进行改造，以满足数控机床最基本的要求。
数控机床的数控装置（CNC）技术寿命一般为3～4年。
对原机床进行数控化改造也能延长其技术寿命。
2.2加工对象零件的几何形状决定了所选数控系统应具备的功能，公差范围决定了数控系统的控制精度、脉冲当量。
普通车床的数控化改造设计
普通车床的数控化改造设计1.设计目的数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节，学生学完技术基础课和专业课，特别是“数控技术”课程后应用的，它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。
本课程设计是以机电一体化的典型课题——数控系统设计方案的拟定为主线，通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计，计算以及控制系统硬件电路的设计，使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识，进行一次机电结合的全方面训练，从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。
2.设计要求课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。
通过课程设计可以初步树立正确的设计思想，了解有关的工业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题的实际能力，并在教师的指导下，系统地运用课程和选修课程的知识，独立完成规定的设计任务。
课程设计的内容是改造设备，实现以下几部分内容的设计训练。
如精密执行机的内容应包括：课程设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分（如环形分配器等）的说明。
该课程设计的内容及方法，可以归纳如下：1)采用微型计算机（包括单片机）进行数据处理、采集和控制。
主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制等。
2)选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。
主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用，考虑电机选择及驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。
3)精密执行机构的设计。
主要是考虑数控机床工作台传动装置的设计问题：要弄清机构或机械执行元件的主要功能（传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等），进行力矩、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算。
4)学会使用手册及图表资料，计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。
二.总体方案设计1.系统运动方式：普通车床数控化改造应具有定位。
普通车床数控化改造总体方案设计
改造后的普通车床可以加工更复杂的 零件和更广泛的材料，拓展了其应用
领域和市场。
提升产品质量
改造后的普通车床加工精度和稳定性 提高，有助于提升产品质量和客户满 意度。
促进产业升级
普通车床数控化改造是机械制造行业 转型升级的重要方向之一，有助于推 动整个产业的升级和发展。
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伺服系统性能
根据车床的加工需求和改造重点， 选择所需的伺服系统性能，如扭矩 、转速等。
传动系统设计
主传动设计
根据车床的加工需求和改造重点 ，设计主传动系统的结构和性能
参数。
进给传动设计
根据车床的加工需求和改造重点 ，设计进给传动系统的结构和性
能参数。
其他传动设计
根据车床的加工需求和改造重点 ，设计其他必要的传动系统结构
包括机械结构改造、控制系统升级、设备调试等，预计需 要2个月时间。
改造后测试与验收阶段
对改造后的车床进行各项性能测试和安全评估，确保达到 预期效果，预计需要1个月时间。
改造实施费用预算
设备采购费用
根据所选设备的型号和配置，预计设备采购费用为XX万元。
改造施工费用
包括施工所需的人工费、工具费、材料费等，预计改造施工费用为 XX万元。
数控系统功能
根据车床的加工需求和改 造重点，选择所需的数控 系统功能，如车削、铣削 、钻孔等。
数控系统品牌
对比不同品牌数控系统的 性能、价格、可靠性等因 素，选择合适的品牌。
伺服系统设计
伺服系统类型
选择适合普通车床的伺服系统 类型，如步进电机、直流电机
、交流伺服电机等。
伺服系统精度
根据车床的加工精度要求，选择适 度的伺服系统精度。
普通车床的数控改造方法及设计图
用华中Ⅰ 用华中Ⅰ数控系统对 C6132 车床进行数控改造2008-4-21 20:16:00 来源：中国自动化网 网友评论 1 条 点击查看1 机械部分的改造 把 C6132 普通车床改成数控车床的主要改造部位： 主电动机和水泵电动机能分 别通过 M03、M04、M05、阴刀、M09 等指令来进行控制；把原来的手动进给改成微 机控制，实现二轴联动；为实现螺纹车削在主轴后端加一光电编码器。
机械部分的改造，在原机床的基础上，去掉挂轮箱(保留三星齿轮)、进给箱、溜板箱、 刀架部分，保留大拖板、中拖板。
光电编码器的安装利用挂轮箱中的三星齿轮，找到与主轴传动比为 1:1 的传动 齿轮，采用同心套通过一个固定支架与光电编码器相联，结构示意图如图 1 所示。
纵、 横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统， 安装上滚珠丝杠、 减速器接口、步进电动机。
X 轴传动比为 5:3, Z 轴的传动比为 1:1。
这类小型机床在中间设置一级 传动结构的目的是提高伺服电动机的使用寿命。
对于瞬时性的快速起、停起到一定的 缓冲作用。
改造后机床的传动进给示意图如图 2 所示。
2 电控部分的改造 华中Ⅰ型数控系统开放性好，所以改造非常简单。
具体方法为全部拆除原车床 的电控线路。
对单速电动机，直接从数控系统的电控柜中出线与主轴电动机的 U2、 V2、W2 和冷却泵电动机的 U6、V6、W6 连接。
对于双速电动机，除了直接连线以 外还应对电控柜和系统软件中的内置 PLC 系统程序 STEP.DAT 进行相应的修改。
3 微机系统控制部分的设置 对于一般车床的改造只须对以下两部分系统配置进行参数设置就可以了。
一是 轴参数，二是内置 PLC 的编码。
在华中Ⅰ型数控系统软件中输入正确的口令以后就可以对轴参数进行设置了。
不同的用户在改造车床时步进电动机与丝杠之间选择的传动比是不同的， 同时丝杠的 螺距也不同， 所以为了适用不同的传动比， 华中Ⅰ型数控系统开发了一个有用的工具， 通过设置一对电子齿轮的比值来对实际的传动比进行调整。
普通车床数控化改造总体方案设计
普通车床数控化改造总体方案设计随着科技的不断发展，数控机床已经逐渐取代了传统机床成为重要的生产工具，因为其快捷、精准、自动化、高效的特点，越来越受到企业和人们的青睐。
普通车床是加工金属零件必不可少的工具，但是其性能不能够满足复杂零部件的加工要求，所以更加显示了数控机床的实用性和重要性。
今天，我们将介绍一下普通车床数控化改造总体方案设计。
一、数控化改造的优势1、提高生产效率的能力数控机床的控制系统可以对生产过程进行监测，能够及时发现生产中出现的问题并对其修复，为生产提供了坚实的基础。
特别是在复杂加工的过程中，数控机床能够快速切削、加工出想要的产品，节省了工作时间、提高了生产效率。
2、提高零件精度和质量普通车床操作难度较大，要求工人对刀具、工件、加工速度等都能够很好地控制。
而数控机床则可以通过设定刀具的路径和位置、控制加工速度、调节加工深度等，从而保证产品的精度和质量。
3、简化操作流程数控机床的主要优势在于自动化生产，通过使用数控系统，可以避免一些人工操作，对工人的技能要求也较普通车床降低。
这极大地提高了生产效率，降低了对操作人员的要求，从而减少了工作强度。
二、普通车床数控化改造的关键技术1、控制系统控制系统是整个数控化改造过程中的核心部分，其主要作用是控制数控机床的动态加工过程。
控制系统包括数控软件和控制器两个部分，数控软件是用来进行编程的，控制器则是用来执行程序的，两者的相互协调是整个控制系统的关键。
2、运动控制系统运动控制系统是数控机床实现加工运动的重要部分。
它主要包括定位控制系统、运动控制系统和位置检测系统。
定位控制系统是用于控制人工输入的程序和数控系统程序中的切削位置和切削轨迹，运动控制系统用于执行运动控制命令和切削工艺参数，位置检测系统用于检测加工过程的位置精度和误差。
三、普通车床数控化改造的总体方案设计1、优化传动系统在普通车床数控化改造中，需优化其传动部分，以适应新的数控系统。
首先需要更换一些传动零件，例如齿轮等，将其改为钢制齿轮，从而提高了转速和变速的平稳性。
普通车床数控化改造总体方案设计方案
普通车床数控化改造总体方案设计1.机械部分的改造设计ca6140车床的主轴以及进给系统都是由法兰式电动机拖动。
普通车床主轴传动系统部分改造难度大、成本高，且精度提高有限，所以在改造此类机床时，摇臂钻床要选那些主轴各方面性能能满足使用要求的。
改造时，保留原主轴系统，对进给传动系统及电气控制系统进行改造。
进给传动系统的传动精度及效率也是数控机床性能的重要组成部分。
原机床进给箱为交换齿轮箱，结构复杂、反向间隙大、传动精度差。
在改造过程中，采用步进电动机与滚珠丝杠，并装有减速机构的传动方式，通过减速机构可得到所需的减速比并增大驱动力矩。
普通车床原机床是用滑动丝杠，传动误差大，因此在数控化改造中将其更换为滚珠丝杠。
滚珠丝杠的传动效率高、无爬行、预紧后可消除反向间隙、精度高。
改造后ca6140车床的横向、纵向传动方式为：步进电动机一消隙齿轮一滚珠丝杠螺母副一工作台的传动方式。
ca6140车床垂直方向的传动方式为：步进电动机一圆锥齿轮一滚珠丝杠螺母副一工作台。
同时，垂直方向还应考虑滚珠丝杠的自锁，采用超越离合器的自动平衡装置实现自锁。
ca6140车床的导轨是采用铸铁-铸铁或铸铁—淬火钢滑动导轨，其静摩擦因数大，摇臂钻床动、静摩擦因数相差较大，低速时易出现爬行，力矩损失大，影响运动的平稳性和定位精度。
若是将导轨改造成滚动导轨或静压导轨，工艺复杂、费用大、周期长；所以在对ca 6140车床改造时采用在普通车床原导轨上粘接聚四氟乙烯软带的方法。
聚四氟乙烯软带是以聚四氟乙烯树脂为基材与耐磨填充料复合后，在常温下用模压法成型烧结、车削和活化处理制得。
其特点是摩擦因数低，抗磨损，静、动摩擦因数差值小，定位准确，防振消声运行平稳，低能耗，具有耐老化和足够的力学性能，对提高机械加工精度、延长导轨副使用寿命也有一定的作用。
这种方法比较方便，费用低，动、静摩擦因数相差小，耐磨性和抗咬伤力强，具有良好的自润滑和抗振性，进给运动无爬行，运动平稳。
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大学毕业设计（论文）EC18普通车床数控改造设计学生姓名杨涛指导教师郝文杰专业机械设计制造及其自动化学院轻工学院2011年06月01日Graduation Project (Thesis)EC18 Reform Design CNC LatheStudentSupervisorSpecialty Mechanical designSchool Harbin University of Commerce2011-06-01毕业设计（论文）任务书班级07-1 专业机械设计制造及其自动化毕业设计（论文）题目：EC18普通机床数控改造立题目的和意义：机床数控改造是我国机床工业技术发展的方向之一，有利与提高机床的加工精度，自动化程度。
是典型的机械一体化课题，具有机械结构典型，控制系统软、硬件强弱均能得到训练等特点，有利于综合运用所学知识和工程设计能力与培养，符合培养目标的教学要求。
技术要求与工作计划：技术要求（1）保持原机主运动不变，取消溜箱杆和进给箱以及步进电机驱动纵横向进给，实现开环控制。
（2）纵横向脉冲当量均为0.02mm。
工作要求(1) 完成纵向进给及横向进给系统的改造设计和部分零部件工作图设计。
（2）设计开环控制系统。
（3）撰写设计工作说明书。
（4）完成整机外观图设计。
时间安排：第1-2 周毕业实习，搜集毕业课题资料，完成译文和论文综述；第3-4周总体方案、结构草图设计；完成开题报告、实习报告（4月6日第一阶段检查）第5~8 周机构设计和完成装配图设计（4月29日第二阶段检查）第9 周控制系统设计第10周整理说明书第 11 周零件工作图设计（5月20日第三阶段检查）第12 周评阅（5月23日第四阶段检查）第13-14周答辩指导教师要求：按计划、按要求完成毕业设计任务（签字）年月日教研室主任意见：（签字）年月日院长意见：（签字）年月日毕业设计（论文）审阅评语一、指导教师评语：指导教师签字：年月日毕业设计（论文）审阅评语二、评阅人评语：评阅人签字：年月日毕业设计（论文）答辩评语及成绩三、答辩委员会评语：四、毕业设计（论文）成绩：专业答辩组负责人签字：年月日五、答辩委员会主任单位：（签章）答辩委员会主任职称：答辩委员会主任签字：年月日摘要车床数控化改造研究是提高我国技术装备水平的重要项目。
我国目前拥有大量超期服役和技术陈旧的机床急待更新。
由于资金受限，相比于添置新的数控车床，对车床进行数控化改造是一条节约资金、快速上马的有效途径。
车床的数控化改造具有针对性强、大大节约原材料和资金以及扩大机床应用范围等优点，主要内容包括总体设计方案的确定、对车床导轨进行改造设计和自动回转刀架的选型与安装等。
关键词: 车床改造数控化节约AbstractNC lathe research is to improve the level of technical equipment important project. China currently has a large number of extended service and technical obsolescence of the machine urgently updated. Limited because of funding, compared to purchasing new CNC lathe, CNC lathe transformation of a savings is quickly launched an effective way. Transformation of the NC lathe has targeted a significant reduction in raw materials and capital and to expand the scope of application tools, etc. The main contents include the determination of the overall design scheme, designed to transform the rail on the lathe rotary tool holder and automatic selection and installation .Keywords: CNC Lathe savings目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1 数控机床的发展史 (1)1.2 机床数控化改造的意义 (1)1.3 数控化改造后机床的优越性 (1)1.4 机床数控化改造的市场 (2)1.5 机床数控化改造的内容 (2)1.6 普通机床数控改造的目的 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 设计参数 (4)2.2 其他要求 (4)2.3传动原理 (5)3 传动设计 (6)3.1 减速齿轮设计及校核 (8)3.2 带轮及带的计算 (12)3.2.1 确定计算功率 (12)3.2.2 选取V带型 (12)3.2.3 验算带速和确定带轮直径 (12)3.2.4 确定带传动的中心距和带的基准长度 (12)3.2.5 验算小带轮的包角 (13)3.2.6 确定带的根数 (13)3.2.7 计算单根V带初拉力的最小值 (13)3.2.8 计算压轴力 (14)3.2.9 带轮的结构 (14)3.3 确定计算转速 (14)3.3.1 主轴 (14)3.3.2 各传动轴 (14)3.3.3 各齿轮 (14)3.3.4 核算主轴转速误差 (15)3.4 轴的初步确定 (15)3.5 轴的校核 (16)4 进给系统设计 (18)4.1 纵向进给丝杠设计 (18)4.2 横向进给丝杠设计 (20)4.3 步进电机选择 (20)4.3.1步距角α (21)4.3.2精度 (21)4.3.3转矩 (21)（论文）4.3.4启动频率 (22)4.3.5 纵向进给系统步进电机的确定 (22)4.3.6横向进给系统步进电机的确定 (23)5 技术经济分析 (24)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (28)1绪论1.1 数控机床的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机。
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。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
（注：两个阶段：数控NC 阶段和计算机数控CNC阶段。
六代：即电子管时代、晶体管时代、小规模集成电路时代、小型计算机时代、微处理器时代和基于PC时代）。
必须指出，数控系统发展到了第五代以后，才从根本上解决了可靠性低、价格极为昂贵、应用很不方便（主要是编程困难）等极为关键的问题。
因此，数控技术经过了近30年的发展才走向普及应用。
1.2 机床数控化改造的意义机床数控化改造，顾名思义就是在机床上增加微型计算机控制装置，使其具有一定的自动化能力，以实现预定的加工工艺目标。
众所周知，企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,就必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出满足市场需求、性能合适的产品。
目前,采用先进的数控机床已成为我国制造技术发展的总趋势。
购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的另一条有效途径。
机床数控化改造的市场目前在我国有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3％。
用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高等不良因素，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。
近年来，美国、日本、德国、英国等发达国家，在制造大量数控机床的同时，也非常重视对普通机床的数控化改造，机床的技术改造市场十分活跃。
机床改造业正逐步从机床制造业中分化出来，形成了用数控技术改造机床和生产线的新的行业和领域。
1.3 数控化改造后机床的优越性a.机床数控化改造可以提高零件的加工精度和生产效率。
b.机床数控化改造可以提高机床的性能和质量，加工出普通机床难以加工或者不能加工的复杂型面零件。
c.机床数控化改造后可以实现加工的柔性自动化，效率可比传统机床提高3~7倍。
d.可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运，降低工件的定位误差。
e.拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自检功能，更好的调节了机床加工状态。
还可以提示操作者机床故障或编程错误等机床运行中出现的问题。
f.数控加工降低了工人的劳动强度，节省了劳动力，减少了工装，缩短了新产品试制周期很生产周期，并可对市场需求做出快速反应。
1.4 机床数控化改造的市场由于机床下游行业固定资产投资连续几年快速增长，国内机电产品市场需求年均增长30％，带动了机床市场需求30％以上的增长。
从2002年开始，我国就成为世界第一机床消费大国。
2004年国产金属切削机床年产量达到38.94万台、数控机床产量5.19万台；2005年前三季度，我国金属切削机床和数控机床产量分别达到34.08万台和4.33万台。
我国的大多数制造行业和企业的生产、加工装备大多数是传统的机床，而且多数是役龄在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，直接影响到企业的生存和发展。
所以必须大力提高机床的数控化率。
由于近几年国内外数控系统的高速发展，使原来进口的高档数控系统已不再满足日新月异的产品需求，迫切需要更换最新的数控系统及软件。
我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。
在这些目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。
但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。
一些设备、有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。
种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。
这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富。
只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。
这也是一个极大的改造市场。
由于机床数控技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。
我国的机床改造业，也已进入到以数控技术为主的新的行业。
1.5 机床数控化改造的内容a. 精度恢复和机械传动部分的改进。
随着机床使用的役龄的增加，机床的机械传动部件，如导轨、丝杠、轴承等都有不用程度的磨损。