CA6140车床FANUC数控改造电气部分研究设计（系统选型及强电设计）论文[带图纸].doc

TianjinUniversityofTechnologyandEducation毕业设计专业：机械维修及检测技术教育班级学号：0301-07学生姓名：王丽丽指导教师：蒋丽副教授二八年六月天津工程师范学院本科生毕业设计CA6140车床FANUC数控改造电气部分研究设计（系统选型及强电设计）ResearchandDesignofAlteringCA6140LathesUsingFANUCNumericalControlSysteminElectricPart(SystemSelectandElectricDesign)专业班级：机检0301学生姓名：王丽丽指导教师：蒋丽副教授院别：机械工程学院2008年6月摘要在我国目前拥有大量技术陈旧的机床急需更新的情况下，由于数控机床的加工能力和资源受限，对机床进行数控化改造是一条节约资金和快速上马的有效途径。普通机床的数控化改造已成为企业提高自身自动化程度的一种重要化手段。本设计对CA6140数控车床进行数控化改造，主要内容为数控系统选型和电气原理图的设计。在设计的前期翻阅了大量的资料，根据任务书的要求确定了总体设计方案。介绍了当前国内外机床改造业的现状，讨论了如何经济实用地做好数控系统选型，实现新数控系统与旧机床的组合，最终满足旧机床改造的要求，改善机床的技术性能。先对机床改造进行了可行性分析，通过几种典型数控系统的对比，选择了FANUC0iTB数控系统作为原机床的数控装置，并选用了与该系统相匹配的主轴电机和伺服电机。该系统是由日本生产的，其成本低，功能实用，运行可靠，而且操作与维护容易，性能价格比非常突出。接着完成了系统的强电设计及主电路控制元器件的选型。利用FANUC数控系统对CA6140进行数控化改造后，该机床操作方便，降低了操作者的劳动强度，机床的控制精度也有了很大的提高。关键词：车床；数控改造；数控系统；伺服系统；电气原理图ABSTRACTInthecaseofthefactthatthereareagreatquantityofobsoleteoldlathesneedingrenewinginChinaatthemoment,theirprocessingcapabilityandresourcesofthedigitalcontrollathearelimit.Thereforecarryingonthedigitalcontrolreconstructionisvalidandnecessaryforthebenefitoffastcapitalturnoverandeffectiveintroduction.TraditionmachinetoolNCretrofithasbeenanimportantmethodforthecorporationstoenhancetheirautomation.ThispaperprovidesadetailedreconstructionschemeforCA6140typecommonlathe,selectingthetypeoftheNCsystemanddesigningtheelectricdrawingsisthemainworkcontent.alargenumberofmaterialswerebrowsedinearlystageandoveralldesignplanareconfirmedaccordingtotherequestoftaskbook.Itintroducesthecurrentsituationofretrofittingmachineindustryathomeandabroad.ItdiscusseshowtoeconomicallyandpracticallyselectthetypeofNCsystemforanoldmachinetool,andsetforthhowtorealizethecombinationofnewNCsystemandit,finally,tomeettherequirementofretrofittinganoldmachinetoolandimproveitstechnicalperformance.Itmakesafeasibleanalysistothelathereconstruction.Bycomparingseveraltypicalnumericalcontrolsystem,IchooseFANUC0iTBdigitalcontrolsystemascontrolapparatusinpresentmachinetool,servomotorandspindlemotoraswellwhichisfitforthesystem.ThesystemisproducedbyJapan.Themanipulationandmaintenanceofthesystemisfairlyeasyandtheperformancetopriceratioisgreatlyoutstanding.Later,Icarriesouttheelectricdesignofthesystem,selectthepropercomponentinthepowerfulelectriccircuitaswell.HavingmadeuseofFANUCnumericalcontrolsystemtoprovideareconstructionforCA6140lather.Themachinetoolisoperatedconveniently,lowerslaborstrength,anditscontrolaccuracyisraisedalot.Keywords:lathes；digitalcontrolreconstruction；numericalcontrolsystem；servosystem；electricprinciplediagramI目录1引言.11.1数控机床改造的特点及国内外发展概况.11.1.1数控机床改造的特点.11.1.2国内外数控机床改造的现状.11.2机床数控改造的必要性和可行性.21.2.1市场需求.21.2.2必要性和迫切性.21.2.3可行性.31.3本次数控改造研究设计的主要内容及设计方案.31.3.1数控改造的内容.31.3.2设计方案.42CA6140普通车床数控化改造的可行性分析.62.1机床简介.62.1.1原机床功能.62.1.2原机床精度.62.1.3原机床主要技术参数.62.1.4原机床传动系统.72.1.5原机床电气控制.72.2CA6140普通车床数控化改造的可行性论证.82.2.1技术可行性论证.83数控系统选型.113.1数控系统选型原则.113.2国内外数控系统比较.113.2.1典型数控系统的分析比较.123.2.2数控系统的选型.143.2.3数控改造的控制方式选择.173.3伺服系统改造方案.183.3.1进给驱动系统的改造.183.3.2主轴驱动系统的改造.243.3.3伺服系统连接图.274机床强电设计.29