CA6140车床经济型数控改造设计【2张CAD图纸+毕业答辩论文】

摘     要

普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括：

(1) 床身的改造，为使改造后的机床有较好的精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零部件的耐磨性，尤其是机床导轨。为此，本例中采用旧床身淬火并贴膜。

(2) 拖板的改造，拖板是数控系统直接控制的对象，所以对其改造尤显重要。这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠，提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。

(3) 变速箱体的改造，由于采用数控系统控制，所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。

(4) 刀架的改造，采用数控刀架，这样可以用数控系统直接控制，而且刀架体积小，重复定位精度高，安全可靠。

通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。

关键字：普通车床  数控改造  步进电机  经济型数控系统  

目  录

1.前言……………………………………………………………………………………………1

2.设计总体要求及相关已知条件介绍……………………………………………2

2.1设计总体要求……………………………………………………………………………2

2.2相关已知条件……………………………………………………………………………2

3.切削力的计算与分析………………………………………………………………3

3.1切削力的分析与计算…………………………………………………………………………3

4.机床主电机功率计算…………………………………………………………………………4

4.1主轴的变速范围…………………………………………………………………4

4.2主轴的电机校核……………………………………………………………………………4

5.进给伺服系统传动方案的设计\对比分析………………………………………………4

5.1减速箱体的设计………………………………………………………………………………4

6.滚珠丝杠螺母副的设计\计算与选型………………………………………………5

6.1型号的选择………………………………………………………………………………5

6.2滚珠丝杠的计算……………………………………………………………………6

7.导轨的计算及选型…………………………………………………………7

8.步进电机的计算及选用…………………………………………………………8

8.1纵向步进电机的选择………………………………………………………………………8

8.2横向步进电机的选择………………………………………………………………………12

9.设计小结………………………………………………………………………………16

10.参考文献………………………………………………………………………………16

1.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。