山东技师学院电气工程系毕业设计样本

山东技师学院电气工程系毕业论文 第 1 页 共 9 页 山东技师学院电气工程系毕业设计 CA6140 型车床的经济型数控改造设计 姓 名 刘 泽 奇 班 级 技 师 电 气 071 系 别 电 气 工 程 系 学 校 山 东 技 师 学 院 指导教师 刘 同 营 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 2 页 共 9 页 毕毕 业业 设设 计计 评评 分分 表表 专业班级学号姓名 课题名称 指导老师评分 50 分 答辩小组评分 50 分 工 作 量 5 分 文 献 阅 读 5 分 学术水 平与实 际能力 10 分 综合应 用知识 的能力 15 分 文 字 图 表 5 分 学 习 态 度 10 分 工 作 量 5 分 文 献 阅 读 5 分 学术水 平与实 际能力 15 分 综合应 用知识 的能力 10 分 文 字 图 表 5 分 答 辩 意 见 10 分 小 计 答 辩 小 组 评 议 答辩组长签名 年 月 日 企 业 专 家 评议 企业专家签名 年 月 日 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 3 页 共 9 页 论文题目 CA6140 型车床的经济型数控改造设计 摘 要 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 CA6140 车床主轴转速部分保留原车床的手动变速功 能 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 纵 向 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控制系 统的改造 关键词 CA6140 车床 数控改造 滚珠丝杠 步进电动机 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 4 页 共 9 页 目目 录录 第一章 CA6140 车床进给伺服系统改造方案的拟订 5 1 1 总体方案确定 5 1 2 CA6140 车床的设计参数 5 第二章 CA6140 电气原理图 7 第四章 CA6140 车床刀架部分的改造 23 4 1 刀架的选用 23 总结 25 参考文献 26 致谢 27 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 5 页 共 9 页 第一章 CA6140 车床进给伺服系统改造方案的拟订 1 1 总体方案确定 CA6140 车床数控改造方案本文改造后的结构是一种非常典型卧式车床的数控改 造结构 改造时拆除原机床的纵向和横向丝杠光杠 溜板箱 挂轮箱的挂轮 原手动 刀架及手柄等部件 用滚珠丝杠替换原有普通丝杠 用电动刀架替换原有的普通刀架 纵向和横向进给采用步进电动机及减速器驱动 横向步进电动机及减速器装置安装在 机床床鞍的后部 纵向的步进电动机减速器装置安装在机床的右端 由于被改装的机床本身的机械结构不是按数控机床的要求设计的 其精度和刚度 等性能指标往往不能满足数控机床的要求 因此将普通机床改造为全功能的数控机床 一味追求先进指标则会得不偿失 所以确定总体方案的原则应当是在满足生产需要的 前提下 对原机床尽可能减少机械部分的改动量 选择简单易用的数控系统 达到合 理的性价比 本次改造设计要求就是根据这一原则提出的 根据设计要求 依据设计 参数及机床数控改造的理解 总体方案确定如下 1 系统的运动方式与伺服系统的选择 由于改造后的经济型数控机床应具有定位 直线插补 顺 逆圆插补 暂停 循 环加工 公英制螺纹加工等功能 故应选择连续控制系统 考虑到属于经济型数控机 床加工精度要求不高 为了简化结构 降低成本 采用步进电机开环控制系统 2 机械传动方式 为实现机床所要求的分辨率 采用步进电机经齿轮减速再传动丝杆 为保证一定 的传动精度和平稳度 尽量减少摩擦量力 选用滚珠丝杆螺母副 同时 为提高传动 刚度和消除间隙 采用有预加负荷的结构 齿轮传动也要采用消除齿侧间隙的结构 1 2 CA6140 车床的设计参数 根据型普通原始数据及数控改造设计要求 确定主要如下 最大加工直径 车床身上 400mm 车床鞍上 210mm 最大加工长度 1000mm 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 6 页 共 9 页 快进速度 纵向 2 4m min 横向 1 2m min 最大切削进给速度 纵向 0 6m min 横向 0 3m min 脉冲当量 纵向 0 01mm step 横向 0 005mm step 脉冲分配方式 逐点比较法 控制坐标数 2 机床定位精度 0 015 溜板及刀架重力 纵向 800N 横向 600N 自动生降速性能 有 起动加速时间 30ms 主电机功率 7 5Kw 第二章机床进给伺服系统机械部分的设计和计算 2 1 进给伺服系统机械部分的结构改造设计方案 2 1 1 纵向进给机械结构改造方案 拆除原机床的进给像 溜板箱 滑动丝杠 光杠等 装上步进电机 齿轮减速箱 和滚珠丝杠螺母副 为了提高支承刚度 采用向心推力球轴承对加止推轴承支承方式 齿轮间隙采用双薄片调隙方式 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 7 页 共 9 页 利用原机床进给箱的安装孔和销钉孔安装齿轮箱体 滚珠丝杆仍安置在原来的位 置 两端仍采用原固定方式 这样可减少改装工作量 并由于滚珠丝杠的摩擦系数小 于原丝杠 且外径比原先的大 从而使纵向进给整体刚度只可能增大 纵向进给机构都采用了一级齿轮减速 双片齿轮间没有加弹簧自动消除间隙 因为弹簧的弹力很难适应负载的变化情况 当负载大时 弹簧弹力显小 起不到消除 间隙之目的 当负载小时 弹簧弹力又显大 则加速齿轮的磨损 因此 采用定期人 工调整 螺钉紧固的办法消除间隙 2 1 2 横向进给机械结构改造方案 拆除原中拖板丝杆 安装滚珠丝杆副 为提高横向进给系统刚度 支承方式 采用两端装止推轴承 步进电机 齿轮箱安装于机床后侧 为了使减速机构不影响走 刀 同时消除传动过程的冲击 减速机构采用二级传动 从动轮采用双薄片错位消除 间隙 第二章 CA6140 电气原理图 第四章 CA6140 车床刀架部分的改造 4 1 刀架的选用 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 8 页 共 9 页 数控机床上的刀架是安放刀具的重要部件 按换刀方式的不同 数控车床的刀架 系统主要有回转刀架 排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式 其中回转刀架 是数控车床最常用的一种典型换刀刀架 本设计中所采用的刀架系统类型为数控车床 最常用回转刀架类型中的四方刀架 刀架安装时拆除原手动刀架和小拖板 安装由微机控制的四工位电动刀架 根据车 床的型号及主轴中心高度 选用 LD4 I 型四工位电动刀架 安装时 去掉车床小拖板 置 刀架于中拖板上 卸掉电机风罩 逆时针方向转动电机 或转动轴承盖处之内六角螺孔 使 刀架转动到 45 左右时 装上螺钉 然后固定刀架即可 电动刀架的安装较为方便 安装 时须注意以下两点 1 电动刀架的两侧面与原车床纵 横向的进给方向平行 2 电动刀架与系统的连线在安装时应合理 以免加工时切屑 冷却液及其它杂物磕 碰电动刀架连线 山东技师学院电气工程系毕业论文 第 9 页 共 9 页 参考文献 致谢 本论文是在指导教师 XXX 的悉心指导下完成的 XXX