CA6140卧式车床数控化改造设计-纵向进给系统的设计
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CA6140卧式车床总体布局图.dwg
CA6140卧式车床数控化改造设计-纵向进给系统的设计开题报告.doc
CA6140卧式车床数控化改造设计-纵向进给系统的设计答辩稿.ppt
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CA6140卧式车床纵向进给装配图.dwg
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轴.dwg
齿1零件图.dwg
齿2零件图.dwg
目 录
1 绪论 1
1.1 国内外数控机床的发展现状 1
1.2 数控系统的发展趋势 2
1.3 普通机床数控改造的意义 3
1.4 本文的设计任务 3
2 C6140普通车床数控改造的总体方案设计 5
2.1 C6140普通车床介绍 5
2.2 总体方案的确定 6
2.3 机械系统的改造设计方案 8
3 纵向进给系统的详细设计与计算 13
3.1 脉冲当量的确定 13
3.2 切削力的计算 13
3.3 滚珠丝杠螺母副的设计及计算 14
3.4 齿轮传动的计算 18
3.5 步进电动机的选择 19
4 传动间隙的调整与预紧及导轨的设计 22
4.1 滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧 22
4.2 进给系统传动齿轮间隙的消除 23
4.3 数控改造C6140车床导轨设计 24
5 数控系统硬件电路设计和软件设计 28
5.1 数控系统基本硬件组成 28
5.2 单板机控制系统的设计 28
5.3 软件设计 31
结束语 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
毕业设计说明书（论文）中文摘要
数控技术的水平高低和机床的数控化率是衡量一个国家工业发展水平的重要标志。目前我国机床的数控化率还不到5%,无论从数控技术水平和机床的数控化率都大大落后于西方发达国家。加快发展我国的机床改造业，具有重要的现实意义和使用价值。
本文主要是采用微机数控技术对最大加工直径为400mm的普通卧式车床进行改造。首先对普通卧式车床的改造任务和功能需求进行了认真分析，其次设计出总体改造方案，包括主传动系统、进给系统、回转刀架及微机控制系统的方案设计，最后经过对切削力的计算、滚珠丝杠副、齿轮副及步进电机的选型，给出了纵向进给系统的详细设计。
关键词 数控 改造 车床 纵向进给
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Design of Horizontal Machine based on Numerical
Control Technology
——Design of Longitudinal Feeding System
Abstract
Level of numerical control technology and CNC machine tool is a measure of the rate of a national industrial development an important indicator of the level. CNC machine tools in China is less than the rate of 5%, CNC technology in terms of the level and rate of NC machine tools are lagging far behind developed countries in the West. Speed up the transformation of the development of China's machine tool industry, has important practical significance and value.
This paper mainly using computer numerical control technology to alter the ordinary horizontal lathe whose maximum machining diameter is 400mm.
first of all, horizontal lathe for ordinary tasks and functions of the transformation of a careful analysis of needs,Second, the design of the overall reform program, including the main drive system, feed system, rotary tool holder and the program of microcomputer control system design, after the final calculation of cutting force, ball screw, gear and stepper motor selection, vertical feed is given for the detailed design.
Keywords Numerical control Transformation lathe Vertical feeding system
1 绪论
1.1 国内外数控机床的发展现状
1.1.1 国内数控机床的发展现状
近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。 2001年，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。出口的数控机床品种以中低档为主。
1.1.2 国内数控机床的特点
（1）新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位。
（2）数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高。
2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%。金切机床行业产值数控化率从2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。
（3）数控机床发展的关键配套产品有了突破。
1.1.3 国外数控机床的发展现状
（1）国际机床市场的消费主流是数控机床。
1998年世界机床进口额中大部分是数控机床，美国进口机床的数控化率达70%，我国为60%。目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。
（2）国外数控机床的网络化。
随着计算机技术、网络技术日益普遍运用，数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋势和方向，互联网进入制造工厂的车间只是时间的问题。从另一角度来看，目前流行的ERP即工厂信息化对于制造业来说，仅仅局限于通常的管理部门（人、财、物、产、供、销）或设计、开发等等上层部分的信息化是远远不够的，工厂、车间的最底层加工设备——数控机床不能够连成网络或信息化就必然成为制造业工厂信息化的制约瓶颈，所谓的ERP就比较“虚”没有能够真正地解决制造工厂的最关键的问题。所以，对于面临日益全球化竞争的现代制造工厂来说，第一是要大大提高机床的数控化率，即数控机床必须达到起码的数量或比例；第二就是所拥有的数控机床必须具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在工厂、车间的底层之间及底层与上层之间通讯的畅通无阻。
结束语
随着微电子技术的发展，我国的机床数控化在近十年来有了很大的发展，而普通机床的数控化改造后在满足完成同样的加工任务的前提下，可大大降低技术改造的投资经费，在实际中得到广泛应用。基于对C6140普通车床进行经济型数控改造设计过程中，我认为普通机床的数控改造具有很多的优点、必要性及其良好的发展趋势。
全功能的数控系统虽然功能丰富，但成本高，我国的一般中小企业购置困难，但是中小型企业为了发展生产，希望对原有机床进行改造，进行数控化、自动化、以提高生产效率。经济型数控机床系统就是结合现实的生产实际，我国的国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能降低价格。目前我国经济型数控系统发展迅速，研制了几十种简易NC系统，有力地促进了我国数控事业的发展。
本文主要是采用微机数控技术对最大加工直径为400mm的普通卧式车床进行改造。首先对普通卧式车床的改造任务和功能需求进行了认真分析，其次是对卧式车床数控化改造总体方案的设计和纵向进给系统机械部分的设计与计算，由于时间的原因纵向进给系统控制部分硬件与软件设计有所考虑，但做的不够完善，当然还存在一些不足之处，恳请各位老师批评与指正。
改造后的车床，可手动、机动操作，操作简单，使用方便，价格低廉，其性能价格比适中；而且还能解决复杂零件的加工精度控制问题，节约大量工装费用，减轻工人的劳动强度，提高工人素质。
企业应用经济型数控对设备进行改造后，增强了企业应变能力，为提高企业竞争能力创造了条件，提高了加工精度和批量生产的能力，提高了设备自身对产品更新换代所需要的应变能力，增强了企业的竞争能力。
致 谢
本设计是在学院机械工程及自动化专业所有教师的悉心指导下完成的。我系教师们严谨的治学态度，丰富的专业知识和工作经验，平易近人的优秀品质，对我产生了良好而深远的影响。 在设计进行期间，得到老师的大力支持和帮助，他们不仅在学业上给予我很多帮助，提出了很多宝贵意见，而且在生活上也给予了我无微不至的关怀，使我顺利的完成了设计，尤其是张老师工作勤勤恳恳，兢兢业业，从不计较个人得失的高尚品质给我留下了深刻的印象。对我以后的工作、生活起到了榜样的作用。
在设计后期审图工作交由张少文老师负责，张老师认真负责的态度，一丝不苟的精神使我受益非浅。在此，我向所有在我设计期间曾给予我帮助的老师，同学们表示最真诚的感谢。
参 考 文 献
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