普通车床的数控化改造(机械传动部分）.doc

摘要:本文针对大多数企业具有数量多和使用寿命长的普通车床，其加工精度较低、不能批量生产、自动化程度不高、自适应性差的现状，致力于将普通车床加工改造成数控化车床，从而大大提高企业工作效率，提升产量。

在研究这个课题的时候，我先对现在工厂中购买使用的数控机床做了比较全面的调查。在结合C6140普通车床本身的结构和运动特性后，完成车床改造整体方案选择，包括数控系统选择。计算和确定主传动改造时所需替换的电机、轴承等零部件型号。改造驱动进给传动部件，计算和确定导轨副、轴承、导轨等零部件型号。确定了自动换刀方式。最后绘制了相关零部件的零件图和横纵向进给系统的装备图。

关键词 普通车床；数控；改造

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题的背景-1

1.1.1 目前金属切削机床在我国经济中的重要性-1

1.1.2 数控机床所拥有的优点-1

1.1.3 我国数控机床的发展形势-1

1.1.4 把机床数控化的原因-2

1.2 机床的数控化-2

1.2.1 概述-2

1.2.2工作流程-3

2 数控化改造总体方案的确定-4

2.1 CA6140普通车床数控化改造方案的选择-4

2.1.1 选择系统-4

2.1.2 确定系统方式-4

2.1.3 选择伺服控制系统-4

2.1.4 确定其传动方式-4

2.2 确定车床的改造方法-5

2.3 主轴脉冲发生器的选择-5

2.4 自动回转刀架的选型-6

2.4.1 对改造后的刀架的一些要求-6

2.4.2 刀架的自动换装-7

3 进给伺服系统的改装设计-9

3.1 确定系统脉冲当量-9

3.2 横向和纵向工作台的计算-9

3.3 计算切削力-10

3.3.1 纵切外圆-10

3.3.2 横切端面-10

3.4 滚珠丝杠螺母副-10

3.4.1 滚珠丝杠螺母副-10

3.4.2 纵向滚珠丝杠的选型与计算-11

3.4.3 横向滚珠丝杠的选型与计算-13

3.4.4 纵向和横向滚珠丝杠螺母副的校核-14

3.4.5 滚珠丝杠的计算-16

3.4.6 齿轮和转矩的计算-17

3.5 滚珠丝杠螺母副的精度等级-19

3.6 关于滚珠丝杠副轴向间隙的调整及预紧方法-20

3.7 消除进给系统中传动齿轮间隙-21

3.7.1 采用减速箱的目的及注意事项-21

3.7.2 减少或消除空程的必要性和方法-21

3.8 CA6140数控化改造步进电机的相关设计-22

3.8.1 步进电机-22

3.8.2 如何选用电机-22

3.8.3 CA6140纵向进给系统步进电机的确定-23

3.8.4 CA6140的横向进给系统步进电机的确定-24

3.9 主轴相关设计-24

3.9.1 选择主轴轴承-24

3.9.2 主轴的传动-25

3.9.3 直径选择-25

3.9.4 主轴悬伸量的确定和跨距的选择-26

3.9.5 主轴组件的验算-29

3.10 V带轮设计-31

3.10.1 V带轮计算-31

3.10.2 带传动的张紧与维护-31

3.11 确定主轴交流伺服电机-31

3.11.1 主轴变速的范围-31

3.11.2 初次选择主轴电机的型号-32

3.11.3 主轴电机的校核-32

结论-33

致谢-34

参考文献-35