C6140车床数控化改造课程设计心得

1 绪论1 绪论1.1课题背景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。

在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。

由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。

我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。

在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。

在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。

从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。

美国得宝公司已在中国开办公司。

在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。

从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田1西安工业大学毕业设计（论文）工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。

CA6140普通车床的数控化改造论文摘要目前大多数企业还有数量众多，而且还是有较长使用寿命的普通机床，由于普通机床加工精度相对较低，不能批量生产，生产的自动化程度不高，生产自适性差，但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。

而把普通机床改装成数控机床不失为一条投资少，提升产品加工精度及质量，提高生产效率的捷径，使企业提升竞争力，在我国成为世界制造中心及制造强国的进程中占有一席之地。

本设计共包含以下主要容，即改造总体方案，机械部分改造、辅助装置、数控部分、机床的安装与调试。

普通车床数控化改造可以带来以下好处：一是有利于普通车床的再次利用；二是有利于企业技术的提高和成本的节约；三是有利于企业经济开支的节约，四是有利于数控化市场的扩大。

机床数控化改造的意义有三：一是节约了企业资金，二是提升了机床性能，三是提高了生产效率。

关键词：车床数控化改造目录第1章前言 (1)1.1 问题提出 (3)1.2 普通车床数控化改造的好处 (4)1.3 机床数控化改造的意义 (4)第2章改造总体方案 (5)2.1 CA6140车床介绍 (5)2.1.1 CA6140车床组成图 (5)2.1.2 CA6140改造参数 (6)2.2 数控化改造要求和容 (6)第3章机械部分改造 (9)3.1 主传动系统 (9)3.1.1主传动系统的介绍 (9)3.1.2 主轴脉冲发生器 (9)3.2 进给传动系统 (10)3.2.1 纵向进给的改造与计算 (10)3.2.2 横向进给的改造与计算 (14)3.2.3 导轨 (17)第4章辅助装置 (18)4.1 刀架的改造与安装 .................................................. 错误!未定义书签。

第5章数控部分 (20)5.1 数控系统的选择 (21)5.2 数控系统的介绍 (21)5.2.1 操作面板 (21)5.2.2 软件操作界面 (22)5.2.3 系统参数 (23)5.3 伺服驱动 (24)5.4 伺服电机 (26)第6章机床的安装与调试 (27)6.1 数控系统的调试 (27)6.1.1 参数设置 (27)6.1.2 外部状态检查 (30)6.1.3 伺服电机安装调试 (31)6.1.4 接通伺服电源 (32)6.1.5 连接机床调试 (32)6.1.6 参数的设置与系统的调试 (35)6.1.7 其他参数设置及传动链注意事项 (35)6.2 电气PLC的调试 (35)6.3 安装调试的注意事项 (36)元器件清单 (37)结论............................................................................. 错误!未定义书签。

车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真毕业设计1.摘要本论文针对车床CA6140主轴系统进行数控化改造及仿真设计，旨在提高车床的加工精度和生产效率。

首先，对车床的主轴系统进行了详细分析，并确定了改造的目标和需求。

然后，基于数控系统的工作原理和数控编程的方法，设计了适用于CA6140主轴系统的数控控制系统。

最后，通过仿真模拟对改造方案进行了验证，并使用实际加工试验进行了实验验证。

实验结果表明，通过数控化改造，主轴系统的加工精度和生产效率得到了显著提高。

2.引言车床是传统机械加工设备中常用的一种，但是由于其控制方式落后，存在加工精度低、生产效率不高等问题。

因此，对车床进行数控化改造是提高其加工精度和生产效率的重要手段。

主轴系统作为车床的核心部件之一，其控制精度对整个车床的加工效果起着重要作用。

本论文针对车床CA6140主轴系统进行了数控化改造及仿真设计，旨在提高其加工精度和生产效率。

3.车床CA6140主轴系统的分析与改造目标首先，对车床CA6140主轴系统的结构和工作原理进行了详细分析，发现其存在传动链路复杂、加工精度不稳定等问题。

基于此，确定了改造目标为提高主轴系统的加工精度和稳定性，并提高其生产效率。

4.数控控制系统的设计根据数控系统的工作原理和数控编程的方法，设计了适用于CA6140主轴系统的数控控制系统。

首先，选取了适合主轴系统控制的数控设备，并设计了相应的控制算法和程序。

然后，对数控编程进行了详细设计，并使用仿真软件进行了仿真验证。

5.改造方案的仿真与验证为了验证改造方案的有效性，使用仿真软件对其进行了仿真模拟。

首先，建立了CA6140主轴系统数学模型，并将其运行参数与改造后的数控控制系统进行了耦合。

然后，通过调整控制系统的参数，对加工过程进行了仿真模拟，并对加工结果进行了分析和评估。

最后，使用实际加工试验进行了实验验证，并与仿真结果进行了对比分析。

6.结论通过车床CA6140主轴系统的数控化改造及仿真设计，本论文有效提高了主轴系统的加工精度和生产效率。

前言时光匆匆，大学四年的学习和生活即将结束。

为了全面检验四年来我们理论知识学习的质量和培养走向工作岗位独立自主的工作能力，按照学院的教学大纲要求，我们进行了大学生活中最重要的教学环节——毕业设计。

在本次设计中，我的设计题目是：CA6140普通车床的数控技术改造（机械部分）。

在设计中，就我个人而言，我希望能在这次设计中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加工作打下以各良好的基础。

使自己得到了最基本的技能训练，尤其是运用CAD制图，使我有机会把本专业的知识同计算机知识结合在一起。

此次设计是在指导老师张振金老师的悉心指导下，充分发挥自己独立思考的能力而完成的。

在设计中，我查阅了大量有关资料，多次到沈阳机床厂的生产一线调研，充分了解了本设备的实际运行情况。

由于本人理论水平有限，缺乏现场工作经验，在设计中，难免有这样或那样的错误与缺点，在此我诚恳希望各位老师给予我最直接的批评与指正，以便使我以后取得更大的进步。

最后，特向在本次设计中给予我帮助的老师们表示我由衷的感谢。

设计者：年6月20日目录前言-------------------------------------------------- 1 摘要-------------------------------------------------- 5 ABSTRACT ---------------------------------------------- 6 第一章绪论------------------------------------------- 7 一数控系统发展及趋势--------------------------------- 7 （一）国内外数控系统发展概况------------------------- 7 （二）数控技术发展趋势 ------------------------------ 7 （三）智能化新一代PCNC数控系统--------------------- 10 二普通机床数控改造的必要性-------------------------- 11 （一）微观看改造的必要性---------------------------- 11 （二）宏观看改造的必要性---------------------------- 12 三数控改造的内容及优缺点---------------------------- 12 （一）国外改造业的兴起 ----------------------------- 12 （二）数控化改造的内容 ----------------------------- 13 （三）机床数控化改造的优缺点------------------------ 13 四数控机床机构组成、特点及分类 ---------------------- 14 （一）数控机床的组成 ------------------------------- 14 （二）数控机床机构的特点---------------------------- 16 （三）数控机床的分类 ------------------------------- 19 五普通机床数控化改造市场---------------------------- 22 （一）改造的市场 ----------------------------------- 22 （二）进口设备和生产线的数控化改造市场-------------- 22 第二章 C6140普通车床数改的总体方案------------------- 24 一总体方案------------------------------------------ 24 （一）主传动系统和进给系统的改造-------------------- 24 （二）主轴脉冲发生器 ------------------------------- 25 （三）主轴脉冲发生器的结构及原理-------------------- 26 第三章数改C6140车床传动装置设计 -------------------- 27 一滚珠丝杠螺母副------------------------------------ 27（一）滚珠丝杠副的工作原理、特点及类型-------------- 28 （二）滚珠丝杠副的结构 ----------------------------- 29 二纵向进给系统的设计与计算-------------------------- 32 （一）纵向进给系统的设计计算------------------------ 32 （二）滚珠丝杠设计计算 ----------------------------- 34 （三）齿轮及转距的有关计算-------------------------- 39 三横向进给系统的设计与计算-------------------------- 42 （一）横向进给系统的设计计算------------------------ 43 （二）滚珠丝杠设计计算 ----------------------------- 44 （三）齿轮及转矩有关计算---------------------------- 46 四滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧方法 ---------------- 47 五滚珠丝杠副的安装结构------------------------------ 50 （一）支承结构 ------------------------------------- 50 六进给系统传动齿轮间隙的消除------------------------ 51 （一）采用减速箱的目的及注意事项-------------------- 51 （二）减少或消除空程的必要性和方法------------------ 51 第四章数改C6140自动刀架设计------------------------ 53 一自动刀架的分类------------------------------------ 53 二自动刀架的设计------------------------------------ 53 第五章数改6140步进电机的设计 ----------------------- 56 一步进电机的工作方式-------------------------------- 56 二步进电机的选择------------------------------------ 56 （一）步进电机选用的基本原则------------------------ 56 （二）数改C6140纵向进给系统步进电机的确定---------- 58 （三）数改C6140横向进给系统步进电机的确定---------- 58 第六章数改6140车床导轨设计------------------------- 60 一导轨的作用---------------------------------------- 60 二塑料导轨软带-------------------------------------- 60 第七章数控系统硬件电路设计-------------------------- 63 一数控系统基本硬件组成------------------------------ 63二单板机控制系统的设计------------------------------ 64 第八章 CA6140生产成本及经济技术分析------------------ 66 第九章结论----------------------------------------- 67 参考文献--------------------------------------------- 68 专题：----------------------------------------------- 70 高速切削的刀具材料及切削技术的应用------------------ 70 附录Ⅰ:外文文献---------------------- 错误！未定义书签。

CA6140数控机床改造设计论文正文摘要：随着数控技术的不断发展，传统机床的改造成为了一种有效的途径来提高生产效率和产品质量。

本论文对CA6140数控机床进行了改造设计，主要包括机床结构的改变、数控系统的更新以及相关配套设备的安装等方面。

通过对比改造前后的性能指标，得出改造后机床的工作精确度和稳定性均有了显著提升的结论。

该研究为类似机床的改造提供了有价值的参考。

关键词：数控机床；改造设计；工作精确度；稳定性引言：数控机床作为现代制造业的核心设备，其运动精度和稳定性对产品质量具有至关重要的影响。

然而，许多传统机床的性能已经无法满足现代制造业的需求，因此改造成为了提升机床性能的重要手段之一、本论文以CA6140数控机床为例，对其进行了改造设计，并通过性能指标的对比来评估改造后的效果。

一、机床结构的改变为了提高机床的刚性和稳定性，本次改造中对CA6140机床的结构进行了改变。

首先，在主轴箱的上部增加了加强筋，以增加整机的刚性。

其次，在床身底座上增加了一些加强板以增加床身的刚性。

通过这些结构的改变，提高了机床的工作精确度和稳定性。

二、数控系统的更新机床的数控系统是实现机床自动化的关键。

原有的CA6140机床采用的是较为老旧的数控系统，为了满足现代生产的要求，将其更新为采用最新的数控系统。

新的数控系统具有更高的运动精度和控制精度，能够满足更高的加工要求。

三、相关配套设备的安装为了更好地满足加工需求，对机床进行了配套设备的安装。

首先，增加了自动刀库系统，提高了刀具的转换效率。

同时，安装了自动润滑系统和冷却系统，以确保机床在工作过程中的稳定性和寿命。

四、改造效果评估对比改造前后的性能指标，可以明显看出CA6140数控机床的改造带来了显著的改善。

首先，在工作精确度方面，改造后的机床的定位精度提高了20%，回转精度提高了15%。

其次，在稳定性方面，改造后的机床的振动幅度减小了30%，噪音水平降低了20%。

从这些数据可以看出，改造后的机床在工作精度和稳定性上都有了显著提升。

CA6140普通车床的数控化改造设计把普通机床改造成经济型数控机床，既可以整合原有资源，使原有普通机床得到充分利用，减少投资费用，又能利用改造后的机床提高质量和效率。

事实证明，普通机床的数控改造能够给企业带来新的前景。

本文根据企业大量存在的CA6140普通机床，从机械部分和电气部分分析和设计入手，把普通车床改造成经济适用性的数控机床。

1机床数控化改造的意义一般说来，数控机床比传统机床有以下突出的优越性：（1）可以加工出传统机床不易加工的曲线、曲面等复杂的零件；（2）可以实现机加工自动化，而且是柔性自动化，所以效率可比传统型机床提高3～7倍；（3）加工的零件精度高，尺寸分散度小，使装配更容易；（4）可完成多工序的集中加工，减少零件搬运次数；（5）拥有自动监控、自动报警、自动补偿等自律功能，因而可实现一定时间无人看管的加工。

2总体设计方案（1）拆掉原车床的横向和纵向溜板箱、丝杠光杠及挂轮箱中的齿轮，用滚珠丝杠替换滑动丝杠；（2）纵向齿轮减速装置和驱动电机安装在机床的右端，横向齿轮减速器和驱动电机安装在床鞍的后部（相对操作者）；（3）拆除手动刀架，在小拖板上安装数控转位刀架，实现自动换刀；（4）增加数控装置系统，使机床数控化；（5）在挂轮箱内安装主轴脉冲编码器，以实现对主轴转速的同步检测和加工螺纹功能。

3縱向进给系统的设计改造纵向进给传动系统的改造如图3-1所示。

纵向步进电机1通过一对减速齿轮2把动力传递给纵向滚珠丝杠3，再由滚珠丝杠螺母副拖动工作台4做往复移动。

原车床的进给箱保留，滚珠丝杠左端仍然采用原固定支承结构，支撑轴6通过套筒联轴器5与滚珠丝杠3相连。

4横向进给系统的设计改造横向滚珠丝杠也采用一端固定，一端浮动，三点支承的形式，也通过双螺母螺纹预紧方式消除丝杠和螺母间的间隙，如图3-2所示。

横向步进电机1及减速器2安装在床鞍的后部。

靠近操作者一端，布置一根支撑短轴11，通过套筒联轴器10与滚珠丝杠7连接起来。

CA6140车床数控化改造设计解析一、背景介绍：CA6140车床是一种常见的传统车床，它通过手动操作来控制工件加工过程，由于操作依赖于操作人员的经验和技能水平，加工效率低且容易受到人为因素的影响。

为了提高加工效率和加工精度，以及减少人为错误带来的质量问题，对CA6140车床进行数控化改造是一个重要的研究方向。

二、数控化改造的目标：1.提高加工效率：通过数字控制系统控制各个工作参数，实现工件的自动化加工，提高加工效率。

2.提高加工精度：通过数控系统的精确控制，保证工件加工的精度和一致性。

3.降低人为错误：将操作人员对机床的依赖度降低，减少人为错误对产品质量的影响。

4.增加功能灵活性：数控系统可以灵活地调整参数，以适应不同工件的加工需求。

三、设计方案：1.数控系统选型：选择一款适合CA6140车床的数控系统，该系统应具有稳定可靠的性能和完善的功能，能够满足车床加工的需求。

2.导轨和滑块改造：对原有的导轨和滑块进行改造或更换，以提高加工精度和稳定性。

3.主轴改造：对原有的主轴进行改造或更换，以提高转速控制的精度和可靠性。

4.伺服电机安装：在车床的各个轴向上安装伺服电机，由数控系统控制其运动，以实现自动化加工。

5.完善的自动化装置：设计并安装自动换刀装置、自动送料装置等，以提高加工效率和减少人为操作。

6.编程软件开发：根据数控系统的特点，开发适合CA6140车床的编程软件，以便操作人员能够方便地进行程序编写和调整。

7.操作界面设计：设计一个简洁明了的操作界面，方便操作人员进行监控和调整。

四、预期效果：1.加工效率提高：数控系统实现了工件的自动化加工，大大提高了加工效率，减少了人为操作的时间。

2.加工精度提高：通过对各个工作参数的精确控制，加工精度得到了显著的提高。

3.缩短交期：由于加工效率提高，交货期可以相应缩短，提高了客户的满意度。

4.减少人为错误：数控系统的自动化控制减少了人为错误的可能性，提高了产品的质量稳定性。

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。

(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数控刀架一绪论我国数控机床的研制是从1958年开始的，经历了几十年的发展，直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后，我国的数控技术才有质的飞跃，应用面逐渐铺开，数控技术产业才逐步形成规模。

由于现代工业的飞速发展，市场需求变的越来越多样化，多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。

如果设备全部更新替换，不仅资金投入太大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。

如今科学技术发展很快，特别是微电子技术和计算机技术的发展更快，应用到数控系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工精度，所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。

机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。

CA6140普通车床数控化改造设计摘要数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。

数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度提高生产效率。

但是，发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多中小型企业难以承受。

如果淘汰大量的普通机床，而去购买昂贵的数控机床，势必造成巨大的浪费。

因此，普通机床的数控化改造大有可为。

针对现有常规CA6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。

本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了CA6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。

采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。

通过对CA6140A普通车床的数控改造，使其加工精度明显提高，定位准确可靠，操作方便，性能价格比高。

这种方法对中小企业设备的数控改造有一定的借鉴与推广作用。

本次改造主要针对车床的主轴系统、刀架系统、进给系统、反馈环节、电器控制柜及数控系统进行了改造，改造方法简单、改造操作步骤便于实施。

而且掌握了一些CAM、CAD等制图软件的应用和论文的撰写格式，这篇论文对我两年半的大学学习的一次全面总结。

关键词：车床数控改造进给系统主轴传动系统目录引言.................................................... 错误！未定义书签。

1.绪论................................................ 错误！未定义书签。

1.1数控机床优势概述.............................................. - 2 -1.2车床数控改造的现状与国内背景.................................. - 6 -1.3车床数控改造的必要性与可行性.................................. - 8 -2车床数控改造的总体构思与技术方案.................................. - 9 -2.1设计任务...................................................... - 9 -2.2总体方案的论证................................................ - 9 -2.3总体改造方案的确定........................................... - 10 -2.6机械部分的改造............................................... - 10 -2.7数控部分的改造............................................... - 11 -3普通车床主要结构的数控改造....................................... - 11 -3.1数控系统..................................................... - 11 -3.2纵向（Z向）进给系统的改造 ................................... - 13 -3.3横向（X向）进给系统的改造 ................................... - 17 -3.4刀架......................................................... - 18 -3.5主轴传动系统与滑动导轨副的改造............................... - 18 -3.6编码器....................................................... - 19 -4光栅尺安装与调试................................................. - 20 -4.1光栅尺的安装................................................. - 20 -4.2光栅尺的校正................................................. - 20 -5参考点的建立..................................................... - 20 -6如何提高数控机床精度?精度不够如何改进? ........................... - 21 -7结论............................................................. - 23 -引言数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂，精密，批量小，多变零件的加工问题，且能稳定产品的和、加工质量。

论文题目：CA6140车床主轴加工工艺数控化改造作者介绍：摘要数控机床的优点：具有高度柔性，加工精度高，加工质量稳定、可靠，生产率高，改善劳动条件，利于生产管理现代化。

普通机床的缺点：普通机床靠齿轮和普通丝杠螺母传动。

由于各运动副间存在间隙，加上手工操作不准确，因此重复精度较低。

普通机床测量时需停车后手工测量，测量误差较大，而且效率低下。

适合批量较小，精度要求不高，零活类零件。

它投资较数控低，但对工人的操作技能要求较高，因此工资水平高。

在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。

因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。

也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。

经过大量实践证明普通机床数控化改造具有一定经济性、实用性和稳定性。

所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床，这种做法具有投资少、见效快的特点。

事实证明：机床的数控化改造可以为企业带来可观的经济效益。

关键字：机床、数控化、改造、意义CA6140车床主轴简图目录一、数控化改造的必要性 (4)二、零件的作用 (4)三、CA6140车床主轴零件图 (5)四、零件的结构特点及设计要求 (6)五、CA6140车床主轴技术要求及功用 (7)六、零件毛坯的选择及热处理 (8)七、基准的选择 (9)八、工序加工中的主要问题 (10)九、加工阶段的划分 (12)十、加工工序的安排和工序的确定 (12)十一、工序具体内容的确定 (15)十二、指定工序数控加工编程 (16)十三、零件的检验 (18)十四、结论 (20)十五、致谢 (22)十六、参考文献 (22)一、数控化改造的必要性当代人类社会快速发展，正在进行第三次工业革命，由于社会生产力的快速发展，工业发达国家的军、民机械工业在上世纪70年代末、80年代初已经开始大规模应用数控机床，其本质是，采用信息技术对传统产业包括军、民机械工业，进行技术改造。

┊┊┊┊┊┊┊CA6140普通车床的数控化改造┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要针对大多数企业,具有数量众多和较长使用寿命的普通机床，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，但考虑投资成本，产业的连续性，又不能马上被淘汰。

数控机床作为机电液气一体化的典型产品，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量、零件多变的问题，加工质量稳定，生产效率较高。

购买新的数控机床是提高产品质量和效率的重要途径,但是成本高，许多企业在短时间内无法实现，这严重阻碍企业设备更新的步伐。

为此把普通机床数控化改造，不失为一条投资少、提升产品质量及生产效率的捷径，提升企业竞争力，在我国成为制造强国的进程中，占有一席之地。

本文的主要内容有：1．对普通车床数控化改造经济性评价详细论证，确定普通车床数控化改造方案；2．对进给系统的滚珠丝杠型号选择与装配设计，支承方式的设计与轴承型号选择，步进电机选择等进行了详细研究；3．对常用进口数控装置系统和国产数控装置系统进行仔细比较，根据所改造的性能和精度指标来选配数控装置系统和自动刀架型号，提出选择方法；4．根据普通车床CA6140电气控制系统和原理图与普通车床数控化改造CJK6140-A的数控系统对比分析，形成普通车床数控化改造完整的电气控制技术图；5.为保持切削螺纹的功能，仔细研究了在主轴上安装脉冲发生器的选型，脉冲发生器直接与主轴间连接方法，并形成了相应的技术图；6.拆卸普通机床，甩掉原有进给箱等，对主传动系统的进行大修，滑板贴塑与铲刮调试，对机床相关部件和参数进行测绘、测量；7.绘出相应的零件图和装备图；8．给出普通车床数控化改造的安装、调试方法。

关键词：普通车床、数控、改造ABSTRACTMost enterprises still have large amounts general-purpose machine tools which have longevity of service, low precision, can not adapt to mass production, low automatization and adaptability, but can not be washed out because of its low cost and continuity of enterprise’s production.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊As a representative production of mechanical, electronic, hydraulic and pneumatic integration, numerically controlled machines have a stabilization quality and high efficiency, and can solve problems such as complex structure, high precision, mass production, part variety in machining.Purchasing new numerically controlled machines is an important way to improve production precision and efficiency, but it may not come true to many enterprises because it cost much. Enterprises’ equipment updating step are counteracted severly. So General lathe's numerically controlled reforming is a quick way that costs less, improve production precision and efficiency, and it can improve enterprises’ competitive power. So it can takes its place in our way to a powerful manufacturing country.The main contents is:1. The economical efficiency of the reform is evaluated in detail and the reforming scheme is maked according to misty optimum’s synthesize adjudicate principle.2. The ball screw’s type,assembling, supporting, bearing type, and stepping motorof feeding system is designed.3. The import and domestic NC systems were compared carefully, brought upa choose method and selected the NC system and automatic tool rest according to the function and accuracy index of reforming.4. The complete electricity control diagram was drawn out according to the result of comparing CA6140’s electricity control system and principle with the reforming CJK6140-A’s NC system.5. In order to protect the function of cutting a screw ,we carefully studied the impulse regulator and its connection with the principal axis, and draw out a techniquediagram.6. Disassembled the lathe, throw away the old feeding system, repaired the main driving system ,covered plastics on sliding surface, shoveling or scraping and testing, counted or measured the parts of the lathe.7. Draw out parts diagrams and assemble diagram.8 .Methods of installing and testing of general purpose lathe’s numerically controlled reforming were put forward.Key words: General purpose lathe、 Numerical control(NC)、Reform┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章前言------------------------------------------------------- 6 1.1 问题的提出---------------------------------------------------- 6 1.1.1国内外数控系统发展概况 ------------------------------------ 6 1.1.2国内外数控技术发展趋势 ------------------------------------ 7 1.1.3智能化新一代PCNC数控系统 --------------------------------- 7 1.2 普通机床数控改造的经济性评价---------------------------------- 8 1.2.1微观看改造的必要性 ---------------------------------------- 8 1.2.2宏观看改造的必要性 ---------------------------------------- 9 1.3 普通机床数控化改造市场---------------------------------------- 9 1.3.1改造的市场 ------------------------------------------------ 9 1.3.2进口设备和生产线的数控化改造市场 ------------------------- 10 第二章CA6140普通车床数控改造总体方案的设计要求------------------ 10 2.1设计要求 ----------------------------------------------------- 10 2.2主传动系统和进给系统的改造 ----------------------------------- 11 2.3主轴脉冲发生器 ----------------------------------------------- 12 第三章进给伺服系统机械部分设计与计算---------------------------- 14 3.1 进给系统机械结构改造设计------------------------------------- 14 3.2 进给伺服系统机械部分的计算与选型----------------------------- 14 3.2.1确定系统的脉冲当量 --------------------------------------- 15 3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择与校核步骤 --------------- 15 3.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 ----------------------- 19 3.3.1横向进给系统的设计计算 ----------------------------------- 19 3.3.2 滚珠丝杠设计计算----------------------------------------- 20 3.3.3 齿轮及转矩有关计算--------------------------------------- 22 3.4滚珠丝杠螺母副的精度等级 ------------------------------------- 23 3.5滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧 ------------------------------- 23 3.6 进给系统传动齿轮间隙的消除----------------------------------- 25 3.6.1 采用减速箱的目的及注意事项------------------------------- 25 3.6.2 减少或消除空程的必要性和方法----------------------------- 25 第四章 CA6140数控改造步进电机的设计 ----------------------------- 26 4.1 步进电机的工作方式------------------------------------------- 26┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.2 步进电机的选择----------------------------------------------- 26 4.2.1 步进电机选用的基本原则----------------------------------- 26 4.2.2 CA6140纵向进给系统步进电机的确定 ------------------------ 27 4.2.3 CA6140横向进给系统步进电机的确定 ------------------------ 28 第五章自动回转刀架的选型---------------------------------------- 28 5.1 数控车床刀架的基本要求--------------------------------------- 28 5.2 自动回转刀架的工作原理--------------------------------------- 29 第六章CA6140普通车床数控化改造的数控系统------------------------ 29 6.1 数控车床及数控系统概述--------------------------------------- 29 6.1.1 机床主机------------------------------------------------- 30 4.1.2 驱动装置------------------------------------------------- 30 4.1.3 辅助装置------------------------------------------------- 30 4.1.4 数控装置系统--------------------------------------------- 31 4.1.5 编程装置------------------------------------------------- 31 6.2 微机控制系统硬件电路设计------------------------------------- 31 6.2.1控制系统的功能要求 --------------------------------------- 31 6.2.2硬件电路的组成 ------------------------------------------- 31 6.3 单板控制系统的设计------------------------------------------- 32 6.3.1 硬件配置------------------------------------------------- 32 6.3.2 贮存器空间分配------------------------------------------- 32 6.3.3 I/O口地址分配 ------------------------------------------- 32 6.3.4 光电隔离电路--------------------------------------------- 33 6.4 8031单片机简介 ---------------------------------------------- 33 6.5 存储器扩展电路设计------------------------------------------- 34 6.5.1 程序存储器的扩展----------------------------------------- 34 6.5.2 数据存储器的扩展----------------------------------------- 34 6.6 译码电路设计------------------------------------------------- 38 6.7 其他辅助电路设计设计----------------------------------------- 38 6.7.1 8031的时钟电路单片机的时钟的产生方式 -------------------- 38 6.7.2 复位电路------------------------------------------------- 40 6.7.3 越界报警电路--------------------------------------------- 40 6.7.4 掉电保护电路--------------------------------------------- 41第七章安装调整中应注意的问题----------------------------------- 42┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊7.1 滚珠丝杠螺母副的选择--------------------------------------- 42 7.2 滚珠丝杠螺母副的调整--------------------------------------- 42 7.3 联轴器的安装----------------------------------------------- 42 7.4 主轴脉冲发生器的安装--------------------------------------- 42 第八章结束语---------------------------------------------------- 42 致谢------------------------------------------------------------- 43 参考文献----------------------------------------------------------44┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章前言1.1问题提出数控车床作为机电液气一体化的典型产品，是现代机械制造业中不可缺少的加工设备，在机械制造业中发挥着重要的作用，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、零件多变的加工问题，且产品加工质量稳定，生产效率较高。

2024年车工实训心得体会经过一学期的车工实践，我已深入理解了车床加工的理论与技巧，以下是我在车工实训中的学习总结。

我将通过阐述m20螺纹的加工方法和注意事项，来展示我所掌握的知识。

以ca6140车床为例，加工螺纹前需先车出一个m20的外圆。

考虑到最终螺纹直径要求为m20，加工中应将外圆尺寸控制在19.7至19.8之间，以预留0.2至0.3的余量。

假设初始棒料直径为m30。

开始加工时，先将棒料固定在车床卡盘上，安装好外圆车刀。

将车床转速设定为450转/分钟，轻触棒料端面进行初步切削，大拖板进给1-2mm，利用中拖板车出垂直端面。

然后调整刀具与棒料外圆接触，大拖板退刀，开始车外圆。

整个过程共分为4刀，前三刀进刀量均为3mm，最后一刀为精车，此时需考虑0+0.0/-0.02的尺寸偏差。

完成上述步骤后，原料已形成直径为m19.7的外圆。

接下来，需在m20-30之间切槽，槽宽5-8mm，深度6.4mm。

切槽时需确保达到指定尺寸，并进行清根处理。

所有准备工作完成后，开始加工螺纹，采用正反转切削法。

该方法的特点是卡盘正转时大拖板进刀，反转时退刀。

调整车床刀具进给，使螺纹刀接触棒料，卡盘正转划线，使用游标卡尺测量确认螺距为2.5。

合格后，以不超过5mm的进给量进行中拖板切削。

在接近完成时，每次进刀量最好控制在0.01-0.02，以确保螺纹表面光洁度，避免撕裂现象。

以上即为m20螺纹的完整加工流程。

我深知这只是车工学识的冰山一角，我将继续努力学习，以期在未来能更深入地掌握这一技能。

2024年车工实训心得体会（二）在第七日，我们投身于实际的铣削操作。

原先误以为铣工是在含水的环境中进行精细加工，然而实际情况并非如此！我们面对的是锐利的刀具和类似的车床，但区别在于铣工是工件在移动，且能加工平面。

尽管期望我们制造的部件日后能自用，我们还是以超过百分百的精确度精心铣削了每一个零件。

祈求一切顺利！接下来的项目是现代加工。

在电焊时，我们已见识过这个区域，其清洁程度虽高，但独特的气味对像我这样对异味敏感的人来说是个挑战。

C6140车床数控化改造课程设计心得C6140车床数控化改造课程设计心得总结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。

说实话，课程设计真的有点累。

然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这3周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消。

虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟。

通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致。

课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：但一想起吴吉平教授平时对我们的耐心教导。

想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定要养成一种高度负责、认真对待的良好习惯。

这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。

扩展阅读：C6140车床数控化改造课程设计C6140车床数控化改造设计山东英才学院毕业设计题目普通车床C6140的数控化改造专业机电一体化工程姓名张海伟指导教师刘河洲二O一一年三月第1页C6140车床数控化改造设计前言我国目前机床总量为380万余台，而其中数控机床总数只有11.34万台，这说明我国机床数控化率不到3%。

我们大多数制造业和企业的生产、加工设备大多数是传统机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。

用这种机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、成本高等缺点，因此这些产品在国际、国内市场上缺乏竞争了，这直接影响了企业的生存和发展。

所以必须提高机床的数控化率。

对于我国的实际情况，大批量的购置数控机床是不现实也是不经济的，只有对现有的机床进行数控改造。

数控改造相对于购置数控机床来说，能充分发挥设备的潜力，改造后的机床比传统机床有很多突出优点，由于数控机床的计算机有很高的运算能力，可以准确的计算出每个坐标轴的运动量，加工出较复杂的曲线和曲面。

ca6140实训心得体会ca6140实训心得体会实训，就是把我们在学校所学的理论知识，运用到客观实际中去，是自己所学到的理论知识有用武之地，只学不实践，那么所学的就等于零，看看下面的ca6140实训心得体会。

ca6140实训心得体会理论应该与时间相结合。

另一方面，实践卡可以为以后找工作打基础。

通过这段时间的实习，学到一些在学校里学不到的东西。

因为环境不同，接触的人与事不同，从中学到的东西自然就不一样。

要学会从实践中学习，从学习中时间。

而且中国的紧急飞速发展，在拥有越来越多的机会的同是，也有了更多的挑战。

对于人才的要求就会越来越高，我们不只要学号学校所学到的知识，好药不断充生活中，实践中学其他知识，不断从各方面武装自己，才能在竞争中突出自己，表现自己。

短短两个月的工作过程是我受益很大。

不仅让我开阔了眼界，最主要的是懂得了如何更好的为人处事。

第一要真诚：你可以伪装自己的面孔，但绝不可以忽略真诚的力量。

记得第一天来这里时，心里不可避免的有些疑惑：不知道老板怎么样，应该去怎么做，要去感谢什么等等。

踏进大门后，之间几个陌生的人用莫名而疑惑的眼神看着我，我微笑和他们打招呼，尴尬的局面理科得到了缓解，大家都很友善的微笑欢迎我的到来。

从那天戚，我养成了一个习惯，每天早上见到他们都要微笑的说声好。

第二是激情与耐心：激情与耐心，就像火与冰，看是两种完全不同的东西，却能碰撞出最美丽的火法。

第三是主动出击：当你可以选择的时候，把主动权握在自己手中，在实习旗舰，我会主动的协同同事工作，主动的做些力所能及的事，并会几级的寻找合适的时间跟他们交流。

谈生活学习以及未来的工作，通过这些我就同事们走的很近，在实习中，他们会教我怎么做事见什么样的人说什么样的话，使我觉得花的了很多收获而且和他们相处的很愉快。

第四是感受到学校和社会的距离：在学校，只有学习的氛围，毕竟学校是学习的场所，每一个学生都在为取得更高的成绩而努力。

在这里是工作的场所，每个人都会为了获得更多的报酬而努力，无论是学习还是工作，都存在着竞争，在竞争中就要不断学习别人先进的地方，也要不断学习别人怎么做人，，移提高自己的能力。