CA6140车床制动机构的改进

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。

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车床主轴开停及制动操纵机构的改进设计从理论上看hi主轴的该套操纵机fc构思新颖，制涵改进设计AUrightsreserved。

0、前言床的结构基础上改进设计出来的一种通用机床，尽管它的设计构思严谨，设计巧妙，较原C620车床有了很大的提高，是车床型号中典型机床，其工作结构原理列入了教科书。

但在多年使用中发现：该机床的主轴开停及制动操纵机构还存在不足之处。

本文将就此问题，提出笔者的看法和改进设计措施。

1、原CA6140车床主轴开停及制动操纵机构原理CA6140车床的开停机构，是采用双向摩擦离合器来执行的。

为了节省时间，需要安装制动器11.其结构原理详见。

1.双联齿轮2齿轮3.羊角形摆块4滑套5.杠杆6制动带7.手把8操纵杆9、11.曲柄10拉杆12.轴13.齿扇14.齿条轴15拨叉16.拉杆主轴开停及制动操纵机构主轴的开停及制动器操纵机构共用一套操作系统，全由手柄7来控制，当手柄7处于上、下位置时，经操纵杆8，曲柄9（11），拉杆10，轴12，齿扇13的传动促使杠杆5下部触头落于齿条轴14的右或左两个凹圆柱面中的槽中，制动带6被放松，机床的主轴处于正转或反转的运动状态。

当手柄7被扳到中间位置，齿条轴14被移动到中间位置，此时双向摩擦离合器两边都不接合，使轴I处于空转，切断了主轴运动，与此同时齿条轴14上左右两凹槽中间的凸峰将促使杠杆5逆时针转动，从而将制动带6拉紧，传动轴W的制动轮被迅速止动，因而车床主轴随即停转。

2、主轴开停及制动操纵机构存在的实际使用问题设计巧妙，开停及制动使用一个操纵手柄7，彼此互锁，易学易记，极为方便。

但经多年操作实践，它还存在两个不足之处：（）不方便停车换挡变速。

在实际操作中，一般在主轴停转后，常需要进行换挡变速操作。

此时操必须用一只手挂挡，用另一只手转动主轴的卡盘，才能使换置机构中的滑移齿轮啮合换挡。

而这时，主轴因传动轴W被刹紧，故无法使同一传动链中的主轴转动，于是造成了变速换挡困难。

CA6140型车床的调整与维修摘要：车床在使用中运动部件的磨损会使精度降低，性能变差。

因此为满足零件加工精度、不同的切削方式与工艺操作的要求，使机床正常运转，就必须对车床进行调整和维修。

一台车床的性能和加工零件的质量在很大程度上取决于车床及时与合理的调整。

车床调整与维修的主要内容有：1.保证机床运转精度；2.保证机床输出额定切削功率；3.保证和提高机床刚性，减少震动；4.保证机床加工工艺和操作要求。

关键词：车床主轴箱溜板箱尾座加工精度一、主轴箱的调整与维修1.主轴箱主轴轴承间隙的调整与维修。

常见车床主轴结构有两种:一种是前后支撑都是滚动轴承；另一种是前轴承是滑动轴承，后轴承是滚动轴承。

主轴轴承的间隙要分别调整:调整前轴承间隙时，先松开螺钉，向右转动螺母，借助隔套推动轴承内环向右移动。

因为轴承内孔与轴颈是1∶12锥度结合，所以轴承内环直径因弹性变形而增大，轴承径向间隙变小，调完后再顶紧螺钉。

调整后轴承间隙时，先松开螺钉，向右转动螺母，同时并紧圆锥滚子轴承和推力轴承而调小径向和轴间间隙。

调整后用于转动主轴应通畅无阻滞现象，主轴的径向跳动和轴向蹿动应小于0.01毫米，前后轴承调好后应进行1小时高速空运转，主轴轴承温度不得超过70摄氏度。

2.摩擦离合器的调整与维修。

摩擦离合器的作用是在电动机运转中接通或停止主轴的正反转，摩擦离合器的内外摩擦片的松紧要适当。

过松时离合器易打滑，造成主轴闷车且使摩擦片磨损加快；太紧时启动费力且操纵机构易损坏，停车时摩擦片不易脱开而使操作失灵。

所以必须调整适当。

离合器的调整过程是:先将定位销从螺母缺口压入，然后旋转右边或左边螺母分别调整左边或右边摩擦片的间隙，调整后弹出定位销以防止螺母松动。

3.制动器的调整及维修。

制动器的作用是用来克服停车时主轴的旋转惯性以使之立即停转，以缩短辅助时间，提高生产率。

制动器和摩擦离合器的控制是联动的，摩擦离合器松开时制动钢带拉紧，使主轴很快停止转动；通过螺母和拉杆来调整制动钢带的松紧程度，调整后应保证压紧离合器时钢带完全松开。

2016 届机械工程系专业机电设备维修与管学号 6学生姓名刘鹏飞指导教师孙志平完成日期2016年6月24日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：浅谈CA6140A卧式车床的维修专业：机电设备维修与管理姓名：刘鹏飞毕业设计（论文）工作起止时间：毕业设计（论文）的内容要求：科学技术的发展，对机械产品提出了高精度高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。

CA6140A卧式车床是在CA6140卧式车床的基础上不断改进完善发展的新品种。

是现代机床技术水平的重要标志。

是衡量机械制造工艺水平的重要指标，因此，如何更好的使用机床是一个很重要的问题。

由于机床是一种价格昂贵的精密设备，因此，其维护更是不容忽视。

指导教师：孙志平2016年1月5日目录摘要 (1)引言 (2)第一章CA6140A卧式车床概述 (3)1.1 CA6140A卧式车床结构部件及功能 (3)1.2 CA6140A卧式车床的主要技术参数 (4)1.3 CA6140A卧式车床结构特点 (4)第二章CA6140A卧式车床分析与维修 (5)2.1、影响表面加工精度的故障 (5)2.1.1 车削外圆尺寸达不到要求 (5)2.1.2车削圆工件表面粗糙度达布到要求 (5)2.1.3 精车圆柱表面时出现混乱的波纹 (6)2.1.4 用小滑板移动动作精车时出现工件母线直线度降低或表面粗糙度值增大 (7)分析 (7)2.1.5 精车外径时圆周表面上固定的位置上有一节波纹 (7)2.1.6 工件精车端面后出现端面振摆超和有波纹 (7)2.1.7 对精车后的工件端面，车床表面直线度发生读数差值 (8)2.2、产生运动机械障碍的故障 (8)2.2.1 发生闷车现象 (8)2.2.2 发生切削自振现象 (8)2.2.3 停机后主轴有自转现象或制动时间太长 (9)2.2.4 主轴箱变速手柄杆指向转速数字的位置不准 (9)2.2.5 主轴箱某一挡或几挡转动噪声特别大 (9)2.2.6 溜板箱内自动进给手柄容易脱开 (10)2.3、润滑系统产生的故障 (10)2.3.1 主轴箱内窗不滴油 (10)2.3.2 主轴箱手柄座轴端漏油 (10)2.3.3 主轴箱轴端法兰盘处漏油 (11)2.3.4 溜板箱轴端漏油 (11)2.4、机床电气的安装与维修 (11)2.4.1 CA6140A型普通车床电力拖动特点 (11)2.4.2 CA6140A型普通车床的电气控制电路 (11)致谢 (13)参考文献 (14)摘要科学技术的发展，对机械产品提出了高精度高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。

摘要:本文介绍了利用延时继电器对CA6140机床控制电路进行改进的一种设计。

关键词:延时继电器 CA6140 机床控制电路The Improving Design of CA6140 Machine Tool′s Control CircuitZhang Yuan-li Yang JieAbstract:This paper introduces an improving design of CA6140 machine tool′s control circuit by delay relay.Key words:delay relay; CA6140; machine tool; control circuit1引言由于电机起动或其它原因可能造成车间电网电压的波动,而这种波动可能引起正在运转中的机床突然停止,造成不必要的麻烦。

为了避免这种情况的发生,我们将原电路的控制电路部分加以改进。

2 CA6140型机床原电路的分析CA6140型机床的电器原理图如图1所示,我们对原理图进行分析如下。

2.1主电路分析主电路有三台电动机,M1为主轴电动机,采用直接起动,由接触器KM1控制,热继电器FR1为过载保护,短路保护由电源断路器实现。

冷却泵电动机M2由接触器KM2控制起动,熔断器FU1作短路保护,热继电器FR2为过载保护。

刀架快速移动电动机M3由接触器KM3控制起动,熔断器FU1作短路保护。

2.2制电路分析控制变压器TC二次输出110V电压作为控制电路电源。

(a)主轴电动机控制,先用钥匙向右转动电源开关锁,再合上电源开关QF,为起动作准备,按下起动按钮SB2,接触器KM1线圈得电吸合,主触点闭合,主电动机起动,并由辅助常开触点闭合自锁。

按停止按钮SB1,接触器KM1线圈失电,其主触点和辅助触点断开(复位),主轴电动机停转。

(b)冷却电动机的控制,当接触器KM1吸合,主电动机M1起动后,旋转开关SA2闭合,接触器KM2得电吸合,冷却泵电动机M2才能起动。

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型卧式车床主要部件和机构工作原理和调整方法一、主轴部件机构工作原理和调整方法主轴部件是车床的关键部件，工作时工件装夹在主轴上，并直接带动工件作旋转运动，作为主运动。

因此主轴的旋转精度、刚度和抗振性和热变形对工件的加工精度和表面粗糙度有直接影响。

如图10-1 CA6140型卧式车床主轴部件。

图10-1 CA6140型卧式车床主轴部件1、4、8--螺母2、5--双列螺钉3、7--双列短圆柱滚子轴承 6--推力角接触球轴承CA6140型卧式车床具有较好的刚度和抗振性，采用前、中、后三个支撑。

前支撑用一个双列短圆柱滚子轴承7和60º推力角接触球轴承6的组合方式，承受切削过程中的径向力和左、右两个方向的轴向力。

后支撑用一个双列短圆柱滚子轴承3。

主轴中部用一个单列短圆柱滚子轴承作为辅助支撑，这种结构在重载荷工作条件下能保持良好的刚性和工作平稳性。

由于主轴前、后两支撑采用双列短圆柱滚子轴承，其内圈内锥孔与轴颈处锥面配合，当轴承磨损致使径向间隙增大时，可以较方便地通过调整主轴轴颈相对轴承内圈间的轴向位置，来调整轴承的径向间隙。

中间轴承只有当主轴轴承受较大力时，轴在中间支撑处产生一定挠度时，才起支撑作用。

因此，轴与轴承间需要有一定间隙。

前轴承的调整方法：用螺母4和8调整。

调整时先拧松螺母和螺钉5，然后拧紧螺母4，使轴承7内圈相对主轴锥形轴颈向右移动。

由于锥面的作用，轴承内圈产生径向弹性膨胀，将滚子与内、外圈之间的间隙减小。

调整合适后，将锁紧螺钉和螺母拧紧。

后轴承的调整方法：用螺母1调整。

调整时先拧松锁紧螺钉2，然后拧紧螺母，其工作原理与前轴承相同。

但必须注意采用“逐步逼紧”法，不能拧紧过头。

调整合适后，将拧紧锁紧螺钉。

一般情况下，只需调整前轴承即可，只有当调整前轴承仍不能达到回转精度要求时，才需调整后轴承。

二、多片式摩擦离合器机构工作原理和调整方法CA6140型车床主轴箱的开停和换向装置，现大多采用的是机械双向多片式摩擦离合器，其结构如下图10-2 a所示。

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。

CA6140机床大修方案一、项目背景CA6140机床是一种常见的通用车床，广泛应用于机械制造行业。

随着使用时间的增长，机床的各个部件会出现磨损、老化等问题，影响机床的加工精度和生产效率。

为了确保机床的正常运行和提高生产效率，需要对CA6140机床进行大修。

CA6140机床是一种在原C620型普通机床基础上加以改进而来的卧式车床，具有结构紧凑、刚性好、操作方便、性能稳定等特点，是机械设备制造企业所需的设备之一。

二、大修目标1.恢复机床的加工精度，满足生产要求。

2.提高机床的生产效率，降低生产成本。

3.延长机床的使用寿命，减少故障停机时间。

4.优化机床的操作性能，提高操作者的工作效率和安全性。

三、大修内容1.主轴箱部分：包括主轴、轴承、齿轮等部件的检查、更换和调整。

主轴箱部分的检查、更换和调整，主要是根据主轴的转动平稳性、噪音、温升、轴承的磨损程度、齿轮的啮合情况等进行判断和处理。

2.刀架部分：包括刀架、刀具、刀架电机等部件的检查、更换和调整。

3.尾座部分：包括尾座、尾座套筒、尾座套筒轴承等部件的检查、更换和调整。

4.进给系统：包括进给箱、进给电机、丝杠、导轨等部件的检查、更换和调整。

5.液压系统：包括液压泵、液压马达、液压阀等部件的检查、更换和调整。

6.电气系统：包括电机、变频器、接触器、继电器等部件的检查、更换和调整。

7.润滑系统：包括油泵、油箱、油管等部件的检查、更换和调整。

8.冷却系统：包括冷却泵、冷却液箱等部件的检查、更换和调整。

9.安全防护装置：包括防护罩、安全门等部件的检查、更换和调整。

10.整机外观：包括机床表面、导轨、丝杠等部件的清洗、磨削和喷漆。

四、大修步骤1.•按照大修内容，对机床的各个部件进行拆卸。

•按机床结构和工作原理，有序、分级、分区进行拆卸。

•做好拆卸记录和标记，便于后续组装和调试。

2.•对拆卸下来的部件进行清洗，去除油污、锈蚀等杂质。

•选择合适的清洗剂，避免对部件造成腐蚀。