C61140普通车床数控化改造技术协议(宋)教程文件

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。

企业要在激烈的市场竞争中获得生存、求得发展,就必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。

购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,但是成本太高，很多工厂在短时间内都无法有那么多的资金，这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐；同时目前大多数企业还有数量众多，而且还具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，生产自适应性差，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。

而改造现有旧机床、配备与之相适应的数控系统，把普通机床改装成数控机床，是当前许多企业对现有设备改造换代的首选办法，也是提高机床数控化率的一条有效途径，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业中心及制造强国的进程中，占有一席之地。

1.1.1国内外数控系统发展概况机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。

在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。

抚州职业技术学机电系2011届机电一体化及数控技术专业毕业论文CA6140普通车床的数控技术改造（机械部分）姓名：邱顺军学号：08321414专业：数控技术班级：08级（083214）指导老师：王良生2011年5月1.3.1 主要研究内容1.机械部分改造2.电气部分改造3.软件设计（编程）2 机械部分改造2.1 设计方案的确定利用数控装置对纵横进给系统进行开环控制，以步进电机为驱动元件，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架，对CA6140普通车床进行技术改造就可以组成一个经济型数控车床，实现微机控制下的自动加工。

改造后的车床把车床的主运动和进给运动分离开来。

主电机的作用仅仅是带动工件旋转，而刀架的进给运动则是由步进电机直接带动车床的纵横丝杠来实现。

其改造后结构原理示意图如图2-1所示。

图2-1 CA6140型车床的数控化改造结构原理图操作时，根据零件的加工工艺，按数控系统的规定的方式编制零件的加工程序，通过数控装置上的键盘输入微机，微机对加工程序处理后发出一系列脉冲信号，经过功率放大器放大后驱动2台步进电机，按规定的方向、速度和位移量，完成刀架纵横两个方向的进给，使车刀实现直线或圆弧的切削。

在加工螺纹时，通过主轴脉冲发生器发生进给运动，从而加工出各种标准螺纹。

换刀时，微机发出换刀信号，刀架控制箱继电器动作，电机正转，通过减速机构和升降机构，将上刀体上升至一定位置，带动刀体旋转到所选刀位，然后定位，完成换刀动作。

[20]2.2机械部分改造[4]2.2.1纵向进给系统的计算与设计1. 纵向进给系统的设计经济型数控车床的改造一般是步进电机经减速驱动丝杠，螺母固定在溜板箱上，带动刀架左右移动。

步进电机的布置，可放在丝杠的任意一端。

对车床改造来说，外观不必像产品设计要求的那么高，而从改造方便，实用方面来考虑。

一般都把步进电机放在纵向丝杠的右端，如图2-2所示。

图2-2 数控改造的总体方案示意图2. 纵向进给系统的设计计算已知条件：工作台重量： W=750N 时间常数： T=28ms 滚珠丝杠基本导程： 0L =8mm 行程： S =700mm 脉冲当量: δp=0.02mm/step 步距角： α=0.75º/step 快速进给速度：maxV =2.5m/min(1) 切削力计算 由《机床设计手册》可知，切削功率K N N c η= （2-1）式中 N ——电机功率，查机床说明书，N=4kW ；η——主传动系统总效率，一般为0.6～0.7取65.0=ηK ——进给系统功率系数，取为K=0.96。

CA6140普通车床的数控化改造总体方案（doc 51页）湖南铁道职业技术学院HUNAN RAILWAY PROFESSIONAL TECHNOLOGY COLLEGE毕业设计题目: CA6140普通车床的数控化改造系别: 机电工程系学生姓名: 郭柳专业班级: 数控维修091班指导老师: 孙贵清老师完成时间： 2011年12月湖南铁道职业技术学院毕业设计评阅书1. 指导教师评语：签名:年月日2 . 答辩委员会综合评语:经毕业设计(论文)答辩委员会综合评定成绩为:答辩委员会主任(签字):毕业设计评分标准考核项目及总分具体内容分值评分标准得分差及中良优设计过程20查阅资料及手册能力 5 0~2 3 3.5 4.5 5 工作态度及纪律情况 5 0~2 3 3.5 4.5 5 独立工作能力 5 0~2 3 3.5 4.5 5 基本概念、基本理论及专业知识掌握情况5 0~2 3 3.5 4.5 5设计结果40规定任务的完成情况10 0~5 7 8 9 10 说明书质量10 0~5 7 8 9 10 图纸及技术文档的质量15 0~8 10 12 13 15 设计有无独到和创新之处5 0~2 3 3.5 4.5 5答辩情况对设计的阐述（自述）15 0~8 10 12 13 15 基本理论和方法问题15 0~8 10 12 13 15 有关设计问题10 0~2 7 8 9 10毕业设计任务书机电工程系一、设计课题名称：CA6140车床的数控化改造二、指导教师：孙贵清 三、设计要求：采用数控装置和伺服装置，对CA6140车床进行数控化改造。

要求能进行车削数控加工，达到或超过原车削加工性能。

数控装置、伺服装置选择合理，控制系统设计简单可靠，保护措施完备。

四、设计依据：CA6140车床控制要求、电气原理图及相关参数；数控装置型号规格参数；伺服装置型号规格参数；常用低压控制电器型号规格参数。

五、参考资料：熊光华主编·数控机床·北京：机械工业出版社；2002廖兆荣主编·机床电气自动控制·北京：化学工业出版社；2003 王爱玲主编·现代数控机床结构与设计·北京：兵器工业出版社；1999 余良英编著·机床数控改造设计与实例·北京：机械工业出版社；1998 白恩远主编·现代数控机床伺服及检测技术·北京：国防工业出版社；2002 袁任光编著·交流变频调速器选用手册·广州：广东科技出版社，200240 班 级数控维修091学 号2009020501111姓 名郭 柳总分指 导 老 师签 名考 核 小 组 专家 签 名曾毅等编著·变频调速控制系统的设计与维护·济南：山东科学技术出版社，2002 编写组编·机床设计手册第5卷上、下册·北京：机械工业出版社，1979李荣生主编·电气传动控制系统设计指导·北京：机械工业出版社，2004姜德希编·机床电气线路图册·北京：中国农业出版社，编写组编著·工厂常用电气设备手册上、下册·北京：中国电力出版社，1997 六、设计内容进度及工作量(一)设计内容和进度要求序号进度要求设计内容1 1周了解车床传动、控制、加工性能，分析国内外数控车床的结构、控制和加工要求。

前言毕业设计是学校对我们在大学中所学知识的一个检验，它几乎包含了我们学习的全部专业知识。

课程设计工作做的好坏，直接体现了个人现阶段实力的强弱，我们必须拿出百分之百的热情，用心搞好毕业设计。

随着科技的进步和生产的发展，机械产品和机械制造技术的内涵正在不断的发生变化。

在企业的生产第一线，从事机电产品设计、制造、质量、销售、服务、维修等技术和管理工作的人员，强调要有较宽的知识面和跨学科综合解决工程实际问题的能力。

因此，在高等教育的专业技术人才培养上，不仅要求他们学习和掌握计算机技术等多方面的新知识、新技术，而且对切削原理、切削机床和机械制造工艺等必备的理论和知识，要运用全新的观念，重新进行科学的优化组合，以形成新的课程体系与结构。

而随着机械技术、微电子技术的飞速发展与应用，机械技术与微电子技术的相互渗透，则标志着机电有机结合的机电一体化技术也在飞速发展。

机电有机结合的本质是从系统的观点出发，用机械技术与微机控制技术构造最佳的一体化系统，从而实现系统或产品的短小轻薄和智能化，达到节能省源，节省材料，多功能、高性能和高可靠性的目的。

机床技术是70年代发展起来的一种机床自动控制技术。

数控机床是典型的机电一体化产品，是高新技术的重要组成部分。

采用数空机床，提高机械工业的自动化生产水平和产品质量，是当前机械制造业技术改造的必由之路。

现代数控机床是柔性制造单元，柔性制造系统乃至计算机集成组成制造系统中不可缺少的基础设备。

目前被广泛应用的数控机床就是典型的机电结合。

数控，即数字控制（NumbericalＣontrol，NC），在机床领域是指用数字华信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。

如果采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能，则称为计算几数控（Computeized Numerical Control，CNC）。

数控机床即是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。

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。

目录摘要 (2)一车床数控化改造的背景及其意义 (3)1.1数控机床的产生 (3)1.2、数控机床的发展 (3)1.3、我国数控机床的发展概况 (4)1.4、数控机床的发展趋势 (4)1.5、数控机床改造的意义 (5)二总体方案的拟定 (5)2.1“黑箱”法表示系统 (5)2.2 功能元 (6)2.3形态学矩阵 (7)2.4总体方案确定 (7)2.5 CA6140车床的设计参数 (8)三进给伺服系统机械部分的设计和计算 (9)3.1进给系统机械结构改造设计 (9)3.2滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (9)3.3横向滚珠丝杠副几何参数。

(13)3.4齿轮传动比计算 (14)四 CA6140车床进给部分电机的选择 (14)4.1横向进给步进电机计算 (14)4.1.1等效传动惯量计算 (15)4.1.2电机力矩计算 (15)4.1.3计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率 (16)五单片机型数控系统硬件电路设计 (17)5.1 设计内容 (17)5.2控制系统的功能要求 (17)5.3硬件电路的组成： (17)5.4选择电气元件及电路设计 (18)5.4.1微机机型和扩展存储器的选择 (18)5.4.2确定I/O接口 (20)5.4.3键盘接口设计 (21)5.4.4 步进电机驱动电路设计 (21)5.4.5 其它辅助电路设计 (21)六安装调整中应注意的问题 (22)6.1滚珠丝杠螺母副的选择： (22)6.2滚珠丝杠螺母副的调整： (22)6.3联轴器的安装： (22)6.4主轴脉冲发生器的安装： (22)结论 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)摘要整个人类社会的文明史，就是制造技术不断演变和发展的历史。

任何国家的制造业都是国民经济的基础产业，也是国民经济的主要来源。

没有发达的制造业，就不可能有国家真正的繁荣和强大。

制造技术是制造业的技术支柱，是一个国家科技水平、综合国力的重要体现，制造技术的发展是一个国家经济增长的根本动力。

摘要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的结构复杂.精密.批量小.多变零件的加工问题。

且能稳定加工质量，大幅度提高生产效率。

但数控机床价格昂贵，一次性投入对企业来说负担很大。

另一方面，在国内还有大量的普通机床,只需对其进行一些相关的技术性改造就可以形成一定生产能力的经济型数控机床。

不仅能节省很大一部分资金，还能提升其市场竞争力。

具有极大的经济潜力。

对于职业院校的数控实训教学而言，通过闲置的普通车床进行数控化改造，可盘活资产，实现资产优化配置，同时对教师和学生而言也是一次很好的学习、锻炼和提高的机会。

对推动教学改革、专业转型和课程开发都有积极的意义。

我院现有闲置的普通车床为云南机床厂生产的CAY6140-1000，通过对该机床的结构特点进行分析，对机械和电气进行数控化改造，改造后的数控车床主要用于中小型轴类零件、盘类零件及螺纹的加工。

第一章数控机床的结构和工作原理1.1数控车床工作原理及加工特点以数字形式进行信息控制的机床称为数字控制机床，简称为数控机床。

数字控制系统是相对于模拟系统而言：数字控制系统中的信息是数字量，而模拟控制系统中的信息是模拟量。

随着计算机技术的发展，硬件数控系统已被逐渐淘汰，取而代之的是计算机数控（CNC）系统。

图1-1 数控车床1．数控车床的工作原理数控车床加工零件时，首先应编制零件的数控程序，这是数控机床的工作指令。

将数控程序输入数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及其他诸如择刀、工件夹紧松开和冷却润滑的启、停等动作，使刀具与工件及其辅助装置严格地按照程序规定的顺序、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。

2．数控车床的加工特点（1）高难度零件加工：“口小肚大”的内成型面零件，有仅在普通车床上难以加工，还难以测量。

（2）高精度零件加工：高精度零件均可在高精度的特种数控车床上加工完成。

普通车床CA6140的数控化改造探讨摘要：普通车床在机械生产中难以满足当前的要求，这对车床提出了更多的要求，为了满足生产的需求，应对车床进行有效的改造，通过数控化改造可使车床发挥出更好的作用，提升生产的精确性，为零件加工带来保障。

通过对车床进给系统及硬件部分的改进内容进行分析，明确机电联调注意内容，使车床数控化改造顺利实现。

关键词：普通车床；CA6140；数控化改造引言在市场经济的快速发展下企业的竞争也变得更加激烈，普通车床难以满足当前的产品生产需求，需要通过改造技术来提升生产的效率及质量。

数控车床运用了多种先进的技术，例如微电子技术及自动检测技术等，适合进行小批量、精度高以及周期短的零件，使用这类车床只需要更换加工程序，不需要对车床进行调整，使产品变化的加工要求得到满足。

因此，机械制造企业应对普通车床进行数控化改造，使数控化带来更好的效果。

1车床进给系统及硬件部分的改进CA6140普通车床在生产中加工转体类零件，例如轴类、盘类以及螺纹零件等，在对车床进行改造之后可使其具备原本普通车床的特点，还能够用于加工曲面、圆弧等零件。

为了改善车床的使用效果，可对其进行改造。

1.1伺服驱动的选择伺服系统能够精确地跟随或者复现某过程，是一种反馈控制系统，在应用中需要根据控制命令的要求，对功率进行放大及变换等处理，还可使驱动装置输出的力矩、速度、位置控制变得更加灵活。

根据控制方式来划分，其中包括了开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统等，在选择中，可使用半闭环控制系统，将惯性大的工作台安排在闭环之中，可获得稳定的反馈。

该系统在维修中比较便捷，有着较大的优势，保证了使用的效果，同时有着闭环控制系统与开环控制系统在反馈控制中的有点。

因此，可使用半闭环控制系统来进行数控化车床改造，使改造顺利完成。

1.2主轴传动装置的改进对主轴的传动系统进行改造的时候，应考虑到加工的精度要求，还应结合成本及技术要求等进行分析。

在对装置进行改善的过程中，需要判断原有的传动系统的情况，如果能够符合要求可继续使用。

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。

物竞天择，适者生存。

一些不适应社会发展在机床必将被淘汰，所以实施机床的数控化改造是机械行业在必然趋势。

通过搜集资料、实践研究等方法对机床就行改造即是用较少的成本去创造更高的价值。

而这也将极大的推动中国机械行业的发展。

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。

目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3％。

用普通机床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。

本文以车床的数控改造为例，介绍了机床数控改造的方法，包括其结构的改造设计，性能与精度的选择以及最后改造方案的确定。

关键字：机床、数控化、改造、意义目录第一章数控化改造的好处第二章数控化改造方案第三章介绍CA6140普通车床第一节简单介绍 (4)第二节加工范围及特点 (6)第三节传动系统的介绍 (7)第四章设计进给系统第一节设计纵向进给系统 (9)第二节设计横向进给系统 (18)第五章改造车床主轴及控制系统第一节改进主轴电机 (26)第二节主轴脉冲编码器的运用 (26)第三节改进刀架 (28)第四节改进机床导轨 (29)第五节坐标系的建立X、Z轴的限位和参考返回电路 (30)第六节安装用键和变频器 (31)第七节机床的安装、调试、精度检验 (31)致谢参考文献第一章数控化改造的好处一、有利于企业技术的提高，成本的节约数控机床与普通机床相比，有很大的优势，数控机床具有高度柔性，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；而普通机床精度低，效率低，适合批量较小，精度要求不高，零活类零件。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。

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.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.Key Words: General purpose lathe, Numerical control(NC),Reform目录┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章前言--------------------------------------------- 5 §1.1 问题的提出---------------------------------------- 5 §1.1.1国内外数控系统发展概况------------------------- 5 §1.1.2国内外数控技术发展趋势------------------------- 6 §1.1.3智能化新一代PCNC数控系统---------------------- 6 §1.2 普通机床数控改造的经济性评价---------------------- 7 §1.2.1微观看改造的必要性----------------------------- 7 §1.2.2宏观看改造的必要性----------------------------- 8 §1.3 普通机床数控化改造市场---------------------------- 8 §1.3.1改造的市场 ------------------------------------ 8 §1.3.2进口设备和生产线的数控化改造市场--------------- 9 第二章CA6140普通车床数控改造总体方案的设计要求--------- 9 §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------------------ 13§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 ----------- 18 §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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊§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 ------------------- 25 §4.1 步进电机的工作方式------------------------------- 26 §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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊§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 §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 参考文献----------------------------------------------- 43 致谢--------------------------------------------------- 44第一章前言┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。

：CA6140车床主轴加工工艺数控化改造摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。

关键词：数控数控技术毕业设计AbstractIn the machine realm, the lather is an application most extensively is,the most multifarious tool machine, especially the CA6140 lathers, its application is very widespread.So it processes accuracy for the very importance, the work piece the accuracy that can attain to process to request and then be decided by the car lather, but decide the CA6140 lathers processing quality is its principal axis.The CA6140 lather principal axis is revolve sport and twist to carry a department through a principal axis of the tongs deliver to have for the work piece and the knife, requesting very high strength and turning round accuracy, its structure is a hollow stairs stalk, outside circle the surface contain the function slots, such as HUA JIAN4 and the electricity key...etc. and thread.Past, produce the craft of the CA6140 principal axises and process a method, process to the whole machine to say that all have a count for much function, this text elaborates the craft processes of the CA6140 principal axises,process amount of remaining and slices to pare dosage and produces in detail medium the important tongs involve。

摘要我国数控机床产量持续高速增长，数控机床在加工精度、自动化程度、生产效率、劳动强度等诸方面都有普通机床无法比拟的优势，但购买新的数控机床特别是大型数控机床费用很高，常使许多用户望而怯步，对普通机床实施数控化改造，不仅实用性能良好、周期短，而且可以节约大量资金。

本文主要论述了普通车床改造的项目、步骤和需要进行改造的主要部件。

重点讨论了CA6140机床的主轴系统、进给系统、丝杠、刀架以及导轨的改造。

通过对老机床实施数控化的改造，可以节约成本，提高工作效率。

关键词：普通机床数控化改造目录第一章数控车床的简介 (1)第二章数控机床的改造概述 (5)第三章数控机床的改造 (11)第四章机床数控系统的选择 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录A××××× (37)第一章数控车床简介1.1数控机床概述数控机床及由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础，它的发展一直备受人们关注。

数控机床以其卓的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目。

它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。

通过持续的开发研究以及对信息技术的深化应用，促进了数控机床性能和质量的进一步提升，使数控机床成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备。

我国数控机床产量持续高速增长，根据市场需求和技术发展趋势，应重点推进高效、精密为核心的数控机床“μm”级工程，加强发展高性能、高可靠性数控功能部件，积极开展复合加工机床、超精密数控机床和可重构制造系统的工程化研究等相应的关键技术。

近6年来，我国数控金切机床（简称数控机床）产量一直以年均增长超过30%速度发展。

据初步统计，2004年数控机床的产量为51860台，同比增长40.8%,数控机床的消费量约74000台，同比增长32%。