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C616型普通车床改造为经济型数控车床

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需完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八 毕 业 设 计（论 文） 设计（论文）题目：C616型普通车床

改造为经济型数控车床

系 别：机械工程系

专 业：机电一体化

班 级：02机电（1）

姓 名：宋文娟

学 号：110203110

指导老师：邹寿南

完成时间：05年6月

目录 需完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

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序言 --------------------------------------------------------------------------------------3 一、 设计方案的确定-----------------------------------------------------------------4 （一） 设计任务------------------------------------------------------------------------4 （二） 总体设计方案的确定---------------------------------------------------------4 二、机械部分改造与设计------------------------------------------------------------4 （一） 纵向进给系统的设计与计算------------------------------------------------4 （二） 横向进给系统的设计与计算------------------------------------------------10 三、步进电机的选择------------------------------------------------------------------13 （一）步进电机选用的基本原则---------------------------------------------------13 （二）步进电机的选择---------------------------------------------------------------14 四、机床导轨改造---------------------------------------------------------------------15 五、自动转位刀架的选用------------------------------------------------------------16 六、经济型数控机床改造时数控系统的选用------------------------------------17 七、典型零件的工艺设计及应用程序的编制------------------------------------18 （一）工艺分析------------------------------------------------------------------------18 （二）工作坐标系的设定------------------------------------------------------------19 （三）手动钻孔------------------------------------------------------------------------19 （四）编制加工程序------------------------------------------------------------------19 小结---------------------------------------------------------------------------------------21 参考文献---------------------------------------------------------------------------------22 需完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

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序言 毕业设计课题：C616型普通车床改造为经济型数控车床 课题简介： 本课题是围绕将普通机床改造成经济型数控机床展开设计的，经济型数控机床是指价格低廉、操作使用方便，适合我国国情的装有简易数控系统的高效自动化机床。中小型企业为了发展生产，常希望对原有旧机床进行改造，实现数控化、自动化。经济型数控机床系统就是结合现实的的生产实际，结合我国国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能降低价格。价格便宜、性能价格比适中是其最主要的特点，特别适合在设备中占有较大比重的普通车床改造，适合在生产第一线大面积推广。企业应用经济型数控型系统对设备进行改造后，将提高产品加工精度和批量生产的能力，同时又能保持“万能加工”和“专用高效”这两种属性，提高设备自身对产品更新换代的应变能力，增强企业的竞争能力。 利用微机改造现有的普遍车床，主要应该解决的问题是如何将机械传动的进给和手工控制的刀架转位，进给改造成由计算机控制的刀架自动转位以及自动进给加工车床，即经济型数控车床。 进行数控机床的改造是非常有必要的。数控机床可以很好地解决形状复杂、精密、小批量及多变零件的加工问题。能够稳定加工质量和提高生产效率，但是数控机床的运用也受到其他条件的限制。如：数控机床价格昂贵，一次性投资巨大等，因此，普通车床的数控改造，大有可为。它适合我国的经济水平、教育水平和生产水平，已成为我国设备技术改造主要方向之一。 需完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

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现我选用C616普通车床为例进行数控改造。 一、设计方案的确定 C616型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。实践证明，把这种车床改造为数控车床，已经收到了良好的经济效果。 （一）设计任务 本设计任务是对C616普通车床进行数控改造。利用微机对纵横进给系统进行开环控制。纵向脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。 (二)总体设计方案的确定 由于是经济型数控改造，所以在考虑具体方案时，基本原则是在满足使用要求的前提下，对机床的改动尽可能减少，以降低成本.根据C616车床有关资料以及数控车床的改造经验，确定总体方案为:采用微机对数据进行计算处理，由I/O接口输出步进脉冲。经一级齿轮减速后,带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向、横向进给运动。 二、机械部分改造设计与计算 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，外观不必象产品设计要求那么高，而从改造方便、实用方面来考虑，一般把步进电机放在纵向丝杠的右端。 2．纵向进给系统的设计计算 已知条件： 工作台重量： W=80kgf=80N(根据图纸粗略计算) 时间常数： T=25ms 滚珠丝杠基本导程：L0=6mm 行程： S=640mm 脉冲当量： δp=0.01mm/step 步距角： α=0.75°/step 快速进给速度： Vmax=2mm/min 需完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

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(1)切削计算 由〈〈机床设计手册〉〉可知，切削功率 Nc=NηK 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η=0.65； K——进给系统功率系数，取为K=0.96。 则： Nc=4³0.65³0.96=2.496KW 又因为

NC=6120vFZ

FZ=vNC6120 所以 式中 v——切削线速度，取v=100m/min。 主切削力 FZ =152.76(kgf)=1527.6(N) 由〈〈金属切削原理〉〉可知，主切削力 FZ=CFz apx Fz fYFz KFz 查表得： CFz=188kgf/mm21880Mpa XFz=1 YFz=0.75 KFz=1 则可计算FZ 如表（1）所示： 表（1） FZ计算结果 ap(mm) 2 2 2 8 8 8 f(mm) 0.2 0.3 0.4 0.2 0.3 0.4 FZ(N) 1125 1524 1891 1687 2287 2837 当FZ=1520N 时，切削深度ap=2mm, 走刀量f=0.3mm，以此参数做为下面计算的依据。 从〈〈机床设计手册〉〉中可知，在一般外圆车削时： FX =（0.1～0.6）FZ FZ=(0.15～0.7) FZ

取： 需完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八

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FX=0.5 FZ=0.5³1527.6=763.8N FY=0.6 FZ=0.6³1527.6=916.5N (2)滚珠丝杠设计计算 综合导轨车床丝杠的轴向力： P=KFX+f′(FZ+W) 式中 K=1.15，f′=0.15～0.18，取为0.16。 则 P=1.15³763.8+0.16³(1527.6+800)=1250.8N 1) 强度计算：

寿命值 L1=611060iTn

n1=0Lfn主=01000DLvf 取工件直径 D=80 mm,查表得T I=15000h 则： n1=68014.33.01001000=20r/min

L1=610150002060=18 最大动负载 Q=HwfPfL31 查表得： 运转系数 fw=1.2 硬度系数 fH=1 则

Q=318³1.2³1³1250.8=39933.6N 根据最大动负载Q的值，可选择滚珠丝杠的型号。例如，滚珠丝杠参照汉江机床厂的产品样本选取FC1B系列，滚珠丝杠直径为φ32mm,型号为FC1B32³6—5—E2，其额定动载荷是10689N，所以强度足够用。 2）效率计算：根据〈〈机械原理〉〉的公式，丝杠螺母副的传动效率η为：

η=)(vtgtgv

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CA6140车床经济型数控改造

CA6140车床经济型数控改造

CA6140车床经济型数控改造摘要:了解数控机床的概念，所谓数字控制是按照含有机床(刀具)运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的过程。

而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作。

它的优点很多,可以在同一机床上一次装夹可完成多个操作，生产率显著提高等优点，但它的价格昂贵。

由于我国现在使用的机床大多数为普通车床，自动化程度低,要更新现有机床需要很多资金。

为了解决这个问题,也为了适应多品种中、小批量零件加工我们选择机床经济型数控改造。

纵向进给机构的改造：拆去原机床的溜板箱、光杠与丝杠以及安装座,配上滚珠丝杠及相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾,不占据丝杠空间。

横向进给机构的改造：拆除横向丝杠换上滚珠丝杠,由步进电机带动。

总体设计方案:CA6140车床主轴转速部分保留圆机床的手动变速功能。

车床的纵向和横向进给运动采用步进电机驱动。

最后,根据已知条件对纵向横向伺服进给机构进行设计与计算。

关键词:数控、车床、改造Abstract:Numerical Control (NC) is any machining process in which the operations are executed automaticallu in sequences as specified by the program that contains the information for the tool movement .When Numerical Control is performed under computer supervision, it is called Computer Numerical Control (CNC).CNC machines have many advantages over conventional machines. For example, there is a possibility lf performing operations on the same machine in one setup and production is significantly increased. One of its disadvantages is that they are quite expensive. In our country conventional machine is used widely. So if the machines are replaced, there is going to need a large money. In order to agree with the development of our economy, we can reform the conventional machines. The reformation of the vertical mechanism: we demolish the current smooth leading, leading screw and installing stand. Then replace the ball leaking to the relevant position. The reformation of the horizontal mechanism: we make the horizontal ball lead screw instead of the conventional screw. And Stepper motor drives the screw. The overall master design: the spindle’s gearshift of the CA6140 mechanism controlled by the former operating lever. The moving of the vertical table and the horizontal table is drove by theball screw, which is drove by the Stepper motors. The last, we design the vertical and horizontal mechanism on the basis of known numbers.Key word: Numerical Control、machining、information前言数控机床经济型改造,实质是机械工程技术与微电子技术的结合。

C616型普通车床说明书

C616型普通车床说明书

12机制对口课程设计：C616型普通车床目录序言--------------------------------------------------------------------------------------3 一、设计方案的确定-----------------------------------------------------------------4 （一）设计任务------------------------------------------------------------------------4 （二）总体设计方案的确定---------------------------------------------------------4 二、机械部分改造与设计------------------------------------------------------------4 （一）纵向进给系统的设计与计算------------------------------------------------4 （二）横向进给系统的设计与计算------------------------------------------------10 三、步进电机的选择------------------------------------------------------------------13 （一）步进电机选用的基本原则---------------------------------------------------13 （二）步进电机的选择---------------------------------------------------------------14四、机床导轨改造---------------------------------------------------------------------15五、自动转位刀架的选用------------------------------------------------------------16六、经济型数控机床改造时数控系统的选用------------------------------------17七、典型零件的工艺设计及应用程序的编制------------------------------------18 （一）工艺分析------------------------------------------------------------------------18 （二）工作坐标系的设定------------------------------------------------------------19 （三）手动钻孔------------------------------------------------------------------------19 （四）编制加工程序------------------------------------------------------------------19 小结---------------------------------------------------------------------------------------21一、设计方案的确定C616型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。

普通CA6140车床的经济型数控改造【最新】

普通CA6140车床的经济型数控改造【最新】

1绪论数控机床与普通机床相比，增加了功能，提高了性能，简化了结构.较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题。

能获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控的应用也受到其他条件限制：（1）数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，中小企业常是心有力而力不足；（2）目前，各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代下的机床闲置起来乂会造成浪费；（3）在国内，订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产急需；（4）通用数控机床对某一类具体生产项目有多余功能。

要较好的解决上述问题，应走通用机床数控改造之路。

普通机床的改造就是在普通机床上增加微机数控装置，使其具有一定的自动化能力，以实现额定的加工工艺目标。

这一工作早在20世纪60年代已经在开始迅速发展，并有专门企业经营这门业务。

目前，国外已发展成为一个新兴产业部门，从美国、日本等工业化国家的经验看，机床的数控化改造也必不可少，如日本的大企业中有26%的机床经过数控化改造，中小企业则达74%o 在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控化改造业务。

中国是拥有300多万台机床的国家，其中大部分是多年积累生产的普通机床，自动化程度低。

要想在近儿年用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金还是中国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，普通机床的数控化改造大有可为，它适合中国的经济水平、生产水平和教育水平，已成为中国设备技术改造的主要方向之一。

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。

因此，我们必须走数控改造之路。

普通车床（如C616, C618, CA6140）等是金属切削加工最常用的一类机床。

(完整word版)CA6140普通车床纵向进给系统的数控化改造(经济型)(20200807162232)

(完整word版)CA6140普通车床纵向进给系统的数控化改造(经济型)(20200807162232)

目录目录............................................................................ 1...一、设计任务书.................................................................. 2...二、设计要求.................................................................... 5...2.1 总体方案设计要求....................................................... 5..三、机械部分的改造设计和计算.................................................... 7..3.1 进给系统机械结构改造设计............................................... 7..3.2 纵向进给伺服系统机械部分的计算与选型................................... 7.3.2.1、传动计算....................................................... 8..3.2.2、切削力计算..................................................... 8..3.2.3、滚珠丝杠设计计算............................................... 8..3.2.4、交流伺服电机的选择............................................ 1..03.3 横向进给伺服系统机械部分的计算与选型.................................. 1. 23.3.1、传动计算....................................................................... 1..23.3.2、切削力计算....................................................................... 1..23.3.3、滚珠丝杠设计计算.............................................. 1..23.3.4、交流伺服电机的选择............................................ 1..4四、单片机型数控系统硬件电路设计............................................... 1..74.1 设计内容1..7.4.2 控制系统的功能要求1..74.3 硬件电路的组成：1..84.4 选择电气元件及电路设计................................................ 1..84.4.1 微机机型和扩展存储器的选择...................................... 1.84.4.2 确定I/O 接口2..04.4.3 键盘接口设计2..04.4.4 步进电机驱动电路设计........................................... 2..14.4.5 其它辅助电路设计............................................... 2..1五、系统控制软件的设计....................................................... 2..35.1 系统控制软件的主要内容............................................ 2.35.2 软件设计2..3.5.2.1 系统控制功能分析 ............................................... 2..35.2.2 系统管理程序控制............................................... 2..45.2.3 交流伺服电机控制子程序设计...................................... 2.45.2.4 编语言程序设计................................................. 2..6六、心得体会................................................................................ 3..0.七、参考文献................................................................................ 3..1 .亠、设计任务书1. 工作台重量：W = 800N （粗估）2. 滚珠丝杆导程：T= 6mm （供参考）3. 行程：S= 640mm4. 脉冲当量：=0.01mm5. 快速进给速度：V快=3m/min6. 快速进给速度：V进=1m / min7. 时间常数：t< 100ms学生应完成的工作：1. 机械结构装配图A1图纸2张，要求视图基本完整、符合标准2. 数控系统组成框图（或画在设计说明书里面）A2图纸1张。