湘潭大学兴湘学院 毕业设计鉴定意见
学号： 2008963036 姓名： 龚林 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业设计说明书 39 页 图 4 张 设计题目： CA6140普通车床的数控改装与设计 内容提要： 1.机床数控化改造的意义，国内外研究的发展现状及应用情况； 2.对CA6140普通车床结构的基本了解及熟知其如何工作； 3.CA6140普通车床横向、纵向进给机构的改造设计及其步进电机的选择； 4.CA6140普通车床电机的主轴电机的选择及其刀架部分的改造； 5.微机控制系统的设计以及其它部分的设计与安装。 指导教师评语 该生基本上能按时独立完成任务书中规定的任务，基本满足教学要求。工作量饱满。基本上能独力查阅文献，综合归纳和分析问题的能力较好。方案论证充分，设计计算 分析基本正确。翻译较准确，图纸较齐全，图面质量符合国家标准。设计说明书内容正确，文字通顺，格式规范。同意参加答辩，建议评定成绩为 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩材料提交完整，基本能正确流利地回答问题，基本知识和技能掌握尚 可。 工作量较为饱满，说明书、图纸有错误，须进行修改完善。 通过答辩，成绩为“中等”。 答辩小组组长：
年 月 日 答辩委员会意见 同意答辩组意见，成绩评定：“中等”。 答辩委员会主任：
年 月 日 目录
1.绪论?‥???????????????????‥???1
1.1课题背景??????????????????????1 1.2机床改造的内容及意义‥???????????????1 1.3 机床的经济型数控化改造主要解决的问题????????2
2.设计要求‥?????????????‥????????3
2.1 CA6140车床的介绍????????‥????????3 2.2 总体方案设计要求?????????????????4 2.3 设计参数??????????????????‥??5 2.4 其它要求???????????????????……8
3.进给伺服系统机械部分设计与计算…………………………………9
3.1进给系统机械结构改造设计???? ?????????9 3.2进给伺服系统机械部分的计算与选型?? ???????9 3.2.1确定系统的脉冲当量???????????????10 3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤?????10 3.2.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤?????13 3.2.4齿轮有关计算??????????????????14 3.2.4（1）纵向齿轮及转矩的有关计算??????????14 3.2.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算??????????18
4. 步进电动机的计算与选型??????????????? 21
4.1步进电动机选用的基本原则?????????????21 4.2步进电动机的选择?????????????????22
5.主轴交流伺服电机…??????????????????23
5.1主轴的变速范围??????????????????23 5.2初选主轴电机的型号????????????????23 5.3主轴电机的校核??????????????????23
6.刀架部分的改造????????????????????24 7.微机控制系统硬件电路设计?????????????? 26
7.1控制系统的功能要求???????????????? 26 7.2硬件电路的组成??????????????????26 7.3设计说明?????????????????????26
8.车床改造的结构特点?????????????????30
8.1.滚珠丝杆?????????????????????30 8.2导轨副??????????????????????30 8.3安装电动卡盘???????????????????30 8.4脉冲发生器????????????????????30
9．安装调整中应注意的问题??????????????? 31
9.1滚珠丝杠螺母副的选择????? ????????? 31 9.2滚珠丝杠螺母副的调整???? ?????????? 31 9.3联轴器的安装?????????????????? 31
9.4主轴脉冲发生器的安装???? ??????????31
9.5
电动刀架的安装???????? ?????????31
总结??????????????????????????32 参考文献????????????????????????33
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、滚珠丝杠