机械机床毕业设计88车床数控改造机床改造

目录

摘要.................................................................................................................. １Abstract . (2)

1绪论 (3)

1.1引言 (3)

1.2机床数控改造的目的 (4)

1.3数控系统的产生和发 (5)

1.3.1数控系统的出现和发展 (5)

1.3.2数控系统的发展趋势 (6)

1.4数控改造的必要性 (6)

1.5数控机床改造的优点 (7)

1.6数控机床改造的设计步骤 (8)

1.7 CA6140的数控改造 (9)

1.7.1数控系统的选择 (9)

1.7.2 CPU和存储器 (10)

1.7.3 I/O接口电路 (11)

1.7.4其它部件的选择 (11)

2数据参数的选择及其计算 (13)

2.1纵向进给系统得设计计算（装配图2） (13)

2.1.1选择脉冲当量： (13)

2.1.2计算切削力： (13)

2.1.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型： (15)

2.1.4齿轮及转距的有关计算： (16)

2.2横向进给系统的设计计算： (18)

2.2.1切削力计算： (19)

2.2.2滚珠丝杠设计计算： (19)

2.2.3齿轮及设计的有关计算： (21)

2.2.3步进电机的选择： (22)

2.3自动刀架的设计 (24)

2.3.1刀架的抬起： (24)

2.3.2刀架的回转和选位 (24)

2.3.2刀架的下降定位和压紧 (25)

2.3.3减速机构的设计计算 (26)

2.3.3蜗杆传动的设计计算 (29)

2.3.4螺旋升降装置得设计计算 (33)

3数控系统硬件电路设计 (38)

3.1概述 (38)

3.2 8088微处理器控制系统设计 (39)

3.2.1主要技术特性及硬件配置 (39)

3.2.2存储空间的分配 (39)

3.2.3I/O地址分配 (39)

3.2.4单片机部分电路设计图如图纸所示 (39)

3.2.5光电隔离电路 (39)

3.2.6功率放大电路 (40)

3.2.7其他辅助电路 (41)

4软件设计部分 (42)

4.1概述 (42)

4.2总体方案设计 (42)

4.3插补方法的确定 (43)

4.4进给控制字FCW的设置 (45)

4.5环行分配器的子程序 (45)

附录Ⅰ (46)

附录Ⅱ (52)

致谢 (57)

参考文献 (58)

摘要

近20年来.我国数控技术和数控机床走过了引进技术、消化吸收和实现产业化的历程。目前.数控机床己经成为机床行业的新的经济增长点.发展迅速,正方兴未艾。

应用数控技术对 C A 6140普通车床进行自动化和精密化的改装，改装技术主要为:在车床上附加数控装置和执行元件，选择合适的机床伺服系统和计算机系统等.结果表明:经改造后的机床完全能实现加工外圆、锥度、螺纹、端面等的自动控制，提高了原机床的生产效率，降低了劳动强度采用数控技术改造的有效途径.术对企业原有机床进行改造，即发展经济型的数控机床是当前工矿企业的成功之路。

关键词：车床数控技术技术改造

Abstract

In the recent 20 years.Our country numerical control technology and the numerical control engine bed passed through the introduction technology, the digestion have absorbed and realize the industrial production course. At present.Numerical control engine bed oneself after becomes the engine bed profession the new economical point of growth.Develops rapidly,Is being on the rise.

The application numerical control technology 6140 conventional lathes carries on automated and the precision re-equipping to C the A, the re-equipping technology mainly is:Attaches the numerical control installment and the functional element on the lathe, chooses the appropriate engine bed servosystem and the computer system and so on.The result indicated that,Definitely can realize the processing outer annulus, the taper, the thread, the end surface after the transformation engine bed and so on the automatic control, enhanced the original engine bed production efficiency, reduced the labor intensity to use the numerical control technology to carry on the transformation to the enterprise original engine bed, namely the development economy numerical control engine bed was the current industry and mining enterprise engine bed technological transformations effective way.

KeyWords：Lathe; Numerical control technology;Technological transformations

1绪论

1.1引言

提高数控车床的可靠性已成为当前数控车床制造企业自身生存和发展的关键。在市场竞争日趋激烈的情况下,只有那些可靠性高的数控车床才能受到用户的青睐。数控车床是否可靠成为广大用户选购数控车床的重要标准。我国数控机床近年来在生产和应用领域都有较快的发展,但与工业发达国家相比,仍存在较大差距。数控技术是现代制造技术中最关键的环节之一。我国数控技术的研究应用水平还很低,严重制约着我国制造水平的提高。发展民族数控事业是迫在眉睫的大事。

随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，产品的更新换代也不断加速，因此对机床不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应能迅速地适应产品零件的变换。生产的需要促使了数控机床的产生，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速的发展起来。

从第一台数控机床（1952年美国）问世至今，机床的数控化率在不断的提高。世界各工业国家已普遍生产和应用，日本生产机床的数控化率在1988年就已达到70%。

我国从开放搞活以来，加快了数控机床技术的引进，促使我国的机床数控技术的普及和发展。当前普遍应用的微型计算机数控机床，它综合了电子技术、计算机技术、自动化技术、测量技术和机械制造等方面的最新成果，是一种灵活高效的自动化机床，是机电一体化的典型产品之一。各大企业不断设置数控机床扩大再生产和替换陈旧设备。数控机床的普及率不断提高，这种情况下，普通机床的数控改造是否必要可从以下几点说明。

数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批多变零件的加工问题，能够稳定的加工质量和提高生产效率，但是应用数控机床还是受到其他条件的限制。

⑴数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，对中小企业常是力不从心。

⑵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

替代的机床闲置起来又造成浪费。

⑶国内订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产需要。

⑷通过数控机床对具体生产有多余功能。

要较好地解决上述问题，应走普通车床数控改造之路，从一些工业化国的经验者，机床的数控改造也必不可少，数控改造机床占有较大比例。如：日本的大企业中有近30%的机床经过数控改造，中小企业则是70%以上。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供机床数控改造服务。我国作为机床大国-为了提高机床的数控化率对普通机床进行数控改造不失为一种良策。一些发达国家如德国、美国、日本等就非常重视对旧机床的改造，而且已形成了一个完善的产学研结合的改造体系。由于技术的不断进步，机床改造已成为一个永恒的课题。我国应在这方面加大宣传力度，走出一条适合我国国情的机床的数控改造之路。机床数控改造节省资金，同购置新机床相比一般可节省60％~80％的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的 1/3 即使将原机床的结构进行彻底改造升级，也只需花费购买新机床60％的费用，并可以利用现有地基。性能稳定可靠，因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。机床经数控改造后，即可实现加工的自动化，效率可比传统机床提高3-7倍。对复杂零件而言，难度越高，功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用，而且可以缩短生产准备周期。因此，普通机床的数控不但存在的必要，而且大有可为，尤其对一些中小企业更是如此。

1.2机床数控改造的目的

设备是企业发展生产技术和实现经营目标的物质基础。设备的技术性能

和技术状态不但直接影响产品质量，还关系工时、材料和能源的有效利用，同时对企业的经济效益也会产生深远影响。设备的技术改造和更新直接影响企业的技术进步、产品开发和市场开拓。因此，从企业产品更新替代、发展品种、提高质量、降低能耗，提高劳动生产率和经济效益的实际出发，进行充分的技术分析，有针对性的用新技术改造和更新现有设备，是提高企业素质和市场竞争力的一种有效方法。

据全国工业普查的统计资料介绍，截止到2000年底，数量较多涉及面较宽的金属加工机床的拥有量约为384万台，其中役龄在6~ 15年约为153. 2万台，约占39. 9%，役龄在16a以上约为133. 7万台，约占34. 8%。这表明我国工业制造业的装备，乃至各行各业的设备仍有相当大数量比较落后，有待改造或更新。鉴于此，采用数控技术对普通机床进行数控改造，尤其适合我国机床拥有量大，生产规模小的具体国情。

1.3数控系统的产生和发展

1.3.1数控系统的出现和发展

第二次世界大战后，美国为革新飞机制造业中用于仿形机床的靠模和样件的加工设备，开始研制新型机床。1952年，美国帕森斯公司〔Parsons Co.)与麻省理工学院伺服机构实验室(Serve Mechanics Laboratory of TheMassachusetts Institute of Technology)合作，研制成功第一代数控系统。用于三坐标立式铣床。其插补装置采用脉冲乘法器，整个控制装置由真空管组成。1959年，晶体管元件问世，数控系统中广泛采用晶体管和印制板电路，从此数控系统进入第二代。 1965年，出现了小规模集成电路，由于其体积较小，功耗低，抗干扰能力较强，使数控系统的可靠性得到进一步提高，数控系统发展到第三代。上述三代数控系统均为硬接线数控系统，称为普通数控系统(NC)o随着计算机技术的发展，出现了以小型计算机替代专用硬接线装置，以控制软件实现数控功能的计算机数控系统(CNC)，使数控系统进入第四代。1970年前后，美国英特尔(Intel)公司首先开发和使用了四位微处理器，1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统，由于中、大规模集成电路的集成度和可靠性高、价格低廉，所以微处理器数控系统得到了广泛应用。这就是微机数控系统，从而使数控系统进入了第五代。现代数控系统为了进一步扩展功能，增强实时控制能力和可靠性，常采用多微处理器结构，如SIEMENS公司的SINUMERIK 840D和日本FANUC公司FANUC of系列等。由多个微处理器构成功能模块，各功能模块之间的互连与通信，或采用共享总线结构，或采用共享存贮器结构

1.3.2数控系统的发展趋势

1、向高速度、高精度发展

现代机床数控系统多采用32位CPU和多CPU并行技术，使运算速度得了很大的提高。与高性能数控系统相配合，现代数控机床采用了交流数字伺服系统。伺服电机的位置、速度和电流环都实现了数字化。数控系统的联动轴数多达9个，使机床可以加工较复杂的空间线型或型面。

2、可靠性的提高

由于现代数控系统的模块化、通用化和标准化，便于组织批量生产，故可保证产品质量。现代数控系统大量采用大规模集成电路，采用专用芯片及混合式集成电路，提高了集成度，减少了元器件数量，提高了可靠性。

3、采用自动程序编制技术

现代数控系统利用其自身很强的存贮及运算能力，(如SINUMERIK 840DCPU 采用Pent iumIII处理器)把很多自动编程功能植入数控系统。在一些新型的数控系统中，还装入了小型工艺数据库，使得数控系统不仅具有在线零件程序编制功能，而且可以在零件程序编制过程中，根据机床性能，工件材料及零件加工要求，自动选择最佳刀具及切削用量。

4、具有更高的通信功能

为了适应自动技术的进一步发展，适应工厂自动化的规模越来越大的要求，为了满足不同厂家不同类型数控系统的联网需要，现代机床数控系统的通信功能不断加强，不少系统具有远程诊断功能和Ethernet interface接口。实现远程通讯功能。美国通用汽车公司在1983年提出的制造自动化协议(MAP-Manufacture Automation Protocol)是众多通信标准中发展最快的一个。MAP 的主要特点是提供以开放性为基础的局部网络，使来自许多厂房的设备可以通过相同的通信协议而相互连接，由于MAP的出现，推动了通信标准化的进程。

1.4数控改造的必要性

数控机床可以较好地解决形状复杂，精密，小批及多变零件的加工问题。能够稳定加工和提高生产率，但是数控机床的应用也受到其他条件的限制。

1 数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，对中小企业常是心有余而力不足。

2 目前，个企业都是大量的普通机床，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有会造成浪费。

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 通用数控机床对具体生产有多余功能。

要较好地解决上述问题，应走普通车床数控改造之路，在国外已发展成为一个新兴的工业部门，早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营这们业务。从美国，日本等工业化国家的经验看，机床的数控改造也必不可少，数控改造机床占有较大比例。如日本的大企业中有26%的机床经过数控改造，中小企业则是74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控改造业务。我国是拥有300万台机床的国家，而这些机床又大量是多年累计生产的通用机床，自动化程度低，要想在近几年内用自动化和精密设备更新现有机床，不论是资金还是我国机床制造厂的能力都是办不到的。因此，普通机床的数控改造，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。

1.5数控机床改造的优点

数控机床改造一般是指对普通机床某些部位做一定的改造，配上数控装置，从而使机床具有数控加工能力。其改造的优点有：

1 从提高资本效率出发，改造闲置设备，能发挥机床的原有功能和改造后的新增功能，提高机床的使用价值。

2 适应多品种，小批量零件生产。

3 自动化程度高，专业性强，加工精度高，生产效率高。

4 降低对工人技术水平的要求。

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

1.6数控机床改造的设计步骤

将普通机床改造为数控机床，是一项技术性很强的工作，必须根据加工对象的要求和工厂实际情况，确定切实可行的技术改造方案，搞好机床的改造设计。其改造设计的一般工程如下

1 对加工对象进行工艺分析，确定工艺方案，被加工工件既是机床改造的依据，又是机床改造后加工的对象。不同形状，不同技术要求工件，其加工方法就不同，对机床的要求也不相同。例如，对于圆柱形状的零件可用车削，外圆磨等方法加工，而平面则一般用铣削，平面磨等方法加工；对精度，表面粗糙度要求一般的外圆柱表面，常用车削加工；而精度高和表面粗糙度要求低时则要在外圆磨床上加工。在工艺分析基础上，绘制工序图，初步选定切削用量，刀具运动路线，计算生产率。然后计算切削力及切削功率，从而计算出进给系统需要的功率和力矩等。这是选择方案及驱动部件的依据，目前多用类比法或测定法完成。

2 分析被改造机床，确定被改造机床类型，改造机床和设计机床是不同的，机床设计是根据设计任务书，对机床的整机进行设计，然后将机床的各组成零，部件逐一地制造，最后装成机床，而机床改造则是围绕某台机床进行工作，不仅要考虑机床本身结构的改造，还要考虑工艺系统中的刀具，夹具及其它辅具的改进，以满足生产的需要。在制定机床改造方案时，可先根据指定的工艺方案，初步选定被改造机床的类型，然后对被选定的机床进行认真分析，了解被改造机床的技术规格，技术状况，各部联系尺寸等，分析机床强度和刚度，分析被改造机床能否适应改造要求以及经济性等。最后确定被改造机床的型号。

3 拟定技术措施，制定改造方案根据加工对象的要求和被改造机床的实际情况，拟定应采取的措施，指定出机床的改造方案，选用外购件时，一定要保证质量。在拟定技术措施，指定改造方案的过程中，应充分进行技术经济分析，力求改造的机床不仅能满足技术性能的要求，还要获得最佳的经济效益，使技术的先进性与经济性较好地统一起来。

4 设计或选用数控装置在满足加工零件要求的同时，尽量使设计的数控装置功能强，稳定可靠，通用性好，价格低，或选用国内生产较好的专用数控装置。

5 进行机床改造的技术设计

6 绘制机床改造的工作图。

7 整机安装调试。

数控机床在机械制造业中发挥着巨大的作用,但数控机床一次性投资较大,对机床进行数控化改造不失为一良策。阐述了CA6140普通数控车床的主轴系统的改进及机床控制系统的改造, 主要介绍了对CA6 14 0车床进行经济型数控改造,主要包括纵向、横向进给系统及刀架的改造,CA6 14 0车床主轴转速部分保留原车床的手动变速功能。改造简单易行,可降低劳动强度,提高生产效率.

1.7 CA6140的数控改造

本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。利用微机数控系统改造纵、横向进给系统，进行开环控制，纵向脉冲当量0.01mm/脉冲，横向为

0.005mm/脉冲。驱动元件采用直流步进电机，传动系统采用滚珠丝杠

1.7.1数控系统的选择

数控系统是机床的核心，在选择时，要对其性能、经济性及维修服务等进行综合考虑，尽量选用名牌产品。根据被改机床的结构、性能及被加工零件的精度来选择数控系统。既要功能相匹配，又要尽量减少过剩的数控功能。这样一方面可避免资金浪费，另一方面也可避免因数控系统复杂而增加的故障率。

目前数控系统主要有三种类型：步进电机拖动的开环系统；异步电机或直流电机拖动光栅测量反馈的闭环数控系统；交 / 直流伺服电机拖动编码器反馈的半闭环数控系统。其中步进电机拖动的开环系统，其伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。该系统位移精度较低，但结构简单、调试维修方便、质量稳定可靠、成本低、抗干扰性能强、对环境室温要求不高，易改装成功。适用于精度要求一般的中小型机床的改造，也是目前数控改造中应用最为广泛的一种。异步电机或直流电机拖动光栅测量反馈的闭环数控系统控制精度高，但在结构上比开环进给系统复杂，工作量大，成本也高，调试困难，一般不采用。交 / 直流伺服电机拖动编码器反馈的半闭环数控系统，其精度介于前二者之间，结构与调试都较闭环系统简单，适用于控制精度要求较高的大、中型机床的改造。

总体方案确定为用一个完全缓冲的8088微处理器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，带动滚珠丝杠转动，从而实现纵横向进给运动。示意图如图1所示。

图1.1 总体方案

在一个大的系统中，总线必须经过缓冲，这是因为8086/8088微处理器只能驱动10个负载，而大系统常常有更多的负载。由于设计的是经济型车床的改造，所以在考虑具体的方案时，其本原则是在满足需要的前提下，对于机床尽可能减少改动量，以降低成本。

8088微处理器在数控改造应用较普通，各种应用软件较多，系统开发较容易，且其价格低廉，抗干扰性强，可靠性高，速度快，指令系统的效率高，体积小，最适宜用来开发简易和小型专用的数控装置。

1.7.2 CPU和存储器

由于8088微处理器是无片内程序存储器,需要扩展外部程序存储器,同时,8088微处理器内部只有128字节的数据存储器,也不能满足控制系统的要求,故扩展了两片2764的程序存储器和一片6264数据存储器。8088微处理器的A0-A19和D0-D7用来传送外部存储器的地址和数据,一个经过完全缓冲的8088微处理器，有8个地址引脚A15-A8，使用的是74LS244八缓冲器；8个数据总线引脚D7-D0，使用的是74LS245双向总线缓冲器；控制总线信号IO/M，RD，WR，使用

的是74LS244缓冲器。一个经过完全缓冲的8088系统，需要两片74LS244，一片74LS245和两片74LS373。74LS245的方向由DT/R信号控制，由DEN信号允许和禁止。8088微处理器的A8-A15和74LS373送出的八位地址共同组成16位地址,2764和6264芯片都是8KB,需要13根地址线,A0~A12接8088微处理器的13根地址总线,系统采用全地址译码,两片2764芯片片选信号CE分别接74LS138译码器的Y0和Y1,系统复位后程序从0000H开始执行。6264的片选信号CE也接74LS138译码器的Y2，8088微处理器控制信号M/IO接2764的OE引脚,读写控制信号WR和RD分别接6264芯片的WE和OE,以实现外部数据存储器的读写。1.7.3 I/O接口电路

由于8088微处理器的 I/O接口使用不能满足输入输出口的需求,因而系统扩展了两片8155可编程输入输出接口电路。8155的片选信号CE分别接74LS138的Y3和Y4,74LS138译码器的三个输入端A、B、C分别接到8088微处理器的A13、A14、A15。I/O接口与外设的联接是这样安排的:8155(1)芯片的PA0~PA5为面板上的选择开关;PB0~PB7是各种运行的点动控制;PC0~PC3发出刀位信号,控制刀架电机回转,到达指定的刀位,刀架夹紧之后,发出换刀回答信号,经8155(1)的PB5输入计算机,控制刀架开始进给。8155(2)芯片的PA0~PA7为Z、X向电机输出驱动脉冲,PB0~PB3是键盘扫描输入,PB4~PB7的输出是X!Y向的限位控制,PC0~PC5是显示器的位选信号,显示器的段选信号由8088微处理器的D0-D7控制。

1.7.4其它部件的选择

直流步进电动机参照《金属切削机床设计简明手册》选取。滚珠丝杠选取FC系列，江汉机床厂的产品样本。为内循环双螺母垫片预进，其优点是结构简单，装卸方便、刚度高。

纵向进给机构的改造。拆除原机床的进给箱和溜板箱，在原机床进给箱处安装齿轮箱体，滚珠丝杠仍安装在原丝杠位置，采用原固定方式。

横向进给机构改造。拆除原手动机构，用于微进给和机床刀具对零件操作，原有的支承结构也保留。步进电机、齿轮箱体安装在机床后侧。

纵横向进给机构都采用了一级齿轮（调隙齿轮传动）减速，调隙齿轮（可调拉弹簧式）用于消除齿轮传动中的间隙，以提高数控机床进给系统的驱动精度。

在原溜板箱处安装纵、横向快速进给按钮和急停按钮，以适应机床调整时的操作需要和遇到意外情况时的紧急处理需要。CA6140数控改造的总体方案示意图

图1.2 普通车床数控改造的总体方案

2数据参数的选择及其计算2.1纵向进给系统得设计计算（装配图2）

工作台重量：80kg

时间常数：T=25ms

滚珠丝杠导程：S=6mm

行程：L=1200 mm

脉冲当量：ζ=0.018mm/step

步距角：θ=0.75°/step

快速进给速度：

V=2m/min

max

加工最大直径：θ=400 mm

加工最大长度：1000 mm

溜板及力架重力：800N

刀架快段速度：2.4 m/min

最大进给速度：0.6 m/min

主电机功率：7.5KW

起动加速时间：30 ms

机床定位精度±0.015 mm

2.1.1选择脉冲当量：

根据机床精度要求确定，纵向0.01mm/步。

2.1.2计算切削力：

①纵车外圆;

N=Nηk式中：

由文献可知切削功率

c

N——电动机功率7.5KW

η——主动系统总功率一般为0.6~0.7 取η=0.65

K——进给系统功率系数：取0.96

N=NηK=7.530.6530.96=4.68Kw

c

又因c N =6120V F z 有z F =6120V

N c 式中V ——切削速度取100m/min

主切削力z F =612034.68/100=286.416kgf=2806.88N

由参考文献三可知，主切削力

Z Z F Z Y Z x

p F z K F f F a C F

查表:Z F C =188kgf mm

X Fz =1 Y FZ =0.75 K Tfz =1

当z F =283.7 kgf 时，切削深度p a =3mm ，走刀量f=0.4 mm ，此参数作为下

边计算用，由参考文献三得一般外圆车削时

x F =(0.1～0.6) z F y F =(0.15～0.7) z F

x F =0.5 z F =0.53286.416=143.208 kgf=1403.44 N

y F =0.6 z F =0.63286.416=171.8496 kgf=1684.1 N

②横切端面：

主切削力z F ′（kgf ）可取纵切的1/2

z F =′ z F 31/2=143.208 kgf=1403.44 N

取x F ′=0.6 z F ′=0.63143.208=85.9248 kgf=842.06 N

y F ′=0.5z F =0.53143.208=71.604 kgf=701.72 N

2.1.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型：

纵向进给丝杠

① 计算进给率引力m F （N ）

纵向进给为综合导轨m F =K x F +f ′（z F +G ）

式中K ——考虑颠覆力矩影响的实验系数综合导轨取K=1.15

f ′——滑动导轨摩擦系数0.15~0.18，取0.16

G ——溜板及力架重力：800 N

m F =K x F +f ′(z F + G)=1.1531403.44+0.16(2806.88+800)=2191.06 N

② 计算最大的负载C

C= m F 2fw 2L 1/3 其中 1060nT l = 0

1000l v n s = 其中 L 0——滚珠丝杠导轨。 初选L 0=6 mm

Vs ——最大切削力F 的进给速度可取最高进给速度的

（1/2~1/3），此外Vs=0.6m/min 。

T ——使用寿命 按15000h

w f ——运转系数。按一般运转取f w=1.2~1.5。

L ——寿命以106转为1单位。

N=1000Vs/ L0=100030.630.5/6=50r/min

L=60nT/10=60350315000/10=45

Q= Fm 2fw 2L 1/3=451/331.232191.06=9352.04 N

③ 滚珠丝杠螺母副的选型。

根据最大动负荷Q 的值，可选择滚珠丝杠的型号。例如。滚珠丝杠参照

江汉机床厂的产品样本选取B F C 1系列，滚珠丝杠直径选为30mm ，型号为

2154*20E B F C --,其额定动载荷是10689N,所以强度足够用。

④ 传动效率计算

)tan(tan φγδη+=

γ—螺旋升角2 °44′ )

10442tan(442tan )tan(tan ''0'

0+=+=φγγη=0.94

⑤ 刚度计算：

滚珠丝杠受工作负载Fx 引起的导程L0的变化量ΔL1= Fm Fm/E F

其中：1L ?——在工作负载Fx 作用下引起每一导程的变化量mm ）

m F ——工作负载即进给率引力N

0L ——滚珠丝杠的导程（mm ）

E ——材料弹性模数对钢E 为20.63104（N/ mm 2）

S ——滚珠丝杠截面积（内径）（mm 2）

S=π（d ′/2）2 d ′=d0+2e-2Rs=36.3789

S=π（d ′!/2）2=(36.379/2) 2 33.14=10.38mm

其中S R =（0.51~0.56）w P =1.836

e=0.707(S R -

2W D )=0.025 故 ΔL = EF

L F m 0=2191.0630.6/20.63106310.38=6.1428310-6cm 滚珠丝杠受扭转引起的导程变化量2L ? 2L ?=

πφ20L +θ很小，忽略不计。 所以 ΔL=1L ? +2L ?=1L ?

Δ=0

100L L ?? =100/0.636.1428310-6=10.238μm 查表知E 纹精度丝杠允许误差15μm

10.238μm ＜15μm 刚度够

⑥稳定性校核：

滚珠丝杠两端用推力球轴承，支承基本不变，稳定性不存在问题。

2.1.4齿轮及转距的有关计算：

设计计算公式均来自参考文献三

① 纵向传动有关齿轮计算，传动比i

p

L i δφ3600==0.7536/36030.01=1.25 0L ——滚珠丝杠导程 θ——步距角 P σ——脉冲当量

故取 1Z =32 2Z =40 m=2mm b=18 =20° 1d =m 1Z =64mm

2d = mZ 2=80mm 1d =1d +2ha*=68mm 2d =84mm

1f d =d1-2hf=59mm 2f d =75mm d=1d +2d /2=72mm

转动惯量的计算

(Ⅰ)工作台质量折算到电机轴上的转动惯量

1J =(180δp/πθ) 22W=（18030.001/3.1430.75）2380=0.468kgf 2cm 2 (Ⅱ)丝杠转动惯量

2J =7.8310－434.043150.0=29.95kg 2cm 2

(Ⅲ)齿轮的转动惯量

3J =7.8310－436.4431.8=2.355kg 2cm 2

4J =7.8310－438.0431.8=5.75kg 2cm 2

(Ⅳ)电机转动惯量很小可以忽略

总的转动惯量为J

J=1/22（J2+J4）+J1+J3=1/1.252（29.95+5.75）+2.355+0.468=22.586kg 2cm 2

3）所需转动力矩计算

<1>快速空载启动时所需力矩M 起

起M =max a M +F M +0M

<2>最大切削负载时所需力矩

M=at M +F M +0M +t M

<3>快速进给时所需力矩M= Mf+0M

式中 m a x

a M ——空载启动时折算到电机轴上的加速度力矩 F M ——折算到电机轴上的摩擦力力矩

0M ——由于丝杠预紧所引起，折算到电机轴上的附加摩擦力力矩

at M ——切削时折算到电机轴上的加速度力矩

t M ——折算到电机轴上的切削负载力矩

a M =J 2n/9.6T 310-4N 2m

当n=max n 时，a M =max a M

max n =0

max L i v =200031.25/6=416.7r/min max a M =22.5863416.7/9.630.025310-4=40.0138kgf 2cm

当n=t n 时，at a M M = s---导程6mm

l f n n i

t 主==1000310030.431.25/3.1438036=33.17r/min

at M =22.58333.17/9.630.025310-4=0.3112N 2m=3.175kgf 2cm

i WL f i L F M f πηπη220

,

00==

当η=0.8，f ′=0.16时

f M =0.1638030.6/233.1430.8325=1.223kgf 2cm

)1(22

00

00ηπη-=i L P

M

0η=0.9，预加载荷x F P 31

0=,则

i L F M x πηη6)

1(2

000-==143.20830.63(1-0.92)/633.1430.831.25=0.866kgf 2cm

i L F M x t πη20

==143.20830.6/233.1430.831.25=13.68kgf 2cm

所以，快速空载启动所需力矩

M=max a M +f M +0M =40.0138+1.223+0.866=42.10kgf 2cm

切削时所需力矩

M=at M +f M +0M +t M =3.175+1.223+0.866+13.68=18.95kgf 2cm

快速进给时所需力矩：

M=f M +0M =1.223+0.866=2.089kgf 2cm

从以上数据分析，所需最大力矩Mmax 发生在快速启动时。

cm N cm kgf M .0.421.10.42max ==

2.2横向进给系统的设计计算：

由于横向进给系统的设计计算与纵向类似。所用的公式不在详细说明

工作台重量：30kg

时间常数 ：T=25ms

滚珠丝杠导程：S=6mm

数控机床毕业设计板式样

项目5 型腔加工训练一 训练目的 ●根据工艺要求掌握内型腔和封闭凹槽加工方案。 ●合理选用刀具及合理的切削用量。 ●运用环切法切削内型腔。 ●掌握内型腔的加工刀具、走刀路线、去除余量的方法和编程技巧。任务1 工艺分析及理 1.零件图样的分析 零件图 图1-5-1

毛坯图 图1-5-2 如图1-5-1所示，零件材料为硬铝，切削性能较好，加工部分由内型腔和岛内型腔构成，图中主要尺寸注明公差要考虑精度问题。零件毛坯100mm×120mm ×20mm的方料，已完成上下平面及周边侧面的加工,如图1-5-2所示。 2.选择加工机床 用立式三坐标数控铣床或加工中心较为合适。机床型号：XK6325（FANUC-oi MC系统）或VMA600。这里选用VMA600加工中心。 3.加工工艺分析 本零件在加工中心上一次装夹即可完成所有加工内容，故确定一道工序，四个工步完成零件加工。 工步一用φ16的高速钢键槽铣刀环切法粗铣十字形凹槽。侧面留单边余量0.1mm。深度留0.1mm精加工余量。 工步二用φ16的高速钢立铣刀环切法精加工十字形凹槽到图纸尺寸要求。 工步三用φ8的高速钢键槽铣刀粗铣方形凹槽，侧面留单边余量0.1mm。深度方向留0.1mm精加工余量。 工步四用φ8的高速钢立铣刀精铣方形凹槽到图纸尺寸要求。 4.走刀路线 工步一环切法粗铣十字形凹槽。走刀路线如图1-5-3。从A（-10，0）点下

至切削深度，按A→C→D→E→F→H→I→J→K→M→N→L→P→Q→R →S→T→Z→D→E →F→H→B→O的路线进给，从O（0，0）点抬刀。 图1-5-3 粗铣十字形凹槽走刀路线 工步二环切法精铣十字形凹槽。走刀路线如图1-5-3所示。从A（-10，0）点下至切削深度，A→C建立左刀补，C→E直线切入，按E→F→H→I→J→K→M →N→L→P→Q→R →S→T→Z→D→E →F→H的路线进给，H→B直线切出，从B →O取消刀补，O点抬刀。 工步三粗铣封闭方型凹槽，方型凹槽内轮廓走刀路线（经旋转45度角后得到）如图1-5-4。O（0，0）→A（0，-40）建立左刀补，A点下刀至切削深度，按A→B→C→D→E→F→H→I→J→A的路线进给，A点抬刀，A→O点取消刀补。 方型凹槽外轮廓走刀路线（经旋转45度角后得到）如图1-5-4。O（0，0）→K（0，-40）建立右刀补，K点下刀至切削深度，按K→M→N→U→V→W→Q→P →S→K的路线进给，K点抬刀，K→O点取消刀补。

CA6140普通车床的数控化改造毕业设计论文

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。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。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。 对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，

数控机床的自动换刀装置设计

第六章 数控机床的自动换刀装置第一节自动换刀装置的形式数控机床 为了能在工件一次装夹中完成多种甚至所有加工工序，以缩短辅助时间和减少多次安装工件所引起的误差，必须带有自动换刀装置。数控车床上的回转刀架就是一种简单的自动换刀装置，所不同的是在多工序数控机床出现之后，逐步发展和完善了各类回转刀具的自动换刀装置，扩大了换刀数量，从而能实现更为复杂的换刀操作。 在自动换刀数控机床上，对自动换刀装置的基本要求是：换刀时间短，刀具重复定位精度高，有足够的刀具存储量，刀库占地面积小及安全可靠等。 各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的形式、工艺范围及其刀具的种类和数量。其基本类型有以下几种。 一、转刀架换刀回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，常用于数控车床。可以设计成四方刀架、六角刀架或圆盘式轴向装刀刀架等多种形式。回转刀架上分别安装着四把、六把或更多的刀具，并按数控装置的指令换刀。 回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工时的切削抗力。由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置，对于数控车床来说，加工过程中刀具位置不进行人工调整，因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证回转刀架在每次转位之后，具有尽可能高的重复定位精度（一般为 0.001～0.005mm）。 一般情况下，回转刀架的换刀动作包括刀架抬起、刀架转位及刀架压紧141 等。回转刀架按其工作原理分为若干类型，如图6-1所示。 图6-1a)所示为螺母升降转位刀架，电动机经弹簧安全离合器到蜗轮副带动螺母旋转，螺母举起刀架使上齿盘与下齿盘分离，随即带动刀架旋转到位，然后给系统发信号螺母反转锁紧。 转位刀架 刀架内装信号盘上齿盘销钉端齿盘定位开电动机合下齿盘销钉n螺母弹簧安全离合器蜗轮副(a)(b) 刀架 凸轮凸轮拔爪棘爪上齿盘下齿盘电动机液压缸棘轮摆动阀芯(c)(e)(d)回转刀架的类型及其工作原理图6-1 图6-1b)所示为利用十字槽轮来转位及锁紧刀架（还要加定位销），销钉每转一周，刀架便转1/4转（也可设计成六工位等）。 图6-1c)所示为凸台棘爪式刀架，蜗轮带动下凸轮台相对于上凸轮台转动，使其上、下端齿盘分离，继续旋转，则棘轮机构推动刀架转90o，然后利用一个接触开关或霍尔元件发出电动机反转信号，重新锁紧刀架。 图6-1d)所示为电磁式刀架，它利用了一个有10kN左右拉紧力的线圈使刀架定 位锁定。 142

湖北理工学院 机床夹具毕业设计论文

目录 一、零件的分析 (2) （一）零件的生产纲领 (2) （二）零件的作用 (2) （三）零件的形状及其具体尺寸、公差 (2) （四）零件的工艺分析 (2) 二、工艺规程设计 (4) （一）确定毛坯的制造形式 (4) （二）基面的选择 (4) （三）制定工艺路线 (4) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5) （五）确定切削用量及基本工时 (8) 三、夹具设计 (17) （一）切削力及夹紧力计算 (17) （二）定位元件的选定 (17) （三）夹具设计及操作的简要说明 (17) 四、总结 (19) 五、参考文献 (20)

一、零件的分析 （一）零件的生产纲领 此零件为小批量生产，所以工序要集中，步骤尽量简单。见后面零件图。 （二）零件的作用 拨叉零件主要用在操作机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。通过φ40mm的孔安装在轴上，拨叉顶部开有5mm宽的通槽。Φ40mm的孔上开有8mm宽的键槽，拨叉一端开φ20mm的轴孔中间穿一小轴，通过拨块拨动。 （三）零件的形状及其具体尺寸、公差 如后面零件图所示。 （四）零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为45钢，具有较高强度，耐磨性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。拨叉共有多组加工表面，现分述如下： 1、以φ40mm孔为中心的加工表面： 这一组加工表面包括：与φ40+0.0390 mm相垂直的两端面B、C，在φ40+0.0390 mm孔中宽8mm键槽，其中主要加工表面为φ40+0.0390 mm的孔。 2、以φ20孔为中心的加工表面： 这一组加工表面包括一个φ20+0.0250mm的孔及倒角，尺寸为35mm与φ20+0.0250mm相垂直的两个平面D、E，其中主要加工表面为φ20+0.0250mm的孔。 3、以φ18mm为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个φ18mm的孔，尺寸为φ35mm的沉头孔，以及与孔φ35mm相垂直的轴向宽5mm的槽。 4、以M12mm孔为中心的加工表面

数控技术毕业设计

毕业设计 标题︰轴类零件工艺设计学生姓名︰ 系部︰机械工程系专业︰数控技术 班级︰ 指导老师︰ 校外指导老师︰

目录 摘要 (4) 1．绪论 (5) 1.1数控技术的现状与发展趋势 (5) 2. 零件工艺分析 (6) 2.1零件的用途 (6) 2.2零件图工艺分析 (6) 2.3零件毛坯及材料的选择 (7) 3.加工设备及辅助工具的选择 (9) 3.1机床的选择 (9) 3.2刀具的选择 (9) 3.3量具的选择 (10) 3.4夹具的选择 (10) 4.拟定工艺方案 (11) 4.1加工工序的划分 (11) 4.2加工顺序的确定 (11) 4.3加工路线的确定 (12) 4.4零件定位基准的确定 (14) 4.5装夹方式的确定 (15) 4.6工作坐标原点与换刀点的确定 (16) 5.切削用量选择 (17) 5.1背吃刀量的确定 (17) 5.2主轴转速的确定 (17) 5.3进给速度的确定 (19) 6.切削液的选择 (20)

7.工艺文件的制定及程序编制 (21) 7.1数控加工工艺卡 (21) 7.2刀具卡 (22) 7.3程序编制 (23) 8．机械加工精度及零件表面质量 (31) 8.1机械加工精度 (31) 8.2零件表面质量 (31) 结论 (33) 参考文献 (34) 附录 (35) 后记 (36)

摘要 数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床效能的前提条件。因此本文主要是对轴类零件的数控加工工艺进行分析，详细地阐述了轴类零件的加工工艺分析及制定加工方案的整个设计过程。该轴类零件的结构特点是由圆柱、圆弧、椭圆弧、螺纹、槽等组成内外表面的回转体。零件的加工过程是首先用粗基准定位，加工出精基准表面；然后采用精基准定位，加工零件的其他表面。工艺路线的拟订是制订工艺规程的关健，它与定位基准的选择有密切关系。其次在机床、刀具、夹具切削用量的选择中，着重考虑到其对零件的加工的因素，为工艺设计节省了大量的时间。提高了设计效率。本文内容大致介绍了数控技术的发展趋势、对零件加工工艺步骤分析以及数控编程等。利用计算机辅助设计-AuToCAD绘制椭圆轴的二维图，用G代码指令进行手工编程并制定了相关的工艺文件，最后对机械加工精度及零件表面质量进行分析。 关键词：数控技术、轴类零件、工艺设计、程序编制

机械工艺夹具毕业设计20变速箱盖夹具设计

大批生产的汽车变速器左侧盖加工工艺及指定工序夹具设计 摘要：本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的 前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对该变速器左侧盖零件图的分析及结构形式的了解，从而对变速器进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对变速器左侧盖结合面加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。 Abstract This Paper requires that" with quality beg development, with benefits seek to live on to store ", under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the the left side transmission cover part drawing for transmission, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of the left side transmission cover. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of the contact plane of left side transmission cover, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement. 关键词：变速器左侧盖加工工艺定位夹具设计

数控毕业设计

目录 第一章绪论 (2) 第二章零件图纸分析 (5) 2.1 零件的特征 (5) 2.2 数值计算 (5) 第三章工件的定位与装夹 (7) 3.1加工精度要求 (7) 3.2定位基准的选择 (7) 3.3装夹方式 (7) 3.4工艺过程制定 (7) 第四章车削工艺分析 (9) 4.1 选择夹具 (9) 4.2 工步设计 (9) 4.3 刀具选择 (9) 4.4 设计走刀路线 (11) 第五章切削用量 (15) 5.1 切削用量 (15) 5.2 主轴转速的确定 (15) 第六章数控车床的对刀 (16) 6.1 刀位点 (16) 6.2 待加工毛坯的对刀 (16) 6.3 刀偏值的测定 (16) 第七章编程 (17) 第八章结论 (20) 参考文献 (21) 后记 (22)

数控车削加工工艺及编程 第一章绪论 关键词：数控车床车削加工工艺工艺分析 摘要：数控机床的加工工艺与普通机床的加工艺虽有诸多相同之处，但也有许多不同之处。为此，分析了数控车削的加工工艺。 数控机床产生20世纪40年代，随着科学技术和社会生产的发展，机械产品的形状和结构不断改进，对零件的加工质量要求越来越高，零件的形状越来越复杂，传统的机械加工方法已无法达到零件加工的要求，迫切需要新的加工方法。 数控车床又称为CNC（computer numerical control）车床，即用计算机数字控制的车床，是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。CNC车床能加工各种形状不同的轴类、盘类即其它回转体零件。 一、数控车削加工工艺的内容 数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面： （一）选择并确定零件的数控车削加工内容； （二）对零件图纸进行数控车削加工工艺分析； （三）工具、夹具的选择和调整设计； （四）工序、工步的设计； （五）加工轨迹的计算和优化； （六）数控车削加工程序的编写、校验与修改； （七）首件试加工与现场问题的处理； （八）编制数控加工工艺技术文件；

数控机床毕业设计论文设计

题目数控机床的组成加工原理与工艺 系部：机电工程系 专业：机电一体化 指导老师： 班级： 学生：

目录 绪论 (1) 第一章数控车床的基本组成和工作原理 (4) 1.1 任务准备 (4) 1.1.1 机床结构 (4) 1.2 工作原理 (6) 1.3 数控车床的分类 (6) 1.4 数控车床的性能指标 (7) 1.5 数控车床的特点 (8) 第二章数控车床编程与操作....... . (10) 2.1 数控车床概述 (10) 2.1.1数控车床的组 (10) 2.1.2数控车床的机械构成 (11) 2.1.3数控系统 (11) 2.1.4数控车床的特点 (12) 2.1.5数控车床的分类 (13) 2.1.6数控车床（CJK6153）的主要技术 (13) 2.1.7数控车床（CJK6153）的润滑 (13) 2.2 数控车床的编程方法 (13) 2.2.1设定数控车床的机床坐标系 (13) 2.2.2设定数控车床的工件坐标系 (14) 第三章数控车床加工工艺分析 (20) 3.1 零件图样分析......................................... (20) 3.2 工艺分析 (21) 3.3 车孔的关键技术 (21)

3.4 解决排屑问题 (21) 3.5 加工方法 (22) 第四章当前数控机床技术发展趋势 (24) 4.1 是精密加工技术有所突破 (24) 4.2 是技术集成和技术复合趋势明显 (24) 结束语 (25) 参考文献 (26)

绪论 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯 机并加工零件。 数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：●加工精度高，具有稳定的加工质量； ●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一 般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；数控折弯机 ●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。数控机床一般由下列几个部分组成：●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控机床●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 ●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件 和软件方面，都有飞速发展。

机械工艺夹具毕业设计243专用镗床夹具设计

题目：专用镗床夹具设计 班级： 姓名： 专业：机械设计 指导教师： 答辩日期：

专用镗床夹具设计 摘要 机床夹具是机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产成本以及工人的劳动强度等。因此机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作。 在专用夹具的设计中，根据设计任务主要就连杆、泵体的装用镗床夹具进行了设计，完成了对夹具用的定位件、导向件对刀件、导引件等夹具中用到的零件的设计，并用Soidworks进行了三维建模。夹具的设计，根据所设计出的工件外形及加工要求，设计出合适的夹具。考虑到泵体的外形较大，故应在选用夹具的定位件时使用支承板，而连杆的工件尺寸较小，但加工精度要高。 本文设计的夹具，基本上可以满足工程需要，本文使用的设计方法，也可为同类夹具的设计提供参考。 关键词：镗床夹具；Solid Works；专用夹具；泵体；连杆

Design of Special Boring Fixture Abstract Tool fixture machining process is an important component of the system is an important mechanical manufacturing technology and equipment. Tool fixture in machining plays an important role, which directly affect machining quality, productivity and production costs and labor intensity and so on. Therefore, the design of jigs and fixtures machining process is an important work in preparation. Dedicated fixture design, based mainly on the connecting rod design task, the pump's installation jig boring machine has been designed with complete fixture with the positioning of parts, pieces of guidance documents on the knife, guidance documents and other parts used in fixtures design, and conducted a three-dimensional modeling with Soidworks. Fixture design, based on the design of the workpiece shape and processing requirements, design a suitable fixture. Taking into account the shape of a larger pump, it should be in the selection of the positioning fixture used parts bearing plates, and connecting rod workpiece size smaller, but higher precision. This fixture was designed to basically meet the engineering needs of the design used in this method can also be designed for similar reference fixture. Key Words：boring fixture；Solid Works；special fixtures；pμmp；link

数控车床毕业设计

数控车床毕业设计

南京工程学院继续教育学院毕业论文典型轴类零件数控车削加工设计姓名：钱春花 学号：07323 专业：机电一体化 学历：大专 指导教师: 姜爱国

函授站：无锡交通高等职业技术学校 中国·南京 2012年5月 目录 前言（引言） 1．课题选择及说明 1．1 选题目标 1．2 课题说明 1．3图纸

2．加工内容和加工要求分析 2．1 加工结构及分布 2．2 加工要求分析 2．3 加工重点和难点分析 2．4加工内容和要求分析表 3．1加工方案设计初步考虑 3．1 加工过程设计 3．2 加工设计其它方案及优化4．加工设备选用 4．1机床选用： 4．2刀具选择 4．3夹具选用： 4．4量具 4．4工具清单 5．加工程序 6．操作加工要点 6．1加工准备 6．2工件加工 6．3对工件加工操作的改进 7．课题设计小结 7．1设计内容总结 7．2设计效果论证 7．4设计不足分析和可能的优化展望 7．3设计体会 参考文献资料

1．课题选择及说明 1．1 选题目标 通过典型轴零件数控车床加工设计，进一步提高工艺分析、工艺设计及工艺技术文件的编写、程序编写，提高综合数控加工技能。 是专业各门课程综合应用，提高专业能力。 设计与工作实际相结合，提高工作适应能力。 目的： 1、通过零件加工工艺设计进一步掌握零件加工的过程和每一步的加工要求，在设计过程中，充分利用在校所学内容，使之融会贯通，加深对所学内容的理解和掌握。 2、设计过程中必须认真考虑加工三要素的设定，它们是加工中最重要的三个参数。合理设置可以提高加工精度，缩短加工时间，节约生产成本。通过设计可以更深一点地理解并掌握三要素的设定方法。 3、设计中涉及了车断面、车外圆、车椭圆、镗孔、车内外螺纹等加工方式。通过对如上常用加工方式的工艺设计，熟悉了这些加工方式的加工特点，工艺设计的方法。 4、在此次设计过程中，肯定会遇到各种各样的困难，这也能提高我遇到问题解决问题的能力。对今后的工作以及生活都大有益处。 意义： 1、随着全国产业机械化的提高，相应的机械零件的加工精度要求也随之愈加严格，对零件加工工艺进行合理设计能更好的在现有的加工条件下使加工精度得以最大化。 2、在制造业要求“成本最低化，利益最大化”的大前提下，零件加工工艺也有充分的必要性。它可以缩短加工时间，提高生产效率，降低原材料的报废率，从另一方面讲，也有效的降低了工人们的劳动强度。

数控机床自动润滑系统毕业设计

江西城市职业学院2011届毕业设计 题目：数控机床自动润滑系统设计 分院：机电工程学院 班级：数控08—1班 学号： 080744080104 学生姓名： XXXX 起讫日期： 指导教师：职称： 教研室主任： 审核日期：

数控机床自动润滑系统 摘要 机床润滑系统的设计、调试和维修保养，对于提高机床加工精度、延长机床使用寿命等都有着十分重要的作用。但是在润滑系统的电气控制方面，仍存在以下问题:一是润滑系统工作状态的监控。数控机床控制系统中一般仅设邮箱釉面监控，以防供油不足，而对润滑系统易出现的漏油、油路堵塞等现象，不能及时做出反应。二是设置的润滑循环和给油时间单一，容易造成浪费。数控机床在不同的工作状态下，需要的润滑剂量是不一样的，如在机床暂停阶段就比加工阶段所需要的润滑油量要少。针对上述情况，在数控机床电气控制系统中，对润滑控制部分进行了改进设计，时刻监控润滑系统的工作状况，以保证机床机械部件得到良好的润滑，并且还可以根据机床的工作状态，自动调整供油、循环时间，以节约润滑油。 数控机床中润滑系统为间歇供油工作方式。因此，润滑系统中的压力采用定期检查方式，即在润滑泵每次工作以后检查。如果出现故障，如漏油、油泵失效、油路堵塞，润滑系统内的压力就会突然下降或升高，此时应立即强制机床停止运行，进行检查，以免事态扩大。油面过低以往习惯的处理方法是将“油面过低”信号与“压力异常”报警信号归为一类，作为紧急停止信号。一旦PMC系统接收到上述信号，机床立即进入紧急停止状态，同时让伺服系统断电。但是，与润滑系统因油路堵塞或漏油现象而造成“压力异常”的情况不同，如果润滑泵油箱内油不够，短时间不至于影响机床的性能，无需立即使机床停止工作。但是，出现此现象后，控制系统应及时显示相应的信息，提醒操作人员及时添加润滑油。如果操作人员没有在规定时间内予以补充，系统就会控制机床立即进入暂停状态。只有及时补给润滑油后，才允许操作人员运行机床，继续中断的工作。针对“油面过低”信号，这样的处理方法可以避免发生不必要的停机，减少辅助加工时间，特别是在加工大型模具的时候。在设计时，我们将“油面过低”信号归为电气控制系统“进给暂停”类信号，采用“提醒——警告——暂停，禁止自动运行”的报警。一旦油箱内油过少，不仅在操作面板上有红色指示灯提示，在屏幕上也同时显示警告信息，提醒操作人员。如果该信号在规定的时间内没有消失，则让机床迅速进入进给暂停状态，此时暂停机床进行任何自动操作。操作人员往油箱内添加足够的润滑油后，只需要按“循环启动”按钮，就可以解除此状态，让机床继续暂停前的加工操作。 该系统采用PLC进行控制。正常情况下，按下启动按钮，润滑电动机M立即运行，20S

机械毕业设计-带轮零件的加工工艺及夹具设计

ABSTRACT The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. Key words: Angle gear seat parts; fixture;

数控机床毕业论文

数控车床应用与发展前景 摘要 随着计算机技术的高速发展,现代制造技术不断推陈出新。在现代制造系统中,数控技术集微电子、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,对制造业实现自动化、集成化、智能化、起着举足轻重的作用。 数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其就是形状复杂精度要求很高的模具制造行业,以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其她各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程,必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来。

目录 摘要 前言 第一章数控车床的基本组成与工作原理1、1 任务准备 1、1、1 机床结构 1、2 工作原理 1、3 数控车床的分类 1、4 数控车床的性能指标 1、5 数控车床的特点 第二章数控车床编程与操作 2、1 数控车床概述 2、1、1数控车床的组成 2、1、2数控车床的机械构成 2、1、3数控系统 2、1、4数控车床的特点 2、1、5数控车床的分类 2、1、6数控车床(CJK6153)的主要技术 2、1、7数控车床(CJK6153)的润滑 2、2 数控车床的编程方法 2、2、1设定数控车床的机床坐标系

2、2、2设定数控车床的工件坐标系 第三章数控车床加工工艺分析 3、1 零件图样分析 3、2 工艺分析 3、3 车孔的关键技术 3、4 解决排屑问题 3、5 加工方法 第四章当前数控机床技术发展趋势 4、1 就是精密加工技术有所突破 4、2 就是技术集成与技术复合趋势明显 结束语语 参考文献 致谢 前言 高速加工技术发展迅速,在高档数控机床中得到广泛应用。应用新的机床运动学理论与先进的驱动技术,优化机床结构,采用高性能功能部件,移动部件轻量化,减少运动惯性。在刀具材料与结构的支持下,从单一的刀具切削高速加工,发展到机床加工全面高速化,如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转;快速移动速度从每分钟十几米发展到几十米与超过百米;换刀时间从十几秒下降到10秒、3秒、1秒以下,换刀速

(完整版)数控车床毕业设计98212

一、前言 制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国内生产总值的40%以上，而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。21世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪，它是数控技术全面发展的时代。数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平，随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。 本文主要讨论的就是作为制造业的组成部分数控车床。主要内容有关于数控车床的编程方法、编程的注意事项、加工工艺分析、刀具的选用、刀位轨迹计算。 下面就是本文的主题，关于数控车床的编程与实例。

二、数控机床（主要介绍数控车床） 2.1数控车床简介 数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。 数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联动，控制轴除X、Z、C轴之外，还可具有Y轴。可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹等加工，在具有插补功能的条件下，还可以实现各种曲面铣削加工。数控车床种类较多，但主体结构都是由：车床主体、数控装置、伺服系统三大部分组成。 2.2数控技术的发展趋势

数控机床毕业论文1

辽宁建筑职业学院机械工程系 毕业论文 题目： 班级： 姓名： 学号：

目录 目录 (1) 摘要 (2) 一、绪论 (4) 二、数控机床概述 (4) （一）数控机的简介 (4) （二）数控机床的组成 (5) （三）数控技术的特点 (5) （四）数控机床的主要技术指标 (6) （五）数控机床使用中应注意的事项 (7) 三、数控机床各部故障分析及维修 (8) （一）数控机床主轴伺服系统故障检查及维修 (8) （二）机床PLC初始故障的诊断 (8) （三）数控设备检测元件故障及维修 (9) （四）数控机床加工精度异常故障及维修 (9) 四、数控机床的保养及维护 (9) （一）数控机床的保养知识 (10) （二）数控机床系统的维护 (11) （三）机械部件的维护 (12) 五、结论 (12) 参考文献 (14)

论文题目：附图：

摘要 机械制造业是国民经济的支柱产业，可以说，没有发达的制造业，就不可能有国家的真正繁荣和富强。而机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要指标之一。制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其核心是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动化控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现及所带来得巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。数控维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，它已经成为一门专门的学科。同时也表明，数控维修技术是制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。论文主要研究了根据数控机床的特点，数控机床常见的故障及诊断方法，数控机床的保养知识和讲解了数控车床的维修方法与注意的事项。研究结果表明：数控加工在当前制造行业中占据着主导地位，在各行各业中都有他的出现，它的发展将带动制造业的飞速发展，同时也将影响社会的发展进程。 因此，做好数控设备的维护工作，提高数控设备的维修效率，是现代制造业的—项重要工作本文的特色在于：通过分析数控机床的维修维护，提高了加工效率，最终为企业带来了效益。 关键词：数控技术；数控机床；常见故障；诊断方法；维修方法

ca620车床数控化改造毕业设计说明书

目录 0摘要 (3) 1引言 (6) 第一章设计方案的确定...........................................................................- 8 - 一总体设计方案的确定...................................................................... - 8 - 二机械部分的改造设计与计算.......................................................... - 8 - （一）纵向进给系统的设计选型...................................................... - 8 - (二) 横向进给系统的设计与计算...................... 错误！未定义书签。第二章步进电动机的选择............................................. 错误！未定义书签。 一步进电动机选用原则............................................... 错误！未定义书签。 二步进电机的选型....................................................... 错误！未定义书签。 （一）C620纵向进给系流步进电机的确定....... 错误！未定义书签。 （二）C620横向进给系流步进电机的确定....... 错误！未定义书签。 （三）110BF003型直流步进电机主要技术参数错误！未定义书签。 （四）110BF004型直流步进电机主要技术参数错误！未定义书签。第三章经济型数控系统选型............................................. 错误！未定义书签。第四章电动刀架的选型............................................... 错误！未定义书签。第五章编制零件工序及数控程序实例......................... 错误！未定义书签。 一机床改造参数的选择............................................... 错误！未定义书签。 （一）车床纵向运动由Z向步进电动机控制 .... 错误！未定义书签。

数控机床的自动换刀装置

数控机床大作业 数 控 机 床 的 自 动 换 刀 装 置 姓名： 学号： 班级：

数控机床的自动换刀装置 作者：刘伟杰 摘要 数控机床集中应用了计算机技术，电子技术，自动控制技术，传感测量，机械制造，等先进技术，是典型的机电一体化产品。它的发展和应用开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式，产业结构，管理形式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化，促进了其他行业的生成和飞速发展。刀具及自动换刀装置对加工时间有着重要的影响，自动换刀的快慢又影响了加工的时间，刀库的容量决定了刀具的数量，进而影响换刀时间和加工时间。本文主要讲述数控机床的自动换刀机构。 关键词：发展趋势机构自动换刀刀库 中图分类号：TH 文献标识码：B

1.刀库 刀库是自动换刀装置的主要部件，其容量、布局以及具体结构对数控机床的设计有很大影响。刀库的刀具定位机构是用来保证要更换的每一把刀具准确的停在换到位置上。采用电动机或液压系统为刀库提供动力。根据刀库所需要的容量和取刀方式，可以将刀库设计成多种形式。 1.1刀库的类型 刀库的功能是储存加工工序所需要的各种刀具，并按指令将要用的刀具准确的送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。根据需求，刀库类型有多种（1）盘式刀具在盘式刀库结构中，刀具可以沿主轴轴向、径向、斜向安放，刀具轴向安装的结构最为紧凑。在刀库容量较大时，可采用弹仓式结构，目前大量的刀库安装在机床立柱的顶面或侧面，也可安装在单独的基地上。盘式刀库分径向、轴向两种取刀方式，其刀座结构不同。此种刀库结构简单，适用于刀库容量较少的情况。 （2）链式刀库刀具容量比盘式的大，结构也比较灵活和紧凑，常为轴向换刀。可将换刀位置刀座突出以利于换刀。另外还可以采用加长连带方式加大刀库的容量，也可采用折叠回绕的方式提高空间利用率，在要求刀量容量很大时可以采用多条链带的结构。 （3）格子盒式刀具固定型格子盒式刀库。刀具分几排直线排列，由纵、横向移动的取刀机械手完成选刀运动，将选取的刀具送到固定的换刀位置刀座上，由换刀机械手交换刀具，此刀具空间利用高，刀库容量大。 1.2刀库的容量 刀库的容量首先要考虑加工工艺的分析需要。一般情况下，并不是刀库中的刀具越多越好，太的容量会增加刀库的尺寸和占地面积，使选刀过程时间增长。如果从完成工件的全部加工所需要的刀具数目统计，所得结果是80%的工件完成加工任务所需的刀具数目在40种以下，所以一般的中小型立式加工中心配14--30把刀具的刀库就能够满足70%--95%的工件加工需要。 1.3刀库的转位 刀库转位机构由伺服电动机通过消隙齿轮带动蜗杆，通过涡轮使刀库转动。