目 录
摘 要 I
Abstract II
1绪论 1
1.1选题目的及意义 1
1.2数控机床的发展 1
1.3研究主要内容 2
2CA6140车床进给伺服系统改造方案设计 3
2.1总体方案确定 3
2.2 CA6140车床的设计参数 4
3数控系统的选择 6
3.1数控系统的选择 6
3.1.1数控系统的选择 6
3.1.2改造部分 6
3.1.3设计要求 6
3.2 数控系统介绍 7
3.2.1操作台介绍 7
3.2.2软件操作界面 8
4数控铣床可分度回转工作台设计和计算 10
4.1可分度回转工作台设计的结构改造设计方案 10
4.1.1纵向可分度回转工作台改造方案 10
4.1.2横向可分度回转工作台改造方案 10
4.2进给可分度回转工作台的设计计算 10
4.2.1进择脉冲当量 10
4.2.2计算切削力 10
4.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型 11
4.3.1纵向进给丝杠 11
4.3.2横向进给丝杠 14
4.4纵向及横向滚珠丝杠副几何参数 17
4.5齿轮传动比计算 18
4.5.1纵向进给齿轮箱传动比计算 18
4.5.2横向进给齿轮箱传动比计算 19
5CA6140车床进给部分电机的选择 20
5.1纵向进给步进电机计算 20
5.1.1等效传动惯量计算 20
5.1.2电机力矩计算 20
5.1.3计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率 22
5.2横向进给步进电机计算 23
5.2.1等效传动惯量计算 23
5.2.2电机力矩计算 24
5.2.3计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率 25
6 CA6140车床刀架部分的改造 26
6.1刀架的选用 26
6.2电动刀架工作原理 26
6.3 改造后的刀架 26
6.4刀架的电气控制 27
6.5刀架的安装 28
7数控铣床可分度回转工作台安装调试与验收 30
7.1 数控系统调试 30
7.1.1 华中数控系统与车床间I/O信号的处理 30
7.1.2数控车床的几种过程原理分析及相应参数的设置 30
7.2 电气系统的调试 33
1)电源电压调试。： 33
2)各控制回路的调试。 33
3) 限位开关超程检测。 33
4) 轴行程的设置。 33
7.3传动丝杠的安装与调试 34
总 结 36
致 谢 37
参考文献 38
2CA6140车床进给伺服系统改造方案设计
2.1总体方案确定
图2-1 CA6140普通车床数控化改造示意图
CA6140车床数控改造方案本文改造后的结构是一种非常典型卧式车床的数控改造结构，改造时拆除原数控铣床的纵向和横向丝杠光杠、溜板箱、挂轮箱的挂轮、原手动刀架及手柄等部件，用滚珠丝杠替换原有普通丝杠、用电动刀架替换原有的普通刀架。纵向和横向进给采用步进电动机及减速器驱动，横向步进电动机及减速器装置安装在数控铣床床鞍的后部，纵向的步进电动机减速器装置安装在数控铣床的右端。
由于被改装的数控铣床本身的机械结构不是按数控铣床的要求设计的，其精度和刚度等性能指标往往不能满足数控铣床的要求，因此将普通数控铣床改造为全功能的数控铣床，一味追求先进指标则会得不偿失，所以确定总体方案的原则应当是在满足生产需要的前提下，对原数控铣床尽可能减少的改动量，选择简单易用的数控系统，达到合理的性价比。本次改造设计要求就是根据这一原则提出的。根据设计要求、依据设计参数及数控铣床数控改造的理解，进给系统总体方案确定如下：
利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，驱动原件采用直流步进电机，传动系统采用滚珠丝杆；http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=11875步进电机一级齿轮减速后，带动滚珠丝杆转动，从而实现进给运动。示意图如图2-2所示：
图2-2 进给系统设计总方案图
