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C6140普通車床工作臺數控改造

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更新時間：2014-09-03
發布人： kongbei

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[摘要]以C6140型普通車床為例，從機械和電氣方面詳細闡述了數控化改造的方法。改造后的車床投入使用后運行穩定，加工精度明顯提高，取得了極大的經濟效益。
[關鍵詞] 普通車床；數控化改造；SINUMERIK802S base line
引言
制造業是一個國家或地區經濟發展的重要支柱，其發展水平標志著該國或地區經濟的實力，科技水平，生活水準和國防實力。國際市場的競爭歸根到底是各國制造生產能力及機械制造裝備的競爭。
隨著機械制造生產模式的演變,對機械制造裝備提出了不同的要求.在50年代“剛性”生產模式下，通過提高效率，自動化程度,進行單一或少品種的大批量生產，以“規模經濟”實現降低成本和提高質量的目的。從90年代開始，為了對世界生產進行快速響應，逐步實現社會制造資源的快速集成，要求機械制造裝備的柔性化程度更高,采用擬實制造和快速成形制造技術[1]。
工業發達國家都非常注重機械制造業的發展，為了用先進技術和工藝裝備制造業，機械制造裝備工業得到先發展。對比之下，我國目前機械制造業的裝備水平還比較落后，表現在大部分工廠的機械制造裝備基本上是通用機床加專用工藝裝備，數控機床在機械制造裝備中的比重還非常低，導致“剛性”強,更新產品速度慢，生產批量不宜太小，生產品種不宜過多；自動化程度基本上還是“一個工人，一把刀，一臺機床”，導致勞動生產率低下，產品質量不穩定。因此，要縮小我國同工業發達國家的差距,我們必須在機械制造裝備方面大下功夫，其中最重要的一個方面就是增加數控機床在機械制造裝備中的比重[1]。
通過這次畢業設計，可以達到以下目的：1，培養綜合運用專業基礎知識和專業技能來解決工程實際問題的能力；2，強化工程實踐能力和意識,提高本人綜合素質和創新能力；3，使本人受到從事本專業工程技術和科學研究工作的基本訓練,提高工程繪圖、計算、數據處理、外文資料文獻閱讀、使用計算機、使用文獻資和手冊、文字表達等各方面的能力；4，培養正確的設計思想和工程經濟觀點，理論聯系實際的工作作風，嚴肅認真的科學態度以及積極向上的團隊合作精神。

目錄
引言 1
第一章概述 2
第二章總體方案的設計 4
2.1 設計任務 4
2.2 總體方案的論證 4
2.3 總體方案的確定 4
2.4 數控系統的選擇 5
第三章機械部分改造 6
3.1 機械傳動方式 6
3.2 數控機床進給伺服系統的設計計算 6
3.2.1 選擇脈沖當量: 6
3.2.2 算切削力: 6
3.3 滾珠絲杠螺母副的計算和選型橫向進給絲杠: 7
3.3.1 計算進給牽引力Fm (N) 7
3.3.2 計算最大動負載C： 7
3.3.3 選擇滾珠絲杠螺母副： 7
3.3.4 傳動效率計算： 7
3.3.5 剛度驗算 8
3.3.6 校核 9
3.4 齒輪傳動比計算： 14
3.5 步進電機的計算和選型： 14
3.5.1 等效轉動慣量計算： 14
3.5.2 電機力矩的計算機： 15
3.5.3 步進電機空載啟動頻率和切削時的工作頻率： 17
3.6 縱向進給系統 17
3.6.1 設計參數 18
3.6.2 齒輪傳動比計算 18
3.6.3 滾珠絲杠的計算及選擇 18
3.6.4 校核 20
3.7 機械部分改造 23
3.8 主軸脈沖編碼器的安裝 25
第四章數控系統選擇 26
4.1 西門子數控系統的優點 26
4.2 數控連線圖 27
4.3 步進電動機的控制 27
4.3.1步進電動機的開環控制 28
4.3.2步進電動機傳動控制 29
4.3.3步進電動機的PLC傳動控制 31
4.4 PLC數控系統需解決的問題 33
4.5 PLC輸入、輸出（I/O）點數確定 35
4.6 驅動程序（梯形圖）設計 35
4.6.1總程序結構設計 36
4.6.2手動程序梯形圖設計 36
4.7　電氣部分改造 36
結論 39
致謝 40
參考文獻 41

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