CA6140型车床的数控化改造

分类号：TH122单位代码：10431密级：学号：2009086工程硕士学位论文CA6140型车床的数控化改造作者姓名王国明工程领域机械工程所在学院机械与汽车工程学院指导教师姓名朱泽平专业技术职务教授2012年05月18日分类号：TH122单位代码：10431密级：学号：2009086工程硕士学位论文CA6140型车床的数控化改造作者姓名王国明工程领域机械工程所在学院机械与汽车工程学院指导教师姓名朱泽平专业技术职务教授2012年05月18日AThesisSubmittedfortheApplicationoftheProjectMaster’sDegreeTheNCReformofCA6140TypeLatheCandidate:WangGuomingSpecialty:MechanicalengineeringSupervisor:ProfessorZhuZepingShandongInstituteofLightIndustry,Jinan,ChinaMay,2012学位论文独创性声明本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文中引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。论文作者签名：日期：年月日学位论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属山东轻工业学院。山东轻工业学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为山东轻工业学院。论文作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日山东轻工业学院硕士学位论文1目录摘要.......................................................ⅠABSTRACT....................................................Ⅰ第1章绪论.............................................................11.1本论文研究背景....................................................11.1.1普通车床数控化改造的背景....................................11.1.2普通车床数控化改造发展趋势..................................11.1.3普通车床数控化改造的价值与必要性............................21.2本论文构思........................................................31.2.1本论文构思的来源............................................31.2.2本论文研究目的及意义........................................31.2.3本论文的构思与实施方案......................................3第2章机械部分的设计与改造..........................................52.1车床机械结构的设计改造............................................52.2滚珠丝杠螺母副的计算与选型........................................52.2.1滚珠丝杠的特点..............................................52.2.2纵向滚珠丝杠副的选择与校核..................................62.2.3横向滚珠丝杠副的选择与校核.................................132.3减速箱体的设计...................................................182.3.1纵向进给齿轮的设计.........................................182.3.2横向进给齿轮的设计.........................................19第3章主轴电机的设计与选择.........................................213.1主轴电机参数与型号的选择.........................................213.2主轴部分的设计与改造.............................................213.3主轴电机的校核...................................................22第4章步进电机的设计与选择.........................................234.1步进电机的工作方式...............................................23山东轻工业学院硕士学位论文24.2纵向步进电机的选择...............................................234.3横向步进电机的选择...............................................28第5章刀架结构的设计与改造.........................................335.1自动回转刀架的基本要求与工作原理.................................335.1.1基本要求...................................................335.1.2工作原理...................................................335.2蜗杆及蜗轮的选用.................................................345.2.1传动系统的选型.............................................345.2.2由接触强度确定主要参数.....................................345.2.3蜗杆和蜗轮的主要参数设计...................................365.2.4蜗杆轴的设计...............................................385.2.5键的选取与校核.............................................415.3蜗杆轴的设计.....................................................415.3.1确定蜗轮轴的材料及许用应力.................................415.3.2确定各轴段直径和长度.......................................425.4中心轴的设计.....................................................435.4.1中心轴的材料选择和确定许用应力.............................435.4.2中心轴的校核...............................................435.5上下端面齿盘的设计...............................................435.5.1确定齿盘的材料选择和基本参数...............................435.5.2按接触疲劳强度进行计算.....................................445.6轴承的选用.......................................................45第6章CA6140车床数控化改造的数控设计.............................466.1数控车床及数控系统的概述.........................................466.1.1伺服系统...................................................466.1.2数控装置系统...............................................466.1.3编程装置...................................................466.2数控系统的硬件电路设计...........................................466.2.1数控系统的组成.............................................466.2.2单片机控制系统的设计.......................................476.2.3辅助电路的设计.............................................50山东轻工业学院硕士学位论文3第7章机床的日常维护与故障分析...................................537.1数控化机床的日常维护.............................................537.2数控机床的常见故障...............................................537.2.1常见的数控系统故障.........................................537.2.2常见故障的调查与分析.......................................547.2.3机床数控系统故障的诊断方法.................................547.2.4维修排除故障后的总结.......................................54第8章结论............................................................55参考文献...............................................................56致谢....................................................................59在学期间主要科研成果.................................................60山东轻工业学院硕士学位论文I摘要当今社会上各种机械加工业都在迅猛发展，而车床作为一个在加工业有着不可或缺地位的工具，也在不断向着高精度、高效率、高自动化方向发展，数控机床已经成为主流设备，逐渐取代老旧的普通车床。而我国是一个发展中国家，由于现代工业发展的起步较晚，技术较为落后，有着大量的老旧机床，又因其缺乏专业的维修与保养，促使机床的工作精度大大