大森cak6150p数控车床转速系统改进

共33页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业论文课题名称大森cak6150p数控车床转速系统改进系/专业数控加工工艺与编程班级数编0913学号学生姓名指导教师：2012年6月共33页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要金属切削机床又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上称为机床。机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。机床技术水平的高低已成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志之一。机床工业是机械制造业的“装备部”“总工、艺部”，对国民经济的发展起着重大作用。车床借助于转动的工件对着刀具来切去金属材料。车床主要用于加工各种回转体表面，如外圆柱面、内圆柱面、锥形表面、端面、切槽、切断、车螺纹、钻孔、铰孔等；在车床上采用特殊的装置，还可以进行镗削、磨削、研磨、抛光等。在一般机械制造企业中，车床占机床总数的20%～35%。本论文主要设计卧式车床的主轴箱。设计摘要如下：确定主传动的运动设计，论证并确定合理的结构网和转速图，拟订传动系统图；根据已知条件对传动件进行设计和计算，对主要传动进行验算；确定传动轴的空间位置及各个零件的装配关系。关键词：机床，车床，主轴箱，转速图共33页第3页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractThemetal-cuttingmachinetooliscalled“themachinetool”or“themachine”,incustomiscalledenginebed.Theenginebedisplayingthesignificantroleinthenationaleconomymodernization.Theenginebedtechnicallevel'sheighthavebecomeweighsoneofnationalindustrymodernizationlevelimportantsymbols.Themachinetoolindustryisthemachine-buildingindustry“thelogisticsdepartment”,“thetotalcraftdepartment”,tonationaleconomydevelopmentimportantfunctionThelathewiththeaidoftreatsthecuttingtoolintherotationworkpiecetoslicethemetallicmaterial.Thelathemainlyusesinprocessingeachkindofsolidofrevolutionsurface,liketheouterannuluscylinder,theinternalborecylinder,thecone-shapesurface,theendsurface,thegrooving,thecut-off,thecuttingthread,thedrillhole,reamandsoon;Usesthespecialinstallmentinthelathe,butmayalsocarryon,thegrinding,theattrition,polishingboringandsoon.Inthecommonmachinemanufactureenterprise,thelatheaccountsfortheenginebedtotal20%~35%.Presentpapermaindesignhorizontallathe'sheadstock.Thedesignabstractisasfollows:Thedefinitemasterdrive'smovementdesign,provesanddeterminedthatthereasonablestructurenetworkandthespeedchangediagram,draftthekinematicscheme;Topassesonthemovingpartsaccordingtothedatumtocarryonthedesignandthecomputation,carriesonthecheckingcalculationtothemaintransmission;Definitedriveshaft'sspacepositionandeachcomponentsassemblyrelations.KEYWORDS:Enginebed,Lathe,Headstock,Speedchangediagram共33页第4页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊绪论大森数控和其他类型的数控对比，大森数控的有很多不足之处，因为大森数控比较老，所有的硬、软件没有现在设计的数控先进、方面，比如说转速、编程、对刀……但是大森数控干起活来力比较大，在厂里一般拉毛刀都用大森，和法兰克相比，大森的转速少、编程不放便、对刀繁琐。因为大森的系统都规定死了，因此我想通过改变齿轮组来改变其转速，使其能加工更多的要求比较高的零件。通常数控都有三个档位，在每一个档位转速范围内都可以任意的变速，而大森数控不可以，它有四个档位，在每一个档位中有三个转速，总共十二种转速，被限定死了。因为大森数控没有变频器，它变速是通过电机（双速电机（Δ/YY）,可改变为低速（Δ接法）或高速（YY接法）），和电磁离合器来改变转速的，因此大森数控加工零件时，力比较大，这一点也深受人们热爱。大森数控从显示屏到转速，都比现代的数控车床老，因为它生产时间早，可以这么说，它就是普通车床改造而来的，在很多方面与普通干车床相似，比如说转速，和普通的差不多，还比普通车床少。还有显示屏，和现代的比也没有图形显示功能，这样在干活的时候势必会出现一些差错。而且危险性比较大，车床的门只把车床遮住一半，这样加工的时候铁屑容易飞出伤人。在这个网络发达，产品更新换代节奏比较快的社会里，这样的机器势必会被淘汰，有新的、更先进的取而代之，而我们年轻的一代正要去努力地适应这个快节奏的社会。共33页第5页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章前言……………………………………………………………….51.1数控机床的发展与趋势………………………………………...5第二章大森cak6150p数控车床简介……………………………............82.1大森数控的组成……………………………………………..82.2大森数控的参数说明………………………………….............102.2.1机床参数……………………………………………....102.2.2机床转速及型号解释…………………………........112.3大森数控对刀及程序的编制……………………….............122.3.1机床的对刀………………………………………………132.3.2程序的编制……………………………………………....14第三章大森数控转速系统设计…………………………………..........153.1系统设计思路………………………………………………….153.2三晶s350变频器说明……………………………………………163.2.1三晶s350变频器的优势………………………………...163.2.2三晶变频器应用于数控车床主要特点……………………....163.2.3电机的选择…………………………………………………173.3整体设计方案………………………………………….............173.3.1工作原理……………………………………………………173.3.2数控系统特性与接线原理图………………………………183.3.3主轴传动系统…………………………………………183.3.4功能………………………………………………………193.4转速的计算和PLC方面的设计………………………………203.4.1转速的计算………………………………………………203.4.2PLC方面的设计…………………………………………....213.4.3改进前和改进后的转速对比……………………………27第四章系统的调试与遇到问题的解决………………………………284.1系统调试与连接………………………………………………….28共33页第6页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.1.1系统连接…………………………………………...284.1.2通电试机………………………………………....294.2调试过程中遇到的问题及解决方案…………………………...304.2.1机床的干扰防护………………………………………304.2.2机床的润滑…………………………………………....314.2.3电气故障的排除…………………………………………31结论………………………………………………………………..32附录………………………………………………………………………..33参考文献………………………………………………………………....34致谢……………………………………………………………………………....34共33页第7页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章前言1.1数控车床的发展与趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造系统生产厂之间的竞争为激烈，数控技术的发展进入了新的阶段。业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用。当前数控车床呈现以下发展趋势。1、高速、高精密化高速、精密是机床发展永恒的目标。随着科学技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。为满足这个复杂多变市场的需求，当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展，加工精度也在不断地提高。另一方面，电主轴和直线电机的成功应用，陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市，也为机床向高速、精密发展创造了条件。数控车床采用电主轴，取消了皮带、带轮和齿轮等环节，大大减少了主传动的转动惯量，提高了主轴动态响应速度和工作精度，彻底解决了主轴高速运转时皮带和带轮等传动的振动和噪声问题。采用电主轴结构可使主轴转速达到10000r/min以上。直线电机驱动速度高，加减速特性好，有优越的响应特性和跟随精度。用直线电机作伺服驱动，省去了滚珠丝杠这一中间传动环节，消除了传动间隙(包括反向间隙)，运动惯量小，系统刚性好，在高速下能精密定位，从而极大地提高了伺服精度。通过直线电机和直线滚动导轨副的应用，可使机床的快速移动速度由目前的10～20m/mim提高到60～80m/min，甚至高达120m/min。2、数控车床设计CAD化、结构设计模块化随着计算机应用的普及及软件技术的发展，CAD技术得到了广泛发展。CAD不可以替代人工完成繁琐的绘图工作，更重要的是可以进行设计方案选择和大件整机的静、动态特性分析、计算、预测及优化设计，可以对整机各工作部件进行动态模拟仿真。在模块化的基础上在设计阶段就可以看出产品的三维几何模型和逼真的色彩。3、功能复合化功能复合化的目的是进一步提高机床的生产效率，使用于非加工辅助时间减至最少。通过功能的复合化，可以扩大机床的使用范围、提高效率，实现一机多用、一机共33页第8页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊多能，即一台数控车床既可以实现车削功能，也可以实现铣削加工；或在以铣为主的机床上也可以实现磨削加工。宝鸡机床厂已经研制成功的CX25Y数控车铣复合中心，该机