C6140普通车床工作台数控改造
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- [摘 要]以C6140型普通车床为例，从机械和电气方面详细阐述了数控化改造的方法。改造后的车床投入使用后运行稳定，加工精度明显提高，取得了极大的经济效益。
[关键词] 普通车床；数控化改造；SINUMERIK802S base line
引 言
制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区经济的实力，科技水平，生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。
随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求.在50年代“刚性”生产模式下，通过提高效率，自动化程度,进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。从90年代开始，为了对世界生产进行快速响应，逐步实现社会制造资源的快速集成，要求机械制造装备的柔性化程度更高,采用拟实制造和快速成形制造技术[1]。
工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强,更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上还是“一个工人，一把刀，一台机床”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。 因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重[1]。
通过这次毕业设计，可以达到以下目的：1，培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；2，强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；3，使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；4，培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。
目 录
引 言 1
第一章 概述 2
第二章 总体方案的设计 4
2.1 设计任务 4
2.2 总体方案的论证 4
2.3 总体方案的确定 4
2.4 数控系统的选择 5
第三章 机械部分改造 6
3.1 机械传动方式 6
3.2 数控机床进给伺服系统的设计计算 6
3.2.1 选择脉冲当量: 6
3.2.2 算切削力: 6
3.3 滚珠丝杠螺母副的计算和选型横向进给丝杠: 7
3.3.1 计算进给牵引力Fm (N) 7
3.3.2 计算最大动负载C： 7
3.3.3 选择滚珠丝杠螺母副： 7
3.3.4 传动效率计算： 7
3.3.5 刚度验算 8
3.3.6 校核 9
3.4 齿轮传动比计算： 14
3.5 步进电机的计算和选型： 14
3.5.1 等效转动惯量计算： 14
3.5.2 电机力矩的计算机： 15
3.5.3 步进电机空载启动频率和切削时的工作频率： 17
3.6 纵向进给系统 17
3.6.1 设计参数 18
3.6.2 齿轮传动比计算 18
3.6.3 滚珠丝杠的计算及选择 18
3.6.4 校核 20
3.7 机械部分改造 23
3.8 主轴脉冲编码器的安装 25
第四章 数控系统选择 26
4.1 西门子数控系统的优点 26
4.2 数控连线图 27
4.3 步进电动机的控制 27
4.3.1步进电动机的开环控制 28
4.3.2步进电动机传动控制 29
4.3.3步进电动机的PLC传动控制 31
4.4 PLC数控系统需解决的问题 33
4.5 PLC输入、输出（I/O）点数确定 35
4.6 驱动程序（梯形图）设计 35
4.6.1总程序结构设计 36
4.6.2手动程序梯形图设计 36
4.7 电气部分改造 36
结 论 39
致 谢 40
参考文献 41
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