普通車床數(shù)控改造(c6132)

1、題目四C6132普通車床的數(shù)控改造設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)目的：通過(guò)C6132普通車床的數(shù)控改造，使學(xué)生們掌握普通機(jī)床改造的方法，具有靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)的能力；2.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：C6132型車床是一種加工效率高，操作性能好，社會(huì)擁有量大的普通車床。本設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)C6132普通車床進(jìn)行數(shù)控改造。利用微型計(jì)算機(jī)對(duì)縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制縱向脈沖當(dāng)量為0.01mm／脈沖橫向脈沖當(dāng)量為0.005mm／脈沖，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，

2、刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。3.設(shè)計(jì)成果：1）電動(dòng)機(jī)的選取2）相關(guān)硬件電路圖普通車床數(shù)控改造——C6132總體設(shè)計(jì)及橫向進(jìn)給設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化摘要本次設(shè)計(jì)是對(duì)普通車床C6132的數(shù)控化改造。主要包括：主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造、進(jìn)給系統(tǒng)的改造、導(dǎo)軌和刀架的改造，以及控制系統(tǒng)改造。結(jié)果表明，改造后的車床具有自動(dòng)化程度高、精度高等優(yōu)點(diǎn)，并且降低了成本，提高了原機(jī)床的使用價(jià)值。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：車床數(shù)控改造滾珠絲杠數(shù)控系統(tǒng)一、總體方案擬定一、總體方案擬定

3、數(shù)控車床主要用于軸類、盤(pán)類零件的加工能自動(dòng)完成外圍柱面、內(nèi)孔、錐面、圓弧面、螺紋等工序的粗細(xì)加工并能在圓柱面或端面上進(jìn)行銑槽、鉆孔、鉸孔等工作可以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件在預(yù)先加工好定位基面后一次裝夾下完成從毛坯到成品的全部工序。因此能夠極大的提高生產(chǎn)率。C6132車床主要用于對(duì)小型軸類、盤(pán)類以及螺紋零件的加工。數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)改造要求：在改造中應(yīng)盡可能保留原機(jī)床結(jié)構(gòu)。主傳動(dòng)系統(tǒng)中保留主軸箱內(nèi)滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，取消原操作手柄，實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止

4、，改由數(shù)控系統(tǒng)直接控制主電機(jī)，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出M03指令后，主電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)?？v、橫進(jìn)給系統(tǒng)均采用交流伺服電動(dòng)機(jī)。用滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)代替普通的滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)具有摩擦力小運(yùn)動(dòng)靈敏無(wú)爬行現(xiàn)象也可以進(jìn)行預(yù)緊以實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙傳動(dòng)傳動(dòng)剛度好反向時(shí)無(wú)空程死區(qū)等特點(diǎn)?？商岣邆鲃?dòng)精度。導(dǎo)軌需沿用原機(jī)床的導(dǎo)軌，但因起精度較低，不適合數(shù)控機(jī)床。因而在原導(dǎo)軌上粘接四氟乙烯軟帶，使其有良好的耐摩性和較小的摩擦阻力，能預(yù)防爬行并具有自潤(rùn)滑性。將原

5、刀架和小托板拆除，將車床刀架換為四工位電動(dòng)刀架，將刀架調(diào)整好高度安裝在中拖板上，由數(shù)控系統(tǒng)直接控制，減少輔助時(shí)間，提高效率。為保證加工螺紋時(shí)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，需要在主軸尾部安裝主軸脈沖發(fā)生器。主軸脈沖發(fā)生器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)出與主軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，使數(shù)控系統(tǒng)控制刀架的縱向移動(dòng)量。二、主要改造內(nèi)容二、主要改造內(nèi)容（一）（一）、伺服控制系統(tǒng)的選擇、伺服控制系統(tǒng)的選擇因要求改造后的車床為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。所

6、以在保證具有一定加工精度的前提下，從改造成本考慮。應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本?？刹梢圆竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，但是圖中在2個(gè)薄片齒輪1和2上裝有螺紋的凸耳4和8彈簧的一段鉤在凸耳4上另一端鉤在螺釘5上。彈簧3所受的張力大小可用螺母6來(lái)調(diào)節(jié)螺釘5的伸出長(zhǎng)度調(diào)整好后再用螺母7鎖緊。在選擇伺服電機(jī)時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：a、慣量匹配，即0.25≤JdJm≥1，其中Jd為折算到到電動(dòng)機(jī)的負(fù)載慣量，Jm為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。b、轉(zhuǎn)矩伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩必須滿

7、足實(shí)際需要，但是不需要留有過(guò)多的余量，因?yàn)橐话闱闆r下，其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的3倍。c、短時(shí)間特性(加減速轉(zhuǎn)矩)，工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電動(dòng)機(jī)加減速轉(zhuǎn)矩。根據(jù)以上原則，取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為1FT50660A01△【2】3.3.導(dǎo)軌及刀架改造導(dǎo)軌及刀架改造因原機(jī)床的導(dǎo)軌精度不能滿足數(shù)控機(jī)床的要求。但改造的原則是盡量保持原機(jī)床的部件。故只能將導(dǎo)軌加以利用。導(dǎo)軌表面貼塑的方法可使得導(dǎo)軌精度提高。因此可在導(dǎo)軌上加四氟乙烯軟帶。其特點(diǎn)是，摩擦系數(shù)低，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，

8、可吸收震動(dòng)，維修方便，損壞后更換容易。在本次設(shè)計(jì)中采用美國(guó)霞板公司研制的德?tīng)栙愃芰蠈?dǎo)軌軟帶。數(shù)控車床上使用的回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置。根據(jù)加工對(duì)象，有四方刀架、六角刀架和八（或更多）工位的圓盤(pán)式軸向裝刀刀架等多種形式?；剞D(zhuǎn)刀架上分別安裝四把、六把或更多刀具，并按數(shù)控裝置的指令換刀?；剞D(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)切削抗力和減少刀架在切削力作用下的位移變形，提高加工精度。由于車削加工精度在很大程度上取決于

9、刀尖位置，對(duì)于數(shù)控車床來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中刀架部要進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后具有高的重復(fù)定位精度（一般位0.001～0.005mm）考慮經(jīng)濟(jì)性以及利于普通車床數(shù)控化改造，本設(shè)計(jì)采用四方回轉(zhuǎn)刀架。并設(shè)計(jì)成螺旋升降式四方回轉(zhuǎn)刀架。(三)、數(shù)控系統(tǒng)的選擇、數(shù)控系統(tǒng)的選擇機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)(CNC系統(tǒng))是數(shù)控機(jī)床的控制核心，隨著機(jī)床數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，提高了數(shù)控機(jī)床的整體性能，尤其是它