普通机床6140(纵向)数控化改造

摘要
水平的不断发展，使整个社会的生产力得到了空前的进步，不断催生而出的新的加工制造技术越来越多地运用于生产实践之中，并对社会进步发挥这巨大的推进作用。当前，机械制造业发展的一个明显的趋势是越来越广泛的运用数控技术。普通机床逐渐被高效率、高精度的数控机械所代替。数控机床是数控机械的典型代表。(毕业设计网 )
借于以上，本设计改变了普通车床被淘汰的命运，将其数控化改造。设计的题目是：车床C6140数控化的改造，其主要对机械传动部分、CNC系统、检测装置的设计和对电动机的选择。
本设计的数控车床主轴运动采用三相交流电动机，进给运动采用了直流伺服电动机，它有低转速大惯量、启动力矩大、低速运转平稳、输出力矩大等优点。而PWM调速方式能实现正反转和调速，大大简化了传统机床传动部分的结构，拓宽了加工范围，提高了生产效率。机械进给传动为滚珠丝杠传动，齿轮传动；减小了传动误差，并且有光电编码盘转速信号的反馈，提高了零部件的加工精度。
本设计获得成果：归纳了大学三年来所学的知识。了解了现代数控车床的内部结构和运行，提高了对机械部件以及整个机床的设计能力，理论联系了实践。

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关键词  技术  车床  电动机  精度

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With the development of technology, the capacity of the whole society has greatly grown. So a lot of new technology comes out, and which will do huge function to the society in the production,
At present, one of the clear standard to judge the development of the mechanism production industry is how the numerical widely used in the industry. The fact is that ordinary tool is gradually replaced by numerical one which is more efficient and high precision. So numerical is the representative of the numerical mechanism.
Because of the above easy, here I designed to revolute its numerical to change the replacement fate of the ordinary. Subject is THE NUMERICAL REVOLUTION OF TOOL C6140, the main parts are engine drive, CNC system, and design of inspects equipment and the electromotor selecting.
Three-direction alternating current electromotor is used, and direct current electromotor is used, which has the advantage of low rotate speed big inertia, huge startup drive, stable low speed movement, and huge output moment. while PWM timing way can realize as well as positive and negative moving and timing, which greatly simplified the traditional constructure of tool, widen the production extension, improve its efficiency. Gear driving, decrease the drive error, what is more, it has the signal feedback of the photo electricity, thus improve its precision.

What to get after done this design: re-learn the knowledge of three years in school, mastered the inter-constructure of numerical tool, make my capacity of designing components and the whole tool, that is practice makes perfect.
Key words  technology  tool  electromotor  precision

改造的目的
从现在的状况看，与普通机床加工方法相比很有优势。数控机床的定位精度是最具数控机床特征的精度项目，其他精度项目（包括几何精度）都与它有一定的对应关系。定位精度和重复定位精度综合反应该轴各运动部件的综合精度。尤其是重复定位精度，它反应了机床在该控制轴行程内任意定位点的定位稳定性，这是衡量该控制轴能否稳定可靠工作的基本指标，所以它不仅保证了加工精度加工质量，而且大大的缩短了加工周期，减少了劳动力的投入。当然这一设计的出现将对除尘设备的性能和加工生产都带来了生机。环保产业是当今社会的重要产业，这不仅是中国社会发展人类生存的需要，而且是整个世界的共同问题，这就需要整个世界和社会重视环保产业，加强环保设备的开发和研究，当然数控在环保产业的发展和环保设备的创新和开发过程中起着至关重要的作用。

机械传动

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机械传动包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件，如底座、立柱、滑鞍、工作台（刀架）、导轨等。数控机床与普通机床不同，它的主运动，各个坐标轴的进给运动都由单独的伺服电机（无级变速）驱动，所以它的传动链短、结构比较简单。普通机床上传动链之间有复杂的齿轮联系，在数控机床上改由计算机来协调控制各个坐标轴之间的运动关系。为了保证数控机床的快速响应特性，在数控机床上普遍采用精密滚珠丝杠和直线滚动导轨副。为了保证数控机床的高精度、高效率和高自动化加工，机床的机械结构应具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼精度、耐磨性以及抗热变形性能。在加工中心上还具备有刀库和自动换刀的机械手。同时还有一些良好的配套设施，如冷却、自动排屑、防护、可靠的润滑、程编机和对刀仪等，以利于充分发挥数控机床的功能。





目录
1 绪论………………………………………………………………………………… 2
1．1 数控机床改造的目的及必要性…………………………………………………2

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1．2 数控机床的分类…………………………………………………………………3
1．3数控机床的基本组成……………………………………………………………6
2 机械传动部件的设计……………………………………………………………… 9
2．1技术指标…………………………………………………………………………9
2．2设计计算…………………………………………………………………………9
2．3  齿轮传动比……………………………………………………………………12
2．4 直流伺服电机计算和选型…………………………………………………… 13
3 CNC控制系统………………………………………………………………………16
3．1基本构成……………………………………………………………………… 16
3．2中心控制器选用……………………………………………………………… 16
3．3存储器的选用………………………………………………………………… 19
3．4  接口电路…………………………………………………………………… 22
3．5 键盘显示电路…………………………………………………………………24
3．6 系统保护及报警电路…………………………………………………………26 [资料来源：www.THINK58.com]
4 检测……………………………………………………………………………… 28
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4．1 概述……………………………………………………………………………28
4．2 检测元件的分类………………………………………………………………28
4．3 光电编码盘……………………………………………………………………31
4．4光电编码盘信号输出处理电路………………………………………………31
5 直流伺服电机的选用 ……………………………………………………………33
5．1 直流电机的工作原理…………………………………………………………33
5．2 直流伺服电机的调速…………………………………………………………33
5. 3 直流伺服电机的选用确定……………………………………………………38
6  软件部分………………………………………………………………………  41
小结………………………………………………………………………………… 45
致谢 …………………………………………………………………………………46 
参考文献 ……………………………………………………………………………47
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