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目录
1设计任务 ........................................................................................................................ 2 2设计要求 ........................................................................................................................ 2 2.1总体方案设计要求 ................................................................................................ 2 2.2其它要求 ................................................................................................................ 3 3进给伺服系统机械部分设计与计算 .......................................................................... 3 3.1进给系统机械结构改造设计 ............................................................................... 3 3.2进给伺服系统机械部分的计算与选型 .............................................................. 3 3.2.1确定系统的脉冲当量 ............................................................................................ 3 3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 .......................................................... 4 3.2.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 .......................................................... 4 4步进电动机的计算与选型 ......................................................................................... 11 4.1步进电动机选用的基本原则 ............................................................................. 11 4.1.1步距角α ................................................................................................................ 11 4.1.2精度 ....................................................................................................................... 11 4.1.3转矩 ....................................................................................................................... 11 4.1.4启动频率............................................................................................................... 12 4.2步进电动机的选择 .............................................................................................. 12 4.2.1 C6140纵向进给系统步进电机的确定 ........................................................... 12
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4.2.2 C6140横向进给系统步进电机的确定 ........................................................... 12 5电动刀架的选择 .......................................................................................................... 12 6控制系统硬件电路设计 ............................................................................................. 19 6.1控制系统的功能要求 .......................................................................................... 19 6.2硬件电路的组成： .............................................................................................. 20 6.3电路原理图 .......................................................................................................... 20 7总结 .............................................................................................................................. 21 8参考文献 ...................................................................................................................... 22
1设计任务
设计任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床。 主要技术指标如下：
1) 床身最大加工直径400mm 2) 最大加工长度1000mm
?x?0.013) X方向（横向）的脉冲当量 mm/脉冲，Z方向（纵向）脉冲
?z?0.02当量 mm/脉冲
4) X方向最快移动速度vxmax=3000mm/min，Z方向为
vzmax=6000mm/min
5) X方向最快工进速度vxmaxf=400mm/min，Z方向为
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vzmaxf=800mm/min
6) X方向定位精度±0.01mm，Z方向±0.02mm 7) 可以车削柱面、平面、锥面与球面等 8) 安装螺纹编码器，最大导程为24mm
9) 自动控制主轴的正转、反转与停止，并可以输注主轴有级变速与无极变
速信号
10) 自动控制冷却泵的起/停 11) 纵、横向安装限位开关 12) 数控系统可与PC机串行通讯
13) 显示界面采用LED数码管，编程采用相应数控代码
2设计要求
2.1总体方案设计要求
C6140型普通车床是一种加工效率高，操作性能好，并且社会拥有量较大的普通型车床。经过大量实践证明，将其改造为数控机床，无论是经济上还是技术都是确实可行了。一般说来，如果原有车床的工作性能良好，精度尚未降低，改造后的数控车床，同时具有数控控制和原机床操作的性能，而且在加工精度，加工效率上都有新的突破。总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此数控系统选连续控制系统。 （2）车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下应
机电一体化教学规划-C6140卧式车床数控化改造设计
