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2.CA6140车床的工作原理
CA6140车床的工作原理：
CA6140车床由主轴箱、床鞍和刀架部件、尾座、进给箱、溜板箱、床身组成。
(1)主轴箱。它固定在机床身的左端，装在主轴箱中的主轴（主轴为中空，不仅可以用于更长的棒料的加工及机床线路的铺设还可以增加主轴的刚性），通过夹盘等夹具装夹工件。主轴箱的功用是支撑并传动主轴，使主轴带动工件按照规定的转速旋转。
(2)床鞍和刀架部件。它位于床身的中部，并可沿床身上的刀架轨道做纵向移动。刀架部件位于床鞍上，其功能是装夹车刀，并使车刀做纵向、横向或斜向运动。
(3)尾座。它位于床身的尾座轨道上，并可沿导轨纵向调整位置。尾座的功能是用后顶尖支撑工件。在尾座上还可以安装钻头等加工刀具，以进行孔加工。
(4)进给箱。它固定在床身的左前侧、主轴箱的底部。其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量。
(5)溜板箱。它固定在刀架部件的底部，可带动刀架一起做纵向、横向进给、快速移动或螺纹加工。在溜板箱上装有各种操作手柄及按钮，工作时工人可以方便地操作机床。
(6)床身。床身固定在左床腿和右床腿上。床身是机床的基本支撑件。在床身上安装着机床的各个主要部件，工作时床身使它们保持准确的相对位置。
3.车床改造毕业论文
摘要：介绍了普通车床的数控改造条件，同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造的过程。
改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。同时介绍了该车床机电联动调试的经验。
关键词：普通车床；数控改造中图分类号： TG659 文献标识码： B 文章编号： 1001-3881 (2006) 4-208-2 企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展，它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本，制造出合乎市场需要的、性能合适的产品，而产品质量的优劣，制造周期的快慢，生产成本的高低，又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前，采用先进的数控机床，已成为我国制造技术发展的总趋势。
购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径，而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学，对CA6140车床进行了数控化改造。
1 机床数控化改造的条件1·1 机床基础件有足够的刚性数控机床属于高精度机床，工件移动或刀具移动的位置精度要求很高，必须在0·001~0·01mm之间，高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好，机床基础件刚性满足要求。
1·2 机床数控改装的总费用合适，经济性好机床数控改装分两部分进行：一是维修机械部分。更换或修理磨损零件，调试大型基础零件，增加新的功能装置，提高机床的精度和性能，另一方面是舍弃原有的一部分进给系统，用新的数控系统和相应的装置来替代。
改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时，该机床数控改造在经济上适宜。
经过考查，若购买同样配置的车床约需10万元，而我校机床数控改造的总费用为5·1万元，仅占51%，因此该机床数控改造在经济上是合适的。2 系统配置及主要技术规格该系统由SIEMENS 802S系统、接口电路、驱动线路及步进电机等组成，另外还配有自动转塔刀架、主轴变频调速器及主轴编码器等，系统属开环控制系统。
其主要技术性能和参数如下：（1）系统控制部分。采用SIEMENS 802S系统，键盘和显示部分装在面板上。
（2）系统软件具有若干指令。其中加工指令有直线、斜线、螺纹、锥螺纹和圆弧等5条指令。
可实现车削外圆、端面、台阶、割槽、锥度、倒角、螺纹、顺圆弧和逆圆弧等操作。控制指令有结束循环、暂停、延时、延时换刀、编码换刀、通讯等，与加工指令配合，可加工出各种较复杂的零件。
（3）系统环境工作条件。温度-10~+40℃；湿度为40% ~80%。
(4)输入电网电压。交流（220±22）V；频率为50Hz；电流为1·5A。
(5)步进电机。BYG550C-2型电机两台，驱动电压为110V；相电流为2·5A；步距角为0·36°/步；静力距为12N·m。
3 主传动的数控化改造机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴，使工件以不同的速度运动，主传动性能的好坏，直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性，可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。
考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时，电机的转速也会随之波动，直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度，实现主轴自动无级变速，在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统，从而不需进行机械换档。
针对机床要求具有螺蚊切削功能，在主轴部位安装主轴脉冲发生器，如图1所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转，即主轴转一周，主轴脉冲发生器也图1 主轴脉冲发生器安装示意图转一周，主轴脉冲发生器的安装方式很重要。
改装时，主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮（实现1∶1）传递到原有CA6140车床的挂轮轴X，拆除挂轮留出空间，安装脉冲发生器，并用法兰盘固定。4 进给传动的数控化改造进给传动的作用是接受数控系统的指令，驱动刀具作精确定位或按规定的轨迹作相对运动，加工出符合要求的零件，对进给传动的要求是高精度、高速度。
改造中我们采用步进电机驱动系统实现开环控图2 进给传动系统制，这样结构简单，安装调试和维修都非常方便。4·1 进给传动链图2为普通车床改造后的进给传动链，刀具纵向（Z轴）移动由步进电机，经接口箱内一对减速齿轮，转动纵向移动的丝杆而实现。
刀具的径向（X轴）移动由步进电机，经接口箱内一对减速齿轮，转动横向移动丝杆而实现，该传动链与原机床的传动链相比，摆脱了结构复杂的进给箱和拖板箱。4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比该车床要求的控制精度为： Z向0·005mm, X向为0·0025mm，即当执行一个脉冲指令时，工件的长度和直径均变化0·005mm。
BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°，每周步距数为360/0·36=1000（步/周）， X向丝杠螺距为4mm，脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm，脉冲当量0·005mm。按公式主动轮齿数从动轮齿数=步/周*脉冲当量丝杠螺距则X向：Z主/Z从=1000*2·5/4000=5/8Z向：Z主/Z从=1000*5/6000=5/64·2 接口箱内减速。
4.ca6140车床的现状和发展趋势概述
本系列车床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其它旋转面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作。
CA系列产品，以“A”型号为基型，派生出几种变形产品。
床身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中类淬火，经久耐磨。
机床操作灵便集中，溜板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好。
机床结构刚度与传动刚度均高于一般车床，功率利用率高，适于强力高带切削。主轴孔径大，可选用附件齐全。
技术参数：
产品型号 CA6140A
床身回转直径 400mm
刀架上回转直径 210mm
马鞍内回转直径*有效长度 —
最大工件长度 / 最大车削长度 750/650mm;
1000/900mm;
1500/1400mm;
2000/1900mm
主轴中心至床身平面导轨距离 205mm
主轴孔径 / 主轴孔前端锥度 Φ 52 mm /1:20
主轴转速级数 24/12.
主轴转速范围 50Hz: 11-1600r/min
60Hz: 13.2-1920r/min
50Hz: 14-1580r/min
60Hz: 20.4-1896r/min
纵向进给量范围（ 64 种） 标准进给 ： 0.08-1.59mm/r
小进给 ： 0.028-0.054mm/r
加大进给 ： 1.71-6.33mm/r
横向进给量范围（ 64 种） 标准进给 ： 0.04-0.79mm/r
小进给 ： 0.014-0.027mm/r
加大进给 ： 0.86-3.16mm/r
刀架纵 / 横向的快移速度 纵向 ： 4m/min
横向 ： 2m/min
加工螺纹范围 公制螺纹 44 种 ： 1-192mm;
英制螺纹 21 种 ： 2-24 牙 / 寸
径节螺纹 37 种 ： 1-96 ;
上 / 下刀架最大行程 140mm/320mm
刀架转盘回转角度 ± 90 o
主轴中心线至刀具支承距离 26mm
刀杆截面尺寸 25mm*25mm
尾座主轴直径*行程及主轴孔锥度 75mm*150mm;
莫氏圆锥 5 号
丝杠螺距 12 mm
主电机功率 7.5KW
主机净重 kg （约） 750 mm 2000
1000 mm 2080
1500mm 2230
2000mm 2580
主机轮廓尺寸（长*宽*高） mm 750mm 2418*1000*1267
1000mm 2668*1000*1267
1500mm 3168*1000*1267
2000mm 3668*1000*1267
5.跪求数控车床的毕业论文
CA6140车床的数控改造
论文编号：JX046 此份包括所以设计图和答辩稿，答辩时相关问题 论文字数：21639，页数：40
摘 要
随着科学技术的发展，一些高科技产品的出现及产品的大规模生产。普通车床已无法满足需要，对数控机床的需求空前提高，但购买新的数控机床特别是大型数控机床费用很高，常使许多用户望而怯步，特别是像我国这样的发展中国家资金有限。为了满足需求我们对普通的车床进行数控化改造。经过近几年的努力探索，经验告诉我们，对老机床实施数控化改造，不仅实用性能良好、周期短，而且可以节约大量资金。被改造的机床越大，所节约的资金也越多。
本文主要论述了普通车床改造的项目、步骤和需要进行改造的主要部件。重点讨论了CA6140机床的主轴系统、进给系统、丝杠、刀架以及导轨的改造。
关键词：数控机床 数控改造
目 录
摘要………………………………………………………………………………………………3
1 . 数控车床的简介
1.1数控机床的概述 ……………………………………………………………………………4
1.2数控机床的工作原理 ………………………………………………………………………4
1.3数控机床的发展趋势 ………………………………………………………………………5
2.数控机床的改造概述
2.1数控机床改造的必要性 ……………………………………………………………………8
2.2数控改造的步骤 ……………………………………………………………………………9
2.3数控机床改造的重要内容 …………………………………………………………………10
2.4数控系统的选择 ……………………………………………………………………………11
2.5数控改造中主要机械部件改装探讨 ………………………………………………………13
3.CA6140机床的数控改造
3.1 CA6140的基本情况………………………………………………………………………14
3.2改造后的技术要求 …………………………………………………………………………17
3.3 CA6140数控改造 …………………………………………………………………………17
3.3.1主传动系统的改造 ………………………………………………………………………17
3.3.2电动机的选择 ……………………………………………………………………………19
3.3.3进给系统的改造 …………………………………………………………………………25
3.3.4丝杠的选择 ………………………………………………………………………………25
3.3.5刀架的改造 ………………………………………………………………………………27
3.3.6导轨的选用 ………………………………………………………………………………30
4.机床数控系统的选择 …………………………………………………………………… 35
5.机床电气控制设计 ……………………………………………………………………… 37
后记 ……………………………………………………………………………………………38
致谢 ……………………………………………………………………………………………39
参考文献 ………………………………………………………………………………………40
以上回答来自：
6.车床改造毕业论文
摘要：介绍了普通车床的数控改造条件，同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造的过程。
改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。同时介绍了该车床机电联动调试的经验。
关键词：普通车床；数控改造中图分类号： TG659 文献标识码： B 文章编号： 1001-3881 (2006) 4-208-2 企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展，它必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本，制造出合乎市场需要的、性能合适的产品，而产品质量的优劣，制造周期的快慢，生产成本的高低，又往往受工厂现有加工设备的直接影响。目前，采用先进的数控机床，已成为我国制造技术发展的总趋势。
购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径，而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学，对CA6140车床进行了数控化改造。
1 机床数控化改造的条件1·1 机床基础件有足够的刚性数控机床属于高精度机床，工件移动或刀具移动的位置精度要求很高，必须在0·001~0·01mm之间，高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好，机床基础件刚性满足要求。
1·2 机床数控改装的总费用合适，经济性好机床数控改装分两部分进行：一是维修机械部分。更换或修理磨损零件，调试大型基础零件，增加新的功能装置，提高机床的精度和性能，另一方面是舍弃原有的一部分进给系统，用新的数控系统和相应的装置来替代。
改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时，该机床数控改造在经济上适宜。
经过考查，若购买同样配置的车床约需10万元，而我校机床数控改造的总费用为5·1万元，仅占51%，因此该机床数控改造在经济上是合适的。2 系统配置及主要技术规格该系统由SIEMENS 802S系统、接口电路、驱动线路及步进电机等组成，另外还配有自动转塔刀架、主轴变频调速器及主轴编码器等，系统属开环控制系统。
其主要技术性能和参数如下：（1）系统控制部分。采用SIEMENS 802S系统，键盘和显示部分装在面板上。
（2）系统软件具有若干指令。其中加工指令有直线、斜线、螺纹、锥螺纹和圆弧等5条指令。
可实现车削外圆、端面、台阶、割槽、锥度、倒角、螺纹、顺圆弧和逆圆弧等操作。控制指令有结束循环、暂停、延时、延时换刀、编码换刀、通讯等，与加工指令配合，可加工出各种较复杂的零件。
（3）系统环境工作条件。温度-10~+40℃；湿度为40% ~80%。
(4)输入电网电压。交流（220±22）V；频率为50Hz；电流为1·5A。
(5)步进电机。BYG550C-2型电机两台，驱动电压为110V；相电流为2·5A；步距角为0·36°/步；静力距为12N·m。
3 主传动的数控化改造机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴，使工件以不同的速度运动，主传动性能的好坏，直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性，可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。
考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时，电机的转速也会随之波动，直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度，实现主轴自动无级变速，在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统，从而不需进行机械换档。
针对机床要求具有螺蚊切削功能，在主轴部位安装主轴脉冲发生器，如图1所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转，即主轴转一周，主轴脉冲发生器也图1 主轴脉冲发生器安装示意图转一周，主轴脉冲发生器的安装方式很重要。
改装时，主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮（实现1∶1）传递到原有CA6140车床的挂轮轴X，拆除挂轮留出空间，安装脉冲发生器，并用法兰盘固定。4 进给传动的数控化改造进给传动的作用是接受数控系统的指令，驱动刀具作精确定位或按规定的轨迹作相对运动，加工出符合要求的零件，对进给传动的要求是高精度、高速度。
改造中我们采用步进电机驱动系统实现开环控图2 进给传动系统制，这样结构简单，安装调试和维修都非常方便。4·1 进给传动链图2为普通车床改造后的进给传动链，刀具纵向（Z轴）移动由步进电机，经接口箱内一对减速齿轮，转动纵向移动的丝杆而实现。
刀具的径向（X轴）移动由步进电机，经接口箱内一对减速齿轮，转动横向移动丝杆而实现，该传动链与原机床的传动链相比，摆脱了结构复杂的进给箱和拖板箱。4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比该车床要求的控制精度为： Z向0·005mm, X向为0·0025mm，即当执行一个脉冲指令时，工件的长度和直径均变化0·005mm。
BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°，每周步距数为360/0·36=1000（步/周）， X向丝杠螺距为4mm，脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm，脉冲当量0·005mm。按公式主动轮齿数从动轮齿数=步/周*脉冲当量丝杠螺距则X向：Z主/Z从=1000*2·5/4000=5/8Z向：Z主/Z从=1000*5/6000=5/64·2 接口箱内减速。
7.ca6140车床的现状和发展趋势概述
数控技术发展趋势——智能化数控系统1 国内外数控系统发展概况随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。
在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。
加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。
在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。
2 数控技术发展趋势2.1 性能发展方向（1）高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。
（2）柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。
数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。
（4）实时智能化 早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。
例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。2.2 功能发展方向（1）用户界面图形化 用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。
由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。
图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟（2）科学计算可视化 科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。
在数控技术领域.可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等. 检举 回答人的补充 2009-05-01 08:22 图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现（3）插补和补偿方式多样化 多种插补方式如直线。
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