文档介绍：前言卧式车床(如C616/C6132、C618/C6136、C620/C6140、等)是金属切削加工最常用的一类机床。C6140卧式车床的结构布局如图1所示。当工件随主轴回转时,通过刀架的纵向和横向移动,能加工出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等,借助成形***,还能加工各种成形同转表面。卧式车床刀架的纵向和横向进给运动,是由主轴回转运动经挂轮传递而来,通过进给箱变速后,由光杠或丝杠带动溜板箱、床鞍以及中滑板产生移动。进给参数依靠手工调整,改变参数时需要停车。刀架的纵向进给和横向进给不能联动,切削次序需要人工控制。对卧式车床进行数控化改造,主要是将纵向和横向进给系统改成用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统;将手动刀架换成能自动换刀的电动刀架。这样,利用数控装置,车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数、切削次序和***都可按程序自动进行调节和更换,再加上纵、横向的联动进给功能,所以,改造后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件,并能实现多工序集中车削,从而提高生产效率和加工精度。连接21连接12一、设计任务题目:C6140卧式车床数控化改造设计任务: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)床身上最大加工直径400mm;2)最大加工长度1000mm;3)X方向(横向)的脉冲当量δx=,Z方向(纵向)δz=;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vzmaxf=800mm/min;6)x方向定位精度±,z方向±;7)可以车削柱面、平面、锥面与球面等;8)安装螺纹编码器,可以车削米/英制的直螺纹与锥螺纹,最大导程为24mm;9)安装四工位立式电动刀架,系统控制自动选刀;10)自动控制主轴的正转、反转与停止,并可输出主轴有级变速与无级变速信号;11)自动控制冷却泵的起/停;12)安装电动卡盘,系统控制工件的夹紧与松开;13)纵、横向安装限位开关:14)数控系统可与PC机串行通信;15)显示界面采用LED数码管,编程采用ISO数控代码。3二、总体方案的确定总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、进给伺服系统的类型、数控系统CPU的选择,以及进给传动方式和执行机构的选择等。1)卧式车床数控化改造后应具有单坐标定位,两坐标直线插补、圆弧插补以及螺纹插补的功能。因此,数控系统应设汁成连续控制型。2)卧式车床经数控化改造后属于经济型数控机床,在保证一定加工精度的前提下,应简化结构,降低成本。因此,进给伺服系统常采用步进电机的开环控制。3)根据技术指标中的最大加工尺寸、最高控制速度,以及数控系统的经济性要求,决定选用MCS一5l系列的8位单片机作为数控系统的CPU。MCS-5l系列8位机具有功能多、速度快、抗干扰能力强、性/价比高等优点。 4)根据系统的功能要求,需要扩展程序存储器、数据存储器、键盘与显示电路、I/0接口电路、D/A转换电路、串行接口电路等;还要选择步进电动机的驱动电源以及主轴电动机的交流变频器等。5)为了达到技术指标中的速度和精度要求,纵、横向的进给传动应选用摩擦力小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副;为了消除传动间隙、提高传动刚度,滚珠丝杠的螺母应有预紧机构等。6)计算选择步进电动机,为了圆整脉冲当量,可能需要减速轮副,且应有消间隙机构。7)选择四工位自动回转刀架与电动卡盘,选择螺纹编码器等。4三、机械系统的改造设计方案 ,一般可保留原有的主传动机构和变速操纵机构,这样可减少机械改造的工作量。主轴的正转、反转和停止可由数控系统来控制。若要提高车床的自动化程度,需要在加工中自动变换转速,可用2~4速的多速电动机代替原有的单速主电动机;当多速电动机仍不能满足要求时,可用交流变频器来控制主轴电动机,以实现无级变速(工厂使用情况表明,使用变频器时,若工作频率低于70Hz,原来的电动机可以不更换,但所选变频器的功率应比电动机大)。本例中,当采用有级变速时,,实现2~4档变速;当采用无级变速时,应加装交流变频器,推荐型号为:F1000一G0075T3B,,生产厂家为烟台惠丰电子有限公司。 ,工件的夹紧与松开采用电动卡盘,选用呼和浩特机床附件总厂生产的KD11250型电动三爪自定心卡盘。卡盘的夹紧与松开由数控系统发信控制。,实现一次装夹完成多道工序,将车床原有的手动刀架换成自动同转刀架,选用常州市宏达机床