CA6140数控化改造的机械设计说明书

计算机数字控制系统（Computer Numerical Control 简称为CNC 系统）。一个完整的现代化数字控制机床由数控装置，可编程控制器，电源模块，伺服模块，伺服电机，反馈系统，机床控制面板，人机通讯单元，手持单元，液压系统，润滑系统，冷却系统，机床本体，滚珠丝杠，自动换刀系统，等等组成。 数控机床的生产率高，设备柔性好，使工人的劳动强度大为减轻，具有较高的经济效益，能加工普通机床所不能加工的复杂形面。由于数控机床的优越性，在国际竞争日益激烈、产品品种变化频繁的形势下，各国都致力与开发生产各种数控机床，其中将普通机床改造为经济型数控机床，简单方便，易于实现，使系统的性能价格比大为提高。本次的设计题目是将 C6140 普通车床改造成为 MCS-51 系列单片机控制的经济数控车床。由于是初次设计，所以经验有限，在设计过程中难免会出现不足之处，还请各位老师，同学们多多指导，帮助。设计项目设计过程与说明主要结果一、脉冲当量的选择脉冲当量由设计任务书可知：纵向：0.01mm/脉冲横向：0.005mm/脉冲纵向：0.01mm/脉冲横向：0.005mm/脉冲二、切削力计算1、设计任务书给出床面上最大加工直径为：DMAX=400mm2、用经验公式计算下图纵车外圆时的各切削分力：① 主切削力：FZ =0.67* DMAX1.5=0.67*4001.5=5360N纵车外圆时的主切削力：FZ =5360N设计项目设计过程与说明主要结果二、切削力计算② 再按以下比例可求出分离力 FX和 FYFX:FY:FZ=1:0.25:0.4走刀方向的切削力:FX =0.25*FZ=0.25*5360=1340N垂直走刀方向的切削力:FY =0.4*FZ=0.4*5360=2144N纵车外圆时的切削分力：FX = 1340NFY =2144N3、用经验公式计算如下所示横车端面时的各切削分力： ① 主切削力 F`Z(N)可取纵切的一半如下：F`Z=FZ/2=5360/2=2680② 继续用经验工式粗略计算：F`Z:F`Y:F`X=1:0.25:0.4走刀抗力为： F`Y=2680*0.25=670吃刀抗力为： F`X=2680*0.4=1072横车端面时的切削分力：F`Y=670F`X=1072设计项目设计过程与说明主要结果一 、 纵向 进 给率 引 力计算。作用在滚珠丝杠上的进给率引力主要包括切削时的走刀当力以与移动中的重量和切削分力作用在导轨上的摩擦力，由于 C6140 纵向是综合导轨，为了提高机床低速运动的平稳性，将其纵向改造为贴塑综合导轨。选用公式：Fm=K.Fx+f `(Fz+G)上式中 Fx,Fz—切削力（N）；G—移动部件的重量（N）；f `—导轨上的摩擦系数，K—考虑颠复力矩影响的实验系数。由于改造后的机床纵...