1、CA6136普通机床数控改造摘 要数控机床以它生产效率高、可加工零件多样化的特点，越来越显示出它的优越性，然而，很多资深的老企业还存在着许多原有的普通机床，如何将普通机床改造成数控机床，已成为机械加工设备改造工作的重点。本文以C6136普通车床为例阐述了对普通机床进行技术改造的必要性，提出了该机床数控化改造的方案并实施了改造。机械部分改造主要做了以下工作：将两个进给方向的滑动丝杠改为滚珠丝杠，用伺服步进电机和减速齿轮来实现进给部分的调速，这样不仅提高了传动效率而且可以实现快速定位和准确的启、停；数字控制系统选用GSK系统，该系统达到数字化控制各部件协调工作，而且成本低；电气改造中取消原机床强电
2、柜中的大量电气元件，改用继电器、接触器以及伺服驱动器来实现电路的控制。对改造后的机床进行了几何精度和工作精度测试，测试结果满足机床的精度要求，根据测试结果验证了机床改造的可行性和可靠性，不仅加工范围增大，同时降低了劳动强度，提高了加工效率。 与改造前相比，该机床的操作更加方便，大大降低了劳动者的劳动强度，提高了生产效率，改造后的车床可提高生产效率，保证产品质量和减轻工人的劳动强度,该方案具有投资少、见效快的优点，值得推广。关键词：数控机床，数控化改造，数控系统AbstractBased on its high production efficiency, machinable parts di
3、versification, CNC machine has increasingly shown its superiority. However, many senior enterprises still have large amount of original general-purpose machine tools, how to transform the ordinary tools into CNC machine tools has became the focus of the mechanical processing equipment modification.
4、Based on C6136 ordinary lather, this paper expounds the necessity of the technological transformation to general-purpose machine tools, and purposed transformation of the CNC program and implemented a transformation. Mechanical parts reconstruction made the following job: taking the two feeding dire
5、ction of sliding screw instead of ball screw, servo stepping motor and reduction gear to realize the speed regulation of the feed part, this works not only improve the transmission efficiency ,but also achieve rapid positioning and accurate start , stop. Digital control system chooses GSK. This syst
6、em chieves the digital control components coordinate work, and the cost is low. Electric system transformation cancelled a large number of electronic components in high electrical cabinet； achieve the control circuit by switch relays, contactors, and servo drive. Then, testing precision and geometry
7、 accuracy of the machine after transformation, the test results meet the machines accuracy. The test results verified the feasibility and reliability of machine tools, not only the processing expanded, and the labor intensity reduce, the machining efficiency improved. Compared with before modificati
8、on, the machines operations are more convenient, and greatly reduce the laborer labor intensity, improve the production efficiency and product quality. This scheme has advantage of little investment and instant effect, which is worth popularizing.Keywords: NC machine tool，modifieation of machinetool
9、，NC system 目 录摘 要11. 绪论11.1 课题的研究目的和意义11.2 本文的选题及主要研究内容2 1.2.1 主要研究内容2 1.2.2 数控化改造的主要环节32. C6136普通车床数控化改造方案的设计52.1 总体改造方案52.2 改造的技术参数72.3 传动系统改装设计与计算8 2.3.1 纵向进给系统的设计与计算8 2.3.1.1 切削力的计算8 2.3.1.2 滚珠丝杠螺母副的计算和选型9 2.3.2 横向进给系统的设计与计算15 2.3.2.1 切削力的计算152.4 减速箱体的设计22 2.4.1纵向进给齿轮的设计22 2.4.2 横向进给齿轮的设计232.5 滚
10、珠丝杠的安全使用243. 步进电机的设计与选择263.1 纵向步进电机的选择273.2 横向步进电机的选择314. C6136车床数控化改造的数控系统364.1 数控车床及数控系统的概述364.2 C6136车床数控化改造的数控装置系统39 4.2.1 进给步进电机的驱动器选型42 4.2.2 分配器42 4.2.3 放大器444.3 C6136车床数控化改造的数控系统功能45 4.3.1 系统工作方式46 4.3.2 系统报警47 4.3.3 系统的编程与加工功能485. CJK6136数控车床电气控制设计495.1 C6136 车床电气控制49 5.1.1 C6136车床运动形式49 5.
11、1.2 电力拖动特点和控制电路495.2 CJK6136数控车床电气控制设计50 5.2.1 CJK6136数控车床主电路设计50 5.2.2 CJK6136数控车床控制电路设计516. CJK6136车床改造验收536.1 机床外观检查536.2 机床的性能及数控功能的试验536.3 CJK6136数控车床数控系统的调试与试运行557 机床的日常维护与故障分析567.1 数控化机床的日常维护567.2 数控机床的常见故障57 7.2.1 常见的数控系统故障57 7.2.2 常见故障的调查与分析57 7.2.3 机床数控系统故障的诊断方法58 7.2.4 维修排除故障后的总结58结 论58参考
12、文献59附录：外文资料60致 谢691. 绪论1.1 课题的研究目的和意义机械制造行业是国民经济发展的重要基础，是其发展的先导。历史的实践已证明,先进的制造装备与先进的制造技术在国民经济中起着重要的作用,而先进的装备与先进的制造技术则正是由先进的机械工业来提供的。随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%80%，这类产品的零件一般采用通用机床来加工。当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而通用机床的自动化程度不高，基本上是由人工操作，难于进一步提高生产效率和保证质量。特别是一些曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床或者借助划线和样板，用手工操作的方法来完成，其
13、加工精度和生产效率会受到极大的影响。产品结构越来越合理，性能、精度和效率日趋提高，因此对产品零部件的生产设备（机床）也相应提出了高性能、高精度与高自动化的要求。为了解决单件小批量多品种产品在生产中日愈增加的质量与效益矛盾，特别是复杂型面零件的加工生产问题，数控机床的应用在机械加工中得到了广泛的应用。我国是制造大国，但不是制造强国。制造业水平的相对落后，设备陈旧，技术水平差距大，国际竞争力弱，直接影响了生产力的发展。大批量生产的产品，如汽车、拖拉机与家用电器的零件，为了提高产量和品质，广泛采用了组合机床、专用机床、自动化生产线和自动化车间来组织生产，但是这类专用机床和生产设备生产加工出来的产品普
14、遍存在质量差、准备周期长，更新产品和修改生产工艺不易、档次低、成本高、供货期长等缺点制约了产品的更新换代。我国现正处于从以劳动密集型产业为主向以技术密集型产业为主的发展阶段，对自动化设备的需求会越来越大、越来越积极。尽管数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批量多品种零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率但从我国机械加工行业来看，机床总量约 400万台，其中数控机床总数只有 12万多台，数控机床占有率不足 3，而一些工业发达国家早已达到30以上。逐步提高数控机床的占有率，已经成为我国制造技术发展的总趋势也是我国制造业发展所需要解决的一个现实问题。提高机床数控率有两个途径：一是增加新的数
15、控机床。从目前企业面临的情况看各企业均有大量的普通机床，数控机床价格昂贵，一次性投资较大，企业完全用数控机床替代是根本不可能的；二是对旧机床进行数控化改造。我国是一个机床拥有量极大的国家，而且约有半数以上是役龄在10年以上的旧机床，采取对旧机床进行改造来提高设备的先进性和数控化率，投入少、收效大，是一个极其有效和实用的途径，而且符合中国的国情，是企业必走之路。1.2 本文的选题及主要研究内容1.2.1 主要研究内容为了使C6136普通车床满足加工小批量、精度高、形状复杂的零件，同时在加工过程中不仅可以减轻劳动强度，而且保证加工质量以及从经济方面考虑，本次设计对C6136进行数控化改造，节约资金的同时，又能够满足生产需求。设计的目的主要是以下几个方面：1、节约资源，降低数控化成本。利用原来的普通机床进行数控化改造，提高机械设备的数控化率。2、实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬动，从而可以提高零件加工精度，减小尺寸
