CA6140机床数控化改造设计

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摘 要
在机电液气一体化设备中，数控机床是一种经典的设备。在机械制造中，生产零件结构复杂、要求高精度、产品的批量生产、零件外形多变的问题，用数控机床都能得到很好的解决，并且数控机床还具有稳定的加工质量，生产效率水平高的优点。
作为一条提升企业生产效率和生产质量的有效途径——购买新的数控机床具有高成本的缺点，许多企业都因资金不足而望而却步，这大大拖慢了企业换代旧设备的进度。所以对于普通或者旧机床的数控化改造，是一条降低成本，但同时又能增加产品质量及生产效率的方便路径，通过数控化改造能增加企业竞争力，在我国制造业飞速发展的道路上，数控化改造是一个重要方面。
第一章 阐述了课题的研究内容和意义以及数控化改造的研究现状，国内外的发展史；
第二章 主要阐述了车床数控化改造的总体方案；
第三章 主要论述了SINUMERIK 802D数控系统特点，PLC设计；
第四章 主要对机床电气部分进行了改造，设计了机床的主电路和控制电路
第五章 对机床机械部分进行了改造，对滚珠丝杠和步进电机进行了设计以及选型。

关键词：数控化改造；PLC；控制
目 录
摘 要 III
ABSTRACT IV
目 录 V
1绪论 1
1.1 本课题的研究内容和意义 1
1.2 国内外的发展概况 1
1.2.1国内外数控机床的发展概况 1
1.2.2国内外数控机床改造概况 2
1.3 本章小结 4
2 CA6140普通车床数控改造总体方案的设计 5
2.1 设计任务 5
2.2 原机床简介 5
2.2.1 原机床功能 5
2.2.2 原机床传动系统 5
2.2.3 原机床电气控制 5
2.3 总体改造方案 7
2.3.1 实现主轴变频调速 7
2.3.2 进给系统的改造 7
2.3.3 数控系统选择 7
2.4 本章小结 7
3 数控车床电气控制设计 8
3.1 CA6140车床电气控制 8
3.1.1 CA6140车床运动形式 8
3.1.2 电力拖动特点和控制电路 8
3.2 数控化改造的电气控制设计 8
3.2.1 数控车床主电路设计 8
3.2.2 数控车床控制电路设计 10
3.3 本章小结 10
4 CA6140车床数控化改造的数控系统 11
4.1数控改造的控制方式选择 11
4.2 数控系统的选择 12
4.3 PLC输入/输出 12
4.3.1 输入接口 12
4.3.2 输出接口 12
4.3.3 电源 13
4.3.4 输入/输出（I/O）点的统计 13
4.4 主拖动系统变频调速改造 15
4.4.1 CA6140车床主拖动系统 15
4.4.2 主轴变频控制的基本原理 16
4.4.3 变频器的选用 16
4.5 梯形图编程 17
4.6 本章小结 22
5 进给系统的改造设计 23
5.1 纵向（Z向）进给系统的设计与计算 23
5.1.1 纵车外圆切削力的计算 23
5.1.2 纵向（Z向）滚珠丝杠的计算和选型 23
5.1.3 纵向（Z向）步进电机的计算和选型 25
5.2 横向（X向）进给系统的设计与计算 26
5.2.1 横切端面切削力的计算 26
5.2.2 横向（X向）滚珠丝杠的计算和选型 26
5.2.3 横向（X向）步进电机的计算和选型 28
5.3 本章小结 29
6 总结与展望 30
6.1 论文总结 30
6.2 展望 30
致谢 31
参考文献 32...