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C6140型普通車(chē)床是一種加工效率高，操作性能好，并且社會(huì)擁有量較大的普通型車(chē)床。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐證明，將其改造為數(shù)控機(jī)床，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)上還是技術(shù)都是確實(shí)可行了。
一般說(shuō)來(lái)，如果原有車(chē)床的工作性能良好，精度尚未降低，改造后的數(shù)控車(chē)床，同時(shí)具有數(shù)控控制和原機(jī)床操作的性能，而且在加工精度，加工效率上都有新的突破。
本設(shè)計(jì)主要是對(duì)C6140普通型車(chē)床進(jìn)行數(shù)控改造，用微機(jī)對(duì)縱、橫進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行控制。系統(tǒng)可采用開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制，開(kāi)環(huán)控制雖然有不穩(wěn)定、振動(dòng)等缺點(diǎn)，但其成本較低，經(jīng)濟(jì)性較好，車(chē)床本身所進(jìn)行的加工尺寸是粗、半精加工。驅(qū)動(dòng)原件采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)傳動(dòng)主要有：滑動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)和滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)兩種，經(jīng)比較分析：前者傳動(dòng)效率及精度較低，后者精度和效率高，但成本高，考慮對(duì)車(chē)床的性能要求，故采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)。刀架性能要求是準(zhǔn)確快速的換刀，因此采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。
一 總體設(shè)計(jì)方案的確定
由于是對(duì)車(chē)床進(jìn)行數(shù)控改造，所以在考慮具體方案時(shí)，基本原則是在滿(mǎn)足使用前提下，對(duì)同床的改動(dòng)盡可能少，以降低成本。根據(jù)這一原則，決定數(shù)控系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)控制；傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)；驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；數(shù)控系統(tǒng)采用JWK型系統(tǒng)；刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。這樣車(chē)床既保留原有功能，又減少了改造數(shù)量。
二 機(jī)械部分的改造設(shè)計(jì)與計(jì)算
將普通車(chē)床改造成數(shù)控機(jī)床，除了增加控制系統(tǒng)外，機(jī)械部分也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，其中包括：縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型，以及自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的選型。
技術(shù)參數(shù)
縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，已知條件：
工作臺(tái)重量：W=80kgf=800N
時(shí)間常量： T=25ms
行 程： s=640mm
步 驅(qū) 角： 2=0.75o/step
快速進(jìn)給速度：Vmax=2m/ms
脈沖當(dāng)量： 8p=0.01mm/8tep
橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，已知條件
工作臺(tái)重量：W=30kgf=300N
時(shí)間常量：T=25ms
行 程：s=190mm
步 驅(qū) 角：2=0.75度/step
脈沖當(dāng)量：8p=0.005mm/step
快速進(jìn)給速度：Vmax=2m/min