車床數(shù)控化改造實例

《車床數(shù)控化改造實例》旨在針對大學本、?？茩C電一體化及機械制造類專業(yè)的特點，拓展車床數(shù)控化改造技術(shù)，選編和融合了較多的實際改造案例，為讀者提供一些有益的參考思路。可作為從事機電一體化和機床數(shù)控改造的工程技術(shù)人員的參考資料，還可作為相關(guān)專業(yè)的教學和實訓參考教材、設計參考書。

前言

第1章 機床數(shù)控化改造概述

1.1 數(shù)控機床簡介

1.1.1 數(shù)控原理概述

1.1.2數(shù)控系統(tǒng)簡介

1.1.3 控制系統(tǒng)簡介

1.2 數(shù)控改造的必要性

1.2.1 機床數(shù)控化改造的現(xiàn)狀

1.2.2 數(shù)控化改造市場的現(xiàn)狀

1.3 數(shù)控化改造的任務及優(yōu)缺點

1.4 機床數(shù)控化改造的基本原則

1.4.1 改造方案的確定

1.4.2 改造前的技術(shù)準備

1.4.3 改造的實施

1.4.4 驗收及后期工作

1.5 機床改造中的常見問題

1.6 本章小結(jié)

第2章 車床數(shù)控化改造總體方案

2.1 機械部分的改造方案分析

2.1.1 進給伺服系統(tǒng)機械部分總體改造方案

2.1.2 刀架的自動化改造方案

2.1.3 其他部件的改造方案

2.2 控制部分的改造方案分析

2.2.1 直接選用適合數(shù)控系統(tǒng)的改造方案

2.2.2 基于單片機系統(tǒng)的控制方案

2.2.3 基于PLC的控制方案

2.2.4 基于DSP的控制方案

2.3 主軸電氣控制改造方案

2.3.1 主軸驅(qū)動系統(tǒng)的要求

2.3.2 電氣控制系統(tǒng)改造方案

2.4 其他部分控制方案

2.5 本章小結(jié)

第3章 車床機械部分改造設計

3.1 系統(tǒng)脈沖當量確定

3.2 切削力計算

3.2.1 切削力的基本概念

3.2.2 按經(jīng)驗公式計算

3.2.3 按切削用量計算

3.2.4 按主電動機功率計算

3.3 滾珠絲杠螺母副的計算與選型

3.3.1 滾珠絲杠螺母副的功能及其結(jié)構(gòu)特點

3.3.2 計算步驟

3.3.3 選型

3.4 導軌的結(jié)構(gòu)、計算與選型

3.4.1 直線導軌副的結(jié)構(gòu)與預緊方式選擇

3.4.2 直線滾動導軌副的參數(shù)計算

3.4.3 塑料導軌的應用

3.5 齒輪傳動的計算

3.6 電動機的計算與選擇

3.6.1 步進電動機的類型

3.6.2 參數(shù)計算與選型

3.7 結(jié)構(gòu)設計與安裝調(diào)整措施

3.7.1 傳動結(jié)構(gòu)設計

3.7.2 安裝調(diào)整措施

3.8 本章小結(jié)

第4章 車床數(shù)控系統(tǒng)改造設計

4.1 單片機系統(tǒng)硬件電路設計任務

4.2 單片機的種類和選型

4.2.1 單片機的種類簡介

4.2.2 單片機的選型

4.38031單片機的功能及結(jié)構(gòu)特點

4.4 存儲器擴展電路設計

4.4.1 程序存儲器的擴展

4.4.2 數(shù)據(jù)存儲器的擴展

4.4.3 譯碼電路的設計

4.5 I/O擴展電路及輔助電路設計

4.5.1 L/O口擴展概述

4.5.2 L/O接口芯片簡介以及L/O擴展電路設計

4.5.3 輔助電路設計

4.5.4 其他電氣電路設計

4.6 主軸變頻調(diào)速電路

4.7 基于PLc的數(shù)控改造設計

4.7.1 PLC數(shù)控系統(tǒng)設計

4.7.2 PLC電氣控制系統(tǒng)設計

4.7.3 PLC與定位模塊聯(lián)合控制系統(tǒng)設計

4.7.4 PLC改造車床電氣系統(tǒng)

4.8 基于DSP的數(shù)控改造設計

4.8.1 DSP芯片的結(jié)構(gòu)與性能

4.8.2 系統(tǒng)硬件設計

4.9 選配數(shù)控系統(tǒng)的車床改造設計

4.9.1 經(jīng)濟型車床數(shù)控改造

4.9.2 閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的改造

4.10 本章小結(jié)

第5章 C616車床數(shù)控化改造實例

5.1 總體設計方案的擬訂

5.2 進給傳動系統(tǒng)

5.2.1 縱向進給傳動系統(tǒng)的設計計算

5.2.2 橫向進給系統(tǒng)的設計計算

5.3 其他部件的安裝與改造

5.3.1 主軸編碼器的安裝

5.3.2 刀架的設計和選擇

5.3.3 齒輪間隙調(diào)整

5.3.4 車床導軌和床鞍配合滑動面的改造

5.3.5 絲杠及導軌的自動潤滑

5.4 單片機數(shù)控系統(tǒng)設計

5.4.1 控制系統(tǒng)的設計方案

5.4.2 CPU和存儲器選擇

5.4.3 I/O接口電路

5.4.4 步進電動機驅(qū)動電路

5.4.5 其他電路

5.5 電氣控制系統(tǒng)的PLC改造設計

5.5.1 電氣控制分析

5.5.2 PLC改造電氣控制系統(tǒng)

5.6 數(shù)控軟件設計

5.6.1 控制程序結(jié)構(gòu)

5.6.2 控制參考程序

5.7 安裝及調(diào)試中應注意的問題

5.7.1 機械結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整中應注意的問題

5.7.2 機床數(shù)控化改造的聯(lián)調(diào)

5.8 本章小結(jié)

第6章 車床其他數(shù)控化改造實例

6.1 CA6140數(shù)控化改造實例

6.1.1 主軸控制系統(tǒng)的改造設計

6.1.2 采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控改造

6.2 基于PLC的車床數(shù)控化改造實例

6.2.1 PLC數(shù)控方案確定

6.2.2 PLC數(shù)控系統(tǒng)設計

6.3 基于DSP的車床數(shù)控化改造實例

6.3.1 DSP數(shù)控改造設計

6.3.2 DSP與單片機聯(lián)控改造實例

6.4 C5116A立式車床數(shù)控化改造實例

6.4.1 立式車床的數(shù)控化改造設計

6.4.2 實例分析

6.5 車床專用化數(shù)控改造實例

6.5.1 一些專用化改造設計

6.5.2 C620車床專用鏜孔改造實例

6.6 C523車床PLC電氣改造實例

6.6.1 C523電氣控制解析

6.6.2 C523電氣控制PLC改造

6.7 本章小結(jié)

參考文獻2100433B

《車床數(shù)控化改造實例》主要涉及普通車床數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)等的改造。首先，《車床數(shù)控化改造實例》梳理、規(guī)劃出車床多種數(shù)控化改造方案、改造思路，包括傳統(tǒng)改造方案、思路與新技術(shù)改造方案、思路；對涉及的改造方法、改造技術(shù)進行闡述，既有傳統(tǒng)的改造方法與技術(shù)，又有當前流行的新控制方法、技術(shù)，如迅速發(fā)展的數(shù)控技術(shù)、PLC技術(shù)、變頻技術(shù)、定位控制技術(shù)等。其次，《車床數(shù)控化改造實例》重點探討多種改造實例，詳盡介紹了普通臥式車床數(shù)控化改造的完整實例，并針對車床的其他多種專門化數(shù)控改造應用實例進行了深入的探討和分析。著重突出新技術(shù)在數(shù)控改造中的融合應用特點，展示近年來數(shù)控改造綜合技術(shù)發(fā)展的新動向。

本書主要介紹了四種機床的數(shù)控化改造實例。通過分析實例，詳細闡述了車床、銑床、磨床和加工中心的實際改造方法，包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的改造設計中使用的技術(shù)、方法及出現(xiàn)的常見問題及解決方法。本書能詳細、準確地為學生和技術(shù)人員提供機床數(shù)控化改造的參考案例，幫助完成改造設計。

本書是機電一體化及機械制造各專業(yè)的大學本科、?？茖W生的教材，并可作為從事機電一體化和機床數(shù)控化改造的工程技術(shù)人員工作的參考資料。

前言

第1章 機床數(shù)控化改造概述

1.1 機床進行數(shù)控化改造的必要性

1.1.1 微觀看改造的必要性

1.1.2 宏觀看改造的必要性

1.2 機床數(shù)控化改造的工作內(nèi)容

1.2.1 數(shù)控化改造的內(nèi)容

1.2.2 數(shù)控化改造的優(yōu)缺點

1.2.3 數(shù)控系統(tǒng)的選擇

1.2.4 控制系統(tǒng)的選擇

1.2.5數(shù)控改造中主要機械部件的改裝內(nèi)容

1.3 機床數(shù)控化改造的現(xiàn)狀

1.3.1 國外機床改造業(yè)的現(xiàn)狀

1.3.2 我國機床改造業(yè)的現(xiàn)狀

1.3.3 目前我國機床數(shù)控化改造市場的現(xiàn)狀

1.3.4 數(shù)控化改造是發(fā)展我國數(shù)控設備的一個重要方面

1.4 機床數(shù)控化改造的原則及基本改造設計方案

1.4.1 改造方案的確定

1.4.2 改造前的技術(shù)準備

1.4.3 改造的實施

1.4.4 驗收及后期工作

1.5 機床數(shù)控化改造中常見的問題

第2章 車床的數(shù)控化改造設計實例

2.1 車床數(shù)控化改造的基本內(nèi)容

2.1.1 車床數(shù)控化改造的特點

2.1.2 車床數(shù)控化改造的基本步驟

2.2 CA6140臥式車床的數(shù)控化改造

2.2.1 總體設計方案的擬定

2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件的設計

2.2.3 進給伺服系統(tǒng)的設計計算

2.2.4 主軸脈沖發(fā)生器的安裝

2.2.5 自動回轉(zhuǎn)刀架

2.2.6 絲杠及導軌的自動潤滑

2.2.7 改造小結(jié)

2.3 C6132車床數(shù)控化改造設計

2.3.1 經(jīng)數(shù)控化改造后的優(yōu)越性

2.3.2 設計的內(nèi)容及任務

2.3.3 數(shù)控系統(tǒng)的選擇

2.3.4 機械本體部分的數(shù)控化改造與設計計算

2.3.5 伺服系統(tǒng)的改造設計

2.3.6 自動轉(zhuǎn)位刀架

2.3.7 編碼器的選用與安裝

2.3.8 電氣控制部分的改造設計

2.3.9 液壓系統(tǒng)的清潔與維護

2.4 CY6140型臥式車床數(shù)控化改造

2.4.1 總體設計方案擬定

2.4.2 改造后的數(shù)控車床工作原理

2.4.3 縱向進給改裝設計

2.4.4 橫向進給改裝設計

2.4.5 數(shù)控刀架設計和選擇

2.4.6 主軸脈沖發(fā)生器的安裝

2.4.7 對車床導軌和床鞍配合滑動面的改造

2.4.8 絲杠及導軌的自動潤滑

2.4.9 CY6140數(shù)控化改造后的試加工校驗

2.4.10 改造小結(jié)

2.5 CQ5250立式車床的數(shù)控化改造

2.5.1 改造方案

2.5.2 改造后的優(yōu)勢

2.6 C620-1臥式車床的數(shù)控化改造

2.6.1 改造方案的設計

2.6.2 數(shù)控化改造與設計

2.6.3 調(diào)試階段

2.6.4 改造后的情況

參考文獻

第3章 銑床的數(shù)控化改造實例

3.1 銑床數(shù)控化改造概述

3.1.1 銑床數(shù)控化改造的特點

3.1.2 銑床數(shù)控化改造的步驟

3.2 X62銑床數(shù)控化改造實例

3.2.1 數(shù)控化改造總體方案設計

3.2.2 縱向傳動部分的改造設計

3.2.3 橫向傳動部分的改造設計

3.2.4 垂直方向的機械改造

3.2.5 電氣系統(tǒng)的改造

3.2.6 數(shù)控系統(tǒng)的選擇

3.3 X63銑床數(shù)控化改造

3.3.1 改造總體方案的確定

3.3.2 縱向機械部分設計計算

3.3.3 橫向進給系統(tǒng)的改造設計

3.3.4 垂向進給系統(tǒng)的改造

3.3.5 滾動軸承選擇

3.3.6 自鎖機構(gòu)設計

3.3.7 電氣系統(tǒng)的改造、選型

3.3.8 數(shù)控系統(tǒng)的選型

3.4 X6132A銑床的數(shù)控化改造

3.4.1 X6132A型萬能臥式銑床基本概況

3.4.2 數(shù)控化改造具體方案

3.4.3 具體改造內(nèi)容

3.4.4 伺服進給系統(tǒng)的改造

3.4.5 驅(qū)動電動機的選擇

3.4.6 電氣系統(tǒng)的改造

3.4.7 數(shù)控系統(tǒng)的選型

參考文獻

第4章 磨床的數(shù)控化改造設計

4.1 磨床情況概述

4.1.1 數(shù)控磨床的一般結(jié)構(gòu)

4.1.2 磨床數(shù)控化改造的方法

4.2 M215A內(nèi)圓磨床傳動系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)設計

4.2.1 機床改造總體方案分析

4.2.2 機床傳動系統(tǒng)分析

4.2.3 液壓系統(tǒng)的改造設計

4.2.4 冷卻潤滑系統(tǒng)

4.2.5 機床電氣控制系統(tǒng)

4.2.6 改造小結(jié)

4.3 MZ-204內(nèi)圓磨床的數(shù)控化改造

4.3.1 改造方案

4.3.2 數(shù)控系統(tǒng)的設計

4.3.3 系統(tǒng)的抗干擾措施

4.3.4 改造效果

4.3.5 改造小結(jié)

4.4 M1432A型萬能外圓磨床數(shù)控化改造技術(shù)

4.4.1 數(shù)控系統(tǒng)的選擇

4.4.2 機械部分

4.4.3 改造小結(jié)

參考文獻

第5章 加工中心的數(shù)控化升級改造

5.1 加工中心升級改造概述

5.2 MC1600加工中心的數(shù)控化升級改造

5.2.1 MC1600加工中心概述

5.2.2 MC1600加工中心對各組成部分的基本要求

5.2.3 MC1600加工中心改造的方案

5.2.4 機械進給部分的改造

5.2.5 伺服驅(qū)動單元的改造

5.2.6 CNC系統(tǒng)的選擇和連接

5.2.7 PLC的編程

5.2.8 系統(tǒng)的調(diào)試

5.2.9 改造小結(jié)

5.3 MAH0600臥式加工中心數(shù)控化改造

5.3.1 MAH0600臥式加工中心數(shù)控化改造方案

5.3.2 機械傳動部分的改造

5.3.3 數(shù)控系統(tǒng)的選型和設定

5.3.4 伺服系統(tǒng)裝置的選擇

5.3.5 PLC的控制和程序的編制

5.3.6 機床的調(diào)試驗收

5.3.7 改造小結(jié)

5.4 MCV1350加工中心升級改造

5.4.1 MCV1350加工中心的概況

5.4.2 MCV1350加工中心升級改造方案

5.4.3 MCV1350加工中心升級數(shù)控系統(tǒng)的選型

5.4.4 伺服系統(tǒng)的選型

5.4.5 機床的電氣系統(tǒng)設計

5.4.6 PLC的程序設計

5.4.7 機床的調(diào)試和驗收

5.4.8 改造小結(jié)

參考文獻 2100433B