目  录

第一章    绪  论 1

1.1机电一体化的发展 1

1.1.1机电一体化技术 1

1.1.2机电一体化发展概述 2

1.2机电一体化改造的必要性 3

1.2.1机床改造的意义 3

1.2.2机床改造的市场 4

1.3机电改造的内容 6

1.4本文的选题及主要研究内容 8

1.4.1本文的选题 8

1.4.2主要研究内容 8

1.5车床总体改造方案 9

1.5.1设计基本思路 9

1.5.2设计要求 10

第二章车床改造的机械部分设计 13

2.1进给系统机械结构改造设计 13

2.2进给伺服系统机械部分的计算与选型 15

2.2.1确定系统的脉冲当量 15

2.2.2切削力计算 16

2.3滚珠丝杠的设计计算与选用 17

2.3.1滚珠丝杠简介 17

2.3.2纵向滚珠丝杠的设计与计算 18

2.3.3横向滚珠丝杠的设计与计算 26

2.3.4滚珠丝杠的安装与使用 33

2.4电机与滚珠丝杠连接用减速齿轮的设计与校核 36

2.4.1齿轮传动 36

2.4.2纵向减速齿轮的设计与校核 37

2.4.3横向减速齿轮的设计与校核 41

2.5进给系统的步进电动机的计算与选择 45

2.5.1步进电动机 45

2.5.2纵向电机的计算与选择 48

2.5.3横向电机的计算与选择 51

2.6电动刀架选择与介绍 55

第3章 主轴脉冲发生器介绍与选型 58

3.1光电编码器原理 58

3.2主轴脉冲发生器的安装 60

3.3主轴脉冲发生器的选择 60

第四章  控制装置的选用 63

4.1 JWK-15T的简介 63

4.2 功能分配 65

4.3程序设计 67

第五章 结论 78

参考文献 79

英文原文 81

中文译文 90

致  谢 97

第五章 结  论    

本篇论文是关于普通机床的机电一体化改造，通过这次毕业设计学习在机床改造中获的了意想不到的快乐与成就感，为以后的工作积累下丰富的经验。

整个改造过程主要对车床纵、横向进给系统进行改造，经过设计与计算， 

丝杠选用摩擦损失小，效率高，精度高，寿命长的滚珠丝杠，型号为FFZD4005，电机选用步进电机，型号为110BF003，电动机与滚珠丝杠用齿轮减速；刀架改造成能自动换刀的回转刀架，由脉冲发生器来加工所需要的螺纹；整个控制系统以JKW-15T型号的单片机为中心，通过编程对机床的驱动设备进行控制以达到所需要的加工程度。

这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于切削加工中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动进行调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，从而提高了生产率和加工精度，也能适应小批量多品种复杂零件的加工。

但是本篇论文还有不尽如意的地方：

1）所研究的东西只是停留在理论方面，很多东西现在还不是很明白

2）在零件的设计计算过程中，还有些是不明白之处，设计的依据和其中的很多术语

3）对CA6140车床的改造还不是很彻底，只是对其中的一些主要部件进行了改造，如时间在宽裕一些，我想我可以做的更好。

但本次毕业论文，在指导教师刘同冈老师的精心指导下，掌握了设备自动化改造的主要技术关键环节，对数控设备、数控技术有了更进一步的了解和掌握，了解了数控设备、数控技术的发展趋势，指明了以后的发展方向，必将为以后的学习和工作起到很大的作用。