普通ca6140车床的经济型数控改造 毕业设计论文

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1、徐州工程学院毕业设计图书分类号：__密级：毕业设计(论文)普通CA6140车床的经济型数控改造学生姓名学院名称机电学院专业名称数控技术指导教师2010年5月22日40徐州工程学院毕业设计摘要我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势：一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另一方面却有不少国产机床滞销积压，国外机床产品充斥市场，严重影响我国数控机床自主发展的势头。这种现象的出现，除了有经营上、产品质量上和促销手段上等的原因外

2、，一个最主要的原因就是新产品（包括基型、变型和专用机床）的开发周期长，不能及时针对用户的需求提供满意的产品。普通机床的数控化改造事业方兴未艾，在我国目前形式下将大批故障机床尤其是一大批闲置的普通机床进行改造、升级，以较小的投入尽快使这批设备在经济发展中发挥效能、创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的课题。关键字：普通车床;数控改造;步进电机;数控刀架40徐州工程学院毕业设计目录1绪论11.1引言11.2数控机床的基本结构及工作原理11.2.1输入装置11.2.2数控装置11.2.3驱动装置和检测装置21.2.4

3、辅助控制装置22普通CA6140车床数控改造总体方案的设计32.1数控系统的选择设计32.2主传动系统的改造设计32.3伺服系统的改造设计32.3.1控制方式类型选择32.3.2伺服进给机构的改造42.3.3步进电动机的选用42.3.4丝杠螺母副42.3.5机床导轨改造52.4自动转位刀架的选择设计53控系统的选择63.1概述63.1.1主控制器63.1.2可编程接口芯片815563.2计算机数控（CNC）系统简介73.2.1中央处理单元（CNC）和总线(BUS)73.2.3输入/输出（I/O）接口电路及相应外部

4、设备83.3数控系统硬件部分设计93.3.1CNC系统的硬件结构93.4数控系统软件部分设计123.4.1概述123.4.3接口电路设计153.5光电隔离电路164主传动部分改造与设计184.1概述184.2与普通机床比较，数控机床主传动系统具有以下特点194.3数控机床主传动系统的设计要求194.4主传动部分改造设计计算194.4.1切削力参数的确定194.4.2确定变速级数Z和公比Q204.4.3主轴参数计算224.4.4分段无级变速传动方案确定224.4.5主轴编码器的选择和安装235伺服系统的改造设计26

5、40徐州工程学院毕业设计5.1概述265.2伺服进给系统的基本要求：265.3伺服进给系统结构265.4控制方式类型选择275.5伺服进给机构的设计内容和设计计算275.5.1纵向进给系统改造与计算285.5.2横向进给系统的设计计算与选型315.5.3机床导轨326自动回转刀架的选择设计346.1概述346.2数控车床刀架的选用346.3自动回转刀架的工作原理356.3.1刀架的安装36参考文献38结论39致谢4040徐州工程学院毕业设计1绪论1.1引言我国是拥有300多万台机床的国家,而这些机床又大量是多年积

6、累的通用机床,自动化程度低,要想在几年内用自动化和精密设计更新现有机床。论是资金,还是我国机床制造厂的能力都是办不到的,为了适应多品种、中小批量零件加工自动化,应该走普通机床数控改造之路。它适合我国国情,即适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。所以普通机床数控改造课题具有典型性和实用性。数控改造一般是指对普通车床某些部位作一定的改造，配上数控装置，从而使车床具有数控加工能力。1.2数控机床的基本结构及工作原理数控机床加工零件的工作过程分以下几个步骤实现：（1）根据被加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格

7、式编写程序。（2）所编程序指令输入机床数控装置中。（3）数控装置对程序（代码）进行翻译，运算之后，向机床各个坐标的伺服驱动机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床的各运动部件，并控制所需要的辅助运动。（4）在机床上加工出合格的零件。1.2.1输入装置数控加工程序可通过键盘，用手动方式直接输入数控系统，还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工，另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器中逐段调出进行加工。1.2.2数控装置40

8、徐州工程学院毕业设计数控装置是数控机床的中枢。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段后几段数控加工程序，经过数控装置它的逻辑电路或系统软件进行编辑、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作，使其进行规定的有序运动。零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入