CK5116A立式车床数控的数控化改造-毕业论文

《CK5116A立式车床数控的数控化改造-毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、XXXX学院毕业论文（设计）题目CK5116A立式车床数控的数控化改造系（分院）专业班级指导教师姓名职称日期30XXXX学院毕业论文（设计）任务书专业班级学生姓名题目CK5116A立式车床数控的数控化改造上交论文（报告）日期：年月日答辩日期：年月日指导日期：年月日30本人声明我声明，本论文及设计工作是由本人在指导导师的指导下独立完成。尽我所知，在完成论文时利用的一切资料均已在参考文献中列出。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。作者签名：日期：年月日30目录摘要IV1总体方案的设计11.1设计任务11.2总体方案的论证11.

2、2.1机械部分的改造设计31.2.2伺服进给系统的改造设计41.2.3数控系统的硬件电路设计41.3总体方案的确定42机械部分的改造设计52.1纵向进给系统的改造设计52.1.1纵向滚珠丝杠副的选用52.1.2步进电机的选用92.2横向进给系统的改造设计122.2.1横向进给系统滚珠丝杠螺母副的选用122.2.2横向步进电机的选用172.3齿轮传动间隙的调整193电气控制部分的设计223.1单片机的选择223.2步进电机的驱动233.2.1环形脉冲分配器的选择243.2.2功率放大器的选用253.3步进电机的微机控制27303

3、.3.1串行控制283.3.2并行控制284结论29参考文献30致谢30摘要本文针对现有常规CK5116A立式车床数控的实际情况提出数控改装方案和单片机系统设计，以提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了CK5116A机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。关键词：数控单片机步进电机滚珠丝杠改造301总体方案的设计1.1设

4、计任务本设计任务是对CK5116A普通车床进行数控改造。利用单片机对纵、横向进给系统进行控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副。1.2总体方案的论证  对于普通机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。一般数控系统应包括以下五大要素和功能，其图如下：动力设备（运转）传感器（检测）--微机（控制）--执行机构（驱动）机械主体（加工）30此五个要素的工作结构示意图如下

5、：输入、输出设备控制设备伺服系统辅助控制装置测量反馈装置机械传动部（1）输入、输出设备主要作用：编制程序、输入数据，程序输出、显示器。（2）微机控制设备可先用专用计算机PC、PLC、或者单片机。功能：完成零件的测量及精度的保证，产生脉冲信号。在我国，普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机，主要是因为它们的配套芯片便宜，普及性、通用性强，制造和维修方便，完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计中是以MCS-51系列单片机，51系列相对48系列指令更丰富，相对96系列价格更便宜，51系列中，是无R

6、OM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控机中应用最多的是8031单片机。本设计以8031芯片为核心，增加存储器扩展电路、接口和面板操作开关组成的控制系统。  （3）伺服系统包括：伺服电机、伺服控制系统线路、驱动电路、执行机构功能：将微机控制设备产生的脉冲信号转化为电机执行机构的速度和位移。伺服电机有：功率步进电机、直流伺服电机、交流电机。本设计选用30步进电机作拖动元件。因为数控系统发出的指令仅使床鞍运动而没有位置检测和信号反馈，故实际移动值和系统指令如果有差别就会造成加工误差。（4）测量反馈装置

7、测量系统有接触触发式测头、信号传输系统和数据采集系统组成，是数控机床在线检测系统的关键部分，直接影响着在线检测的精度。其中关键部件为测头，使用测头可在加工过程中进行尺寸测量，将执行机构的速度、位置信号测量出来反馈到控制装置中。根据测量结果修改加工程序，改善加工精度，使得数控机床既是加工设备，又兼具测量机的某种功能。我的这次车床的改造，因为是简易的改造，我们这次改造就没有使用测量反馈装置。（5）机械传动包括传动机构、工作台、床身、支柱等。（6）辅助控制、手动（点动）、限位、紧急停车的实现。1.2.1机械部分的改造设计  数控机床

8、的机械部分在刚度、精度、速度、摩擦磨损等方面较普通机床有更高的要求。因此，不能简单地认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了机床数控改造的目的。而是应该从机床自身的价值考虑，分析改造要达到的目标和所需投入。从该机床在本单位产品制造中的地位和重要程度来分析改造价值。对被改造机