c6163纵向数控改造设计_毕业设计

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1、摘要目前,在市场上购买一台数控车床的价格远大于改装一台普通车床所需花费，且在有技术条件下，对普通车床的数控化改造更可行。所以，本课题着重对普通车床的数控化改造设计。本设计是对普通车床C6163的数控化改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。其中主要对伺服系统、数控系统等方面做了详细的计算和设计。　　本文研究了数控伺服系统的工作原理，阐述了C6163机床的数控化改造方案，分析了数控化改造过程中数控系统的选型。根据机械、动力学及电气设计原理，对数控机床的主传动系统进行了设计和校核；根据进给系统的要求，对切削力和滚珠丝杠进行了计算，并选配了合适的齿轮和进给

2、电机。主要设计过程如下：首先，明确设计任务，构思总体结构方案，确定主要构件位置和总体结构；其次，根据工作条件进行理论计算，分析性能要求，合理选择主要零部件；第三，对设计的产品进行经济性、环保性分析。通过设计，可以得到以下结论：一是，机床数控化改造后，能够达到所要求的加工精度，有很大的经济价值；二是，设计理论不够成熟，本设计最大的缺陷是从生产技术来看，设计产品的实用与推广进一步研究。我们要加强理论与实践的结合，使我们的设计越来越科学先进。关键词：C6163车床;数控化;改造设计44目录第一章概论1.1数控系统发展的简史21.2国内数控机床状况的分析21.3数控系统的发展趋势21.4机床数

3、控化改造的必要性3第二章普通车床数控改造的可行性论证2.1车床的数控改造42.2可行性论证7第三章设计方案3.1总体设计方案的确定83.2横向进给伺服系统机械部分的计算与校核103.2.1选择脉冲当量113.2.2计算切削113.2.3滚珠丝杆螺母副的计算与选型123.2.4齿轮传动比的计算163.2.5步进电机的计算,校核与选型17第四章数控系统硬件电路设计4.1数控系统基本硬件组成224.2单片机控制系统的设计244.2.1硬件电路的组成244.2.2机械控制系统原理及电路设计总结264.3数控车床数控系统软件的设计2944参考文献341概论1.1数控系统发展简史　　1946年诞生

4、了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。1.2国内数控机床状况分析1.2.1国内数控机床现状：近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。 2001年，我国

5、机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。 近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。出口的数控机床品种以中低档为主。 1.3数控系统的发展趋势1.3.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展：基于PC

6、所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。1.3.244向高速化和高精度化发展：这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。1.4机床数控化改造的必要性1.4.1微观看改造的必要性：从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。(1)可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。由于计算机有高

7、超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。(2)可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了"柔性自动化"。(3)加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配