机械系毕业论文ck5116a立式车床数控的数控化改造

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1、XXXX学院毕业论文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31XXXX学院毕业论文XXXX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31XXXX学院毕业论文本人声明我声明，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31XXXX学院毕业论文目录摘要IV1总体方案的设计11.1设计

2、任务11.2总体方案的论证11.2.1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2531XXXX学院毕业论文3.3步进电机的微机控制2

3、73.3.1串行控制283.3.2并行控制284结论29参考文献30致谢3031XXXX学院毕业论文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31XXXX学院毕业论文统设计，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31辽宁职业学院毕业论文

4、1总体方案的设计1.1设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）31辽宁职业学院毕业论文此五个要素的工作结构示意图如下：输

5、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ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8

6、051。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31辽宁职业学院毕业论文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

7、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。