数控机床的改造论文

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1、摘要本设计说明书包括：概论、总体设计方案的拟定和验证、主传动部分的改造设计、伺服进给系统的改造设计、向动转位刀架的选择设计、编码盘安装部分的结构设计等。改造后的车床，主运动可实现自动变速，纵向、横向进给系统进行数控控制，并达到纵向最小运动单位为0.01mm/脉冲,横向最小运动单位0.005mm/脉冲，刀架是自动控制的自动转位刀架,能自动切削螺纹。关键字：数控改造进给系统滚珠丝杠口动刀架目录摘要1第一章绪论31」数控机床的发展史31.2机床数控改造的意义31.3设计内容及任务41.4数控机床工作原理及组成4第二章总体方案的拟定和论证521总体设计方案的拟定52.1.1主传动系统的设计改造52.

2、1.2数控系统的选择设计62.1.3自动转位刀架选择设计62.1.4、驱动系统的设计改造62.2可行性论证82.3总体设计方案的确定8第三章主传动部分改造与设计103.1主传动部分改造方案拟定和设计的内容10第四章伺服透给机构设计144.1伺服系统的组成原理和要求144.1.1伺服系统的组成原理144.1.2伺服系统的要求144.2伺服进给机构的设计内容和设计计算15421纵向进给系统的设计15422横向进给系统的设计计算194.3步进电机的选择214.4伺服系统说明224.4.1机床进给系统的结构及工作原理224.4.2步进电动机234.4.3步进电动机的驱动电源234.4.4滚珠丝杠副2

3、44.4.5机床导轨24第五章口动转位刀架255.1数控车床刀架的基本要求255.2工作原理25第六章微机数控系统的设计286」微机数控系统设计的内容286.2机床数控系统软件设计296.3单片机的系统扩展概述30设计小结34参考文献35第一章绪论数控机床的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机。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。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。（注：两个阶段：数控NC阶段和计算机数控CNC阶段。六代:即电子管时代、晶体管时代、小规模集成电路时代、小型计算机时代、微处理器时代和

4、基于PC时代）。必须指出，数控系统发展到了第五代以斤，才从根木上解决了可靠性低、价格极为昂贵、应用很不方便（主要是编程困难）等极为关键的问题。因此，数控技术经过了近30年的发展才走向普及应用。1.2机床数控改造的意义节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比-•般对节省60%左右的费川，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以利用现有地基。2）性能稳定可靠。因原机床各基础件经过长期时效，儿乎不会产牛应力变形而影响粘度。3）提高牛产效率。机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高3

5、至5倍。对复杂零件而言难度越髙功效提高得越多。冃可以不用或少用工装，不仅节约了费用而＞1•可以缩短生产准备周期。1.3机床数控化改造的必要性数控技术是先进制造技术的核心技术，它的整体水平标志着-•个国家工业现代化的水平和综合国力的强弱，具有超越其经济价值的战略物资地位。日前我国企业机械制造整体水平与发达国家相比还有很大的差距。由丁•我国企业大部分数控机床和数控系统依赖进口，金业承受不了巨额购置费，H易受国外的控制，另外数控机械设备维修力量薄弱，进口的备件维修成本高，设备完好率低，大部分进口机床数控系统已经崩溃，有的甚至在进口后还没使用就已因为各方而原因不能使用等等。因此目前我国企业机床数控化

6、比例极低，不到5%,各企业使用的绝大部分为传统老式机床，很难满足企业高技术产品的牛产需求和牛产效率。为节约成本，进一步发挥老式传统机床的功效和潜在价值，将大批传统老式机床改造为数控机床是一种必然性和趋势。普通车床（CA6140）的数控改造设计内容包扌舌：总体方案的确定和验证、机械改造部分的设计计算（伺服进给机构设计、白动转位刀架的选择或设计、编码盘安装部分的结构设计）、主运动自动变速原理、部分系统控制软件设计。1-4设计内容及任务本设计任务可实现微机对车床的数控化控制。利用微机对车床的纵向、横向进给系统进行数字控制，并要达到纵向最小运动单位为0.01mm/脉冲，横向最小运动单位0.005mm

7、/脉冲，主运动要实现自动变速，刀架要改造成自动控制的自动转位刀架，要能自动的切削螺纹。1.5数控机床工作原理及组成1.数控机床工作原理:控制介质数控装置伺服系统机床1测量装置————_J-1数控机床的纽.成图数控机床加工零件时，首先应编写零件的加工程序，这是数控机床的工作指令。将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变化、起停，进给运动的方向、速度和位移量以及其它如刀具选择交换、工件夹紧松开利冷