C6140卧式车床改造成经济型数控车床设计
102页 11000字数+论文说明书+任务书+4张CAD图纸【详情如下】
A0纵向进给装配图.dwg
A0自动刀架结构图.dwg
C6140卧式车床改造成经济型数控车床设计论文.doc
主轴箱传动系统A0.dwg
接口扩展.Ddb
控制系统工作原理图.Ddb
数控改造的总体方案示意图.dwg
数控电路图.dwg
横向丝杠A2.dwg
编码盘A2.dwg
脉冲发生器安装示意A2.dwg
前言……………………………………………………………………………………2
第一章 概论…………………………………………………………………………..3
一、 系统发展史……………………………………………………………………3
二、 国内数控机床的状况分析……………………………………………………3
三、 数控系统能发展趋势…………………………………………………………4
四、 数控机床的改造的必要性……………………………………………………5
五、 数控化改造的空间……………………………………………………………6
六、 数控机床改造的效益分析……………………………………………………7
第二章 普通机床的数控化改造和可行性论证……………………………………..9
第一节 车床的数控化改造………………………………………………………9
一、设计的内容及任务…………………………………………………………….9
第二节 可行性论证………………………………………………………………….10
第三章 总体方案的拟订和论证……………………………………………………..11
第一节 总体设计方案的拟订……………………………………………………..11
1．主传动系统的设计改造………………………………………………………..11
2．数控系统的选择………………………………………………………………..11
3．自动转位刀架选择设计………………………………………………………..12
4．驱动系统的设计改造……………………………………………………………..12
第二节 可行性分析………………………………………………………………..15
第三节 总体方案的确定 …………………………………………………………16
第四章 主传动部分改造与设计……………………………………………………17
一、主传动部分方案拟订和设计的内容………………………………………….18
二、主轴部分改造设计计算……………………………………………………….19
第五章 伺服进给结构设计………………………………………………………….20
第一节伺服系统的组成原理和要求……………………………………………….27
一、 伺服系统的组成原理………………………………………………………….27
二、 伺服系统的要求……………………………………………………………….27
第二节 伺服进给系统的设计内容和设计计算…………………………………...29
一、 纵向进给系统的设计…………………………………………………….……29
二、 横向进给系统饿设计计算……………………………………………….……40
第三节 步进电机的选择……………………………………………………….….47
一、 CA6140纵向进给系统步进电机确定………………………………………….47
二、 CA6140横向进给系统步进电机确定……………………………………….…48
第四节 伺服系统说明………………………………………………………….….48
一、 机床进给系统的结构及工作原理……………………………………….……48
二、 步进电机………………………………………………………………………50
三、 步进电机的驱动电源…………………………………………………………50
四、 滚珠丝杠………………………………………………………………………51
五、 机床导轨………………………………………………………………………52
第六章 自动转位刀架………………………………………………………..…….53
一、数控车床刀架的基本要求……………………………………………..…….53
二、车床刀架结构…………………………………………………………..…….53
三、 工作原理………………………………………………………………..…….54
四、 刀架的安装…………………………………………………………………….55
第七章 编码盘安装部分的结构设计……………………………………………….56
一、 光电编码器工作原理………………………………………………………….56
二、 步进电机频率对编码盘的限制…………………………………….................57
三、 编码盘的安装………………………………………………………………….57
第八章 经济型数控系统中常用软件模块设计…………………………………….59
第一节 插补原理及其程序设计…………………………………………………...59
一、 插补方法概述………………………………………………………………….59
二、 逐点插补原理及其程序设计………………………………………………….60
三、 插补控制软件………………………………………………………………….69
第二节 接口电路设计………………………………………………………………78
一、 单片机和主机（PC机）的连接………………………………………………78
二、 8031单片机接口的扩展……………………………………………………….80
三、 键盘/显示器接口芯片（8279）……………………………………………….82
四、 中断优先电路…………………………………………………………………..85
五、 光电隔离电路…………………………………………………………………..86
第三节 伺服电路……………………………………………………………………87
一、 系统的组成……………………………………………………………..............87
二、 接口电路………………………………………………………………………..89
三、 位置和速度接口……………………………………………………………….89
四、 步进电机控制程序设计……………………………………………………….89
五、 单片机控制的自动换刀程序设计…………………………………………….96
六、 参考文献……………………………………………………………………….97
前 言
大学四年的学习生活即将结束，大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节———毕业设计，是对所学知识和技能的综合运用和检验。
本人的毕业设计课题是对普通车床（CA6140）进行经济型数控改造，其内容包括：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、自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等。对普通车床进行经济型数控改造符合我国国情，即适合我国目前的经济水平、教育水平和生产水平，又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径，在我国有着广阔的市场。从另一个角度来说，该设计既有机床结构方面内容，又有机加工方面内容，还有数控技术方面的内容，有利于将大学所学的知识进行综合运用。虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程，但通过该设计拓宽了知识面，增强了实践能力，对普通机床和数控机床都有了进一步的了解。
毕业设计作为我们在大学校园里的最后一堂课、最后一项测试，它既是一次锻炼，也是一次检验，在整个设计过程中，我获益匪浅。在此，我要衷心感谢梁洁萍老师对我的关心和细致指导。
由于毕业设计是我的第一次综合性设计，无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足，在此，恳请老
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、自动转位刀架的选择设计、编码盘安装部分的结构设计等几个部分。改造后的机车，主运动实现自动变速，纵向、横向进给系统进行数控控制，并要求达到纵向最小运动单位为0.01 /脉冲，横向最小运动单位0.005 /脉冲，刀架要是自动控制的自动转位刀架，要能自动切削螺纹。
关键字：数控改造 进给系统 滚珠丝杠 自动刀架
Abstract
This introduction of the design included:The draw-up of the general outline, the decision and verify of the total designal projection, the reforms design to the parts of the lord spreads to move,the reforms design to the system of serve enters ,the choice and design to the knife which turn automatically, the constructions design of coding dish gearing part ,and so on.while the Motorcycle been reformed, the lord exercises realize to change speed automatically. lengthways, horizontal enter to proceed to system the number controls the control, and request to attain lengthways minimum sport unit as 0.01 mm/ pulse, horizontal minimum sport unit as 0.005 mm/ pulse, knife must be the automatic control a knife which is turning automatically,and it is able to slice the thread automatically.
Key word: The number controls to reforms the system of enters roll the bead in silk automatic knife
设计小结
在忙碌了几个多月后，终于完成了本设计课题的各项任务。经过这次毕业设计，增强了我的自学能力和收集使用资料的能力，同时全面系统地巩固和总结大学四年来所学的专业知识。
在设计期间，为了更好地完成设计任务，提高设计质量，我花费了大量的时间收集和消化与本设计相关的资料，总结前人从事数控机床以及加工中心的自动换刀系统开发研究和实践经验。吸收国内外科技工作者的研究成果，同时考虑我国的现状和国情。在老师的的指导下，设计了一种可行的结构方案。
通过这次毕业设计，我更好的把四年来所学的知识进行了综合、巩固，加深了对所学专业知识的理解，同时还接触了一些在原来知识基础上更为深层的知识。当然，也使我体味到设计工作是一项艰苦任务，必须具备吃苦耐劳的精神。总之，这次毕业设计使我受益匪浅，为我将来工作打好了良好的基础。
在这次毕业设计的过程当中，我的指导老师一直给予的细心指导，还有其他老师和同学在提供帮助，在此表示衷心的感谢.。
由于本人知识面较窄，又缺乏实践经验，加上时间仓促，设计中难免出现错误或不足之处，还望各位老师和同学批评指正，我将不胜感激。
参考文献
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