CA6140普通车床进行数控改造设计全套图纸.pdf

目录

一、绪论

1．1引言1

1．2机床数控改造的目的...2

1．3数控系统的产生和发展2

1．3．1数控系统的出现和发展2

1．3．2数控系统的发展趋势2

1．4CA6140的数控改造4

1．4．1数控系统的选择4

1．4．2CPU和存储器5

1．4．3I/O接口线路6

1．4．4其他部件的选择6

二、数据参数的选择及其计算

2．1纵向进给系统的设计计算7

2．1．1选择脉冲当量7

2．1．2计算切削力7

2．1．3滚珠丝杠螺母副的计算和选型8

2．1．4齿轮及步进电机的有关计算10

2．2横向进给系统的设计计算12

2．2．1切削力计算12

2．2．2滚珠丝杠设计计算12

2．2．3齿轮及步进电机的有关计算14

2．3自动刀架的设计15

2．3．1刀架的回转和选位16

2．3．2减速机构的设计计算17

2．3．3蜗杆传动的设计计算20

2．3．4螺旋升降装置的设计计算23

三、数控系统硬件电路设计

3．1概述...27

3．2单片机控制系统设计28

3．2．1主要技术特性及硬件配制28

3．2．2存储空间的分配28

3．2．3I/O地址分配28

3．2．4单片机部分电路设计图如图纸所示29

3．2．5光电隔离电路29

3．2．6功率放大电路29

3．2．7其他辅助电路30

四、软件设计部分

4．1概述...30

4．2总体方案设计31

4．3插补方法的确定31

4．4进给控制字FCW的设置33

致谢34

参考文献35

一、绪论

1.1引言

随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提

高，产品的更新换代也不断加速，因此对机床不仅要求具有较高的精度和生

产率，而且应能迅速地适应产品零件的变换。生产的需要促使了数控机床的

产生，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速的发展起来。

从第一台数控机床（1952年美国）问世至今，机床的数控化率在不断的

提高。世界各工业国家已普遍生产和应用，日本生产机床的数控化率在1988

年就已达到70%。

我国从开放搞活以来，加快了数控机床技术的引进，促使我国的机床数

控技术的普及和发展。当前普遍应用的微型计算机数控机床，它综合了电子

技术、计算机技术、自动化技术、测量技术和机械制造等方面的最新成果，

是一种灵活高效的自动化机床，是机电一体化的典型产品之一。各大企业不

断设置数控机床扩大再生产和替换陈旧设备。数控机床的普及率不断提高，

这种情况下，普通机床的数控改造是否必要可从以下几点说明。

数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批多变零件的加工问题，

能够稳定的加工质量和提高生产效率，但是应用数控机床还是受到其他条件

的限制。

⑴数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，对中小企业常是力不从心。

⑵目前各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，

而且替代的机床闲置起来又造成浪费。

⑶国内订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产需要。

⑷通过数控机床对具体生产有多余功能。

要较好地解决上述问题，应走普通车床数控改造之路，从一些工业化国

的经验者，机床的数控改造也必不可少，数控改造机床占有较大比例。如：

日本的大企业中有近30%的机床经过数控改造，中小企业则是70%以上。在

美国有许多数控专业化公司为世界各地提供机床数控改造服务。我国作为机

床大国-为了提高机床的数控化率对普通机床进行数控改造不失为一种良

策。一些发达国家如德国、美国、日本等就非常重视对旧机床的改造，而

且已形成了一个完善的产学研结合的改造体系。由于技术的不断进步，机

床改造已成为一个永恒的课题。我国应在这方面加大宣传力度，走出一条

适合我国国情的机床的数控改造之路。机床数控改造节省资金，同购置新机

床相比一般可节省60％~80％的费用，大型及特