技术要求 1、滚珠丝杠和丝杠螺母间要充满锂基润滑脂（SY1412-75）； 2、各零件在装配前要清洗干净，轴承用汽油清洗； 3、滚动轴承轴向间隙0.25-0.40mm，用调节垫片调整； 4、安装滚珠丝杠副时要加预紧力以消除轴向间隙，提高丝杠刚度； 5、减速箱、减速轮与轴要保持无松动现象。 目录 1绪论1 1.1国内外数控机床的发展现状1 1.2数控系统的发展趋势2 1.3普通机床数控改造的意义3 1.4本文的设计任务3 2 C6140普通车床数控改造的总体方案设计5 2.1 C6140普通车床介绍5 2.2总体方案的确定6 2.3机械系统的改造设计方案8 3纵向进给系统的详细设计与计算13 3.1脉冲当量的确定13 3.2切削力的计算13 3.3滚珠丝杠螺母副的设计及计算14 3.4齿轮传动的计算18 3.5步进电动机的选择19 4传动间隙的调整与预紧及导轨的设计22 4.1滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧22 4.2进给系统传动齿轮间隙的消除23 4.3数控改造C6140车床导轨设计24 5数控系统硬件电路设计和软件设计28 5.1数控系统基本硬件组成28 5.2单板机控制系统的设计28 5.3软件设计31 结束语33 致谢34 参考文献35 2.2总体方案的确定 C6140型普通车床是一种加工效率高，操作性能好，并且社会拥有量较大的普通型车床。经过大量实践证明，将其改造为数控机床，无论是经济上还是技术都是确实可行了。一般说来，如果原有车床的工作性能良好，精度尚未降低，改造后的数控车床，同时具有数控控制和原机床操作的性能，而且在加工精度，加工效率上都有新的突破。总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。 （1）普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此数控系统选连续控制系统。 （2）车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下应简化结构、降低成本，因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。 （3）根据普通车床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及经济性要求，经济型数控机床一般采用8位微机。在8位微机中，MCS51系列单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强、具有很高的性价比，因此，可选MCS51系列单片机扩展系统。 （4）根据系统的功能要求，微机数控系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器、I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路，此外，系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。 （5）设计自动回转刀架及其控制电路。 （6）纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成，其传动比应满足机床所要求的分辨率。 （7）为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦孝传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙，齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。 （8）采用贴塑导轨，以减小导轨的摩擦力。 2.3.3自动转位刀架的设计 自动转位刀架的设计是普通机床数控化改造的关键。它要求刀架要具有抬起、回转、下降、定位和压紧这一系功能。尽管其结构复杂，各方面要求高，但它保持了原本床工件最大回转直径的条件下，提供选用的多把刀的可能性。 电动刀架的安装较方便，只要将原车床上的刀架拆下将电动刀架装即可，但要注意两点 （1）电动刀台的两侧面应与车床的横向进给方向平行。 （2）电动刀台与系统的连线建议如下安装：沿横向工作台右侧面先走线到车床后面，再沿车床后导轨下方拉出的铁丝滑线，走线到系统。其好处在于：避免走线杂乱无章，而使得加工时切屑、冷却液以及其它杂物磕碰电动刀架系统。 3纵向进给系统的详细设计与计算 经济型数控车床的改造一般是步进电机经减速驱动丝杠，螺母固定在溜板箱上，带动刀架左右移动。步进电机的布置，可放在丝杠的任意一端。对车床改造来说，外观不必象产品设计要求的那么高，而从改造方便，实用方面来考虑。一般都把步进电机放在纵向滚珠丝杠的左端。 3.1脉冲当量的确定 根据设计任务的要求,横向进给脉冲当量： ，纵向进给脉冲当量： 。