目录 第一章概述 1．设计目的----------------------------------------------------------------------8 2．设计任务----------------------------------------------------------------------9 第二章设计内容 1．总体方案确定及框图-------------------------------------------------------10 2．机床进给伺服系统机械部分设计计算及校核----------------------12 3． C6136经济型数控车床数控系统硬件电路的设计----------------27 4．数控机床加工程序编制----------------------------------------------------29 第三章总结 1．设计体会------------------------------------------------------------------------32 2|、参考书目------------------------------------------------------------------------33 III.设计的目的要求 设计依据及主要技术指标： 设计依据： 在C6136原有车床基础上进行数控化改造，主要是滚珠丝杠副、步进电动机、数控系统的选择设计。 1）根据切削力大小计算滚珠丝杠副应承受的最大动载荷，从而选择滚珠丝杠副； 2）由减速齿轮Z1、Z2及滚珠丝杠的转动惯量，求得步进电动机的转动惯量、转矩，据此选择步进电动机； 3）依据机床的受控动作，设计数控系统，将机械行动的进给和手动控制的刀架转位改成由单片机控制的自动进给和刀架的自动转位，实现自动加工。 主要技术参数： 1）开环控制，两轴联动； 2）纵向脉冲当量0.01mm/脉冲，横向脉冲当量0.005mm/脉冲； 3） ISO国际数控标准格式代码编程； 4）故障自诊断功能，能与PC机通信。 IV.设计基本要求： （包括：技术要求、工作要求、图纸要求、写作要求等） 工作要求： 1）车床X、Z坐标机械伺服机构的设计计算及装配图； 2）数控系统框图及硬件接线图的绘制； 3）环形分配子程序和直线插补子程序的框图设计与程序编写。 图纸要求： 三张以上A0纸，表达清楚，无明显结构错误，打樱 写作要求： 设计说明书要求叙述清楚，打樱 V.重点研究和解决的问题或指定的专题： 1）滚珠丝杠副、步进电动机的选择计算； 2）机床导轨的贴塑处理； 3）数控系统硬件原理图的设计； 4）环形分配子程序程序编写； VI.应搜集的资料数据及参考文献： 资料： 5）数控机床的发展概述； 6） C6136卧式车床的技术参数； 7）滚珠丝杠副、步进电动机的技术参数； 8）部分芯片的使用资料； 2.设计任务： (1)要求： 将C6136车床改造成用MCS51系列单片机控制的经济型数控车床。要求该车床有自动回转刀架，具有切削螺纹的功能。在纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。系统分辨率纵向：0.01mm.横向：0.005mm (2)设计参数： 最大加工直径： 在床面上： 360mm 在床鞍上： 200mm 最大加工长度：1000mm 快进速度： 纵向：2.0m/mi
n 横向：1.0m/mi
n 最大进给速度： 纵向： 0.5m/mi
n 横向： 0.25m/mi
n 代码制：ISO 脉冲分配方式：逐点比较法 输入方式：增量值，绝对值通用。 控制坐标数：2 最小指令值： 纵向： 0.01mm/step 横向： 0.005mm/step 刀具补偿量：0~99.99mm 进给传动链间隙补偿量： 纵向： 0.15mm 横向： 0.075mm 自动升降速性能：有 (3)工作量： ①机床改造总图； ②进给伺服系统一个坐标轴（纵向或横向）的机械装配图： ③单片机控制系统电路原理图； ④设计计算说明书。 Ⅰ控制系统总体方案的分析论证的及控制标准图 Ⅱ机械部分设计计算及结构设计说明 Ⅲ硬件电路部分设计说明 Ⅳ加工程序控制及说明