目录 摘要Ⅰ ABSTRACT（英文摘要） Ⅱ 目录Ⅲ 第一章前言1 第二章总体方案设计2 2.1机械部分改造2 2.2数控系统部分设计2 第三章机械部分改造设计4 3.1横向进给系统的设计与计算4 3.1.1横向进给系统的设计4 3.1.2横向进给系统的设计计算4 3.1.3步进电机的选择7 3.2数控车床的传动装置设计7 3.2.1螺旋传动7 3.2.2轴的结构设计9 3.2.3透盖的结构设计10 3.2.4螺母座的结构设计10 3.3自动转位刀架的设计11 第四章微机数控系统设计13 4.1概述13 4.2数控系统的硬件电路设计13 4.2.1微机机型和扩展存储器的选择14 4.2.2确定I/O接口15 4.2.3键盘接口设计16 4.2.4显示电路设计17 4.3软件设计18 4.3.1插补原理及其程序设计19 4.3.2步进电机的控制及其程序设计21 4.3.3间隙补偿功能29 4.3.4键盘的诊断30 4.3.5自动换刀程序设计31 结论33 参考文献34 本课题来源于生产实践。将CA6140型普通车床改造成经济型数控车床，应能实 现CA6140车床原有功能，在机床的精度、性能等方面除保持原来状况外还有所提高。在整个设计过程中满足以下几点要求： a．横向（X向）进给脉冲当量为0.005mm /脉冲； b．进给速度范围：向3 ～ 1000mm/mi
n （无级调速） 快进速度：X向1000 ～ 3000mm/mi
n内任意设定； c.原车床的主传动系统予以保留，横向进给系统由微机实现开环控制，两轴联动； d.刀架采用自动转位刀架，具有切削螺纹的功能； e.改造方便，成本低。 该设计的总体思路是采用以8031单片机为核心的数控装置控制加工过程。微机通过I/O接口发出驱动脉冲，经过光电隔离进入步进电机的驱动控制线路，驱动控制线路接受来自数控车床控制系统的进给脉冲信号，并将该信号转换为控制步进电机各定子绕组依次通电、断电的信号，使步进电机运转。步进电机的转子带动滚珠丝杠转动，从而使工作台产生移动，实现纵向、横向的进给运动。由于步进电机需要的驱动电压较高，电流较大，如果将I/O输出信号直接与功率放大器相连，将会引起强电干扰，轻则影响单片机程序运行，重则导致单片机接口电路的损坏，所以在接口电路与功率放大器之间加上隔离电路，实现电气隔离。