机械5

C6132型普通车床的数控化改造设计 摘要 普通机床虽然有价格便宜、操作简单的优点,但其传动链复杂从而导致传动精度低,使产品的加工精度降低,产品的质量稳定性也不是很高，且不能加工能较复杂的零件,加工零件的品种也比较少。由于普通机床几乎所有工作都靠工人手动操作,对工人的熟练程度要求高,因而工人劳动强度大,生产准备时间长生产效率低。普通机床在当今日益竞争的社会中处于劣势。将普通机床进行数控化改造，使其具有数控机床的性能，即满足了加工的需求，又节约了资金。 本次设计是对C6132型普通车床进行数控化改造，设计包括机械部分改造和电路控制部分改造，具体内容是横向进给与纵向进给的改造:滚珠螺母副的计算选型，步进电机的选型及校核。单片微机数控控制系统设计。 关键词：数控化改造；控制系统；微机控制 Numericalco
ntroltra
nsformatio
ndesig
nofC6132ge
nerallathe Abstract Although ordi
nary machi
ne tool has the adva
ntages of cheap, simple operatio
n, its tra
nsmissio
n chai
n complex resulti
ng i
n low accuracy, reduce the machi
ni
ng precisio
n products, the quality of the product stability is
notvery high, a
nd ca
n't processi
ng more complex parts, fewervarieties of machi
ni
ng parts.Due to the commo
n machi
ne tool almost allwork by ma
nualworkers, high proficie
ncy requireme
nts forworkers, a
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nte
nsity, productio
n preparatio
n time productio
n efficie
ncy is low.Ordi
nary machi
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ncreasi
ngly competitive society at a disadva
ntage.Ordi
nary machi
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numerical co
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ng, a
nd saved mo
ney. This desig
n is a type of C6132 ordi
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numerical co
ntrol i
n
novatio
n, desig
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ncludi
ng the reco
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nte
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nal feed tra
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n: the calculatio
n of ball
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n a
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ng.Si
ngle chip microcomputer
numerical co
ntrol system desig
n. Keywords:
numerical co
ntrol tra
nsformatio
n; co
ntrol system; microcomputer co
ntrol 目录 摘要I Abstract II 前言1 1绪论2 1.1数控机床起源2 1.2数控机床的优点2 1.3数控化改造国内外研究现状2 1.4机床数控化改造的意义3 1.5设计内容及任务3 2总体方案的确定3 2.1系统的运动方式与伺服系统的选择3 2.2计算机系统3 2.3机械传动方式4 3纵向进给伺服系统机械部分计算与校核4 3.1计算切削力4 3.2.1计算进给牵引力5 3.2.2计算最大动负载5 3.2.3滚珠丝杆螺母副的选型6 3.2.4传功效率计算7 3.2.5刚度验算7 3.2.6稳定性校核8 3.2.7纵向滚珠丝杆副几何参数8 3.3齿轮传动比计算9 3.4步进进电机的计算和选型10 3.4.1等效转动惯量计算10 3.4.2电机转矩的计算11 3.4.3计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率14 3.5纵向进给伺服系统机械部分结构设计15 3.5.1纵向进给伺服系统总图设计15 3.5.2纵向进给伺服系统的装配图16 4横向进给伺服系统机械部分计算与校核17 4.2滚珠丝杆螺母副的计算和选型17 4.2.1计算进给牵引力17 4.2.2计算最大动负载18 4.2.3滚珠丝杆螺母副的选型18 4.2.4传动效率计算18 4.2.5刚度验算19 4.2.6稳定性校核20 4.2.7横向滚珠丝杆副的几何参数21 4.3齿轮传动比计算21 4.4横向步进电机计算和选型22 4.4.1等效转动惯量计算22 4.4.2电机转矩计算24 4.4.3校核步进电动机起动矩频特性和运行矩频特性26 4.5横向进给伺服系统机械部分结构设计27 4.5.1横向进给伺服系统总图设计27 4.5.2横向进给伺服系统的装配图28 5微机数控系统硬件电路的设计29 5.1硬件电路的设计29 5.1.1控制对象及要求29 5.1.2总体方案的确定29 5.1.3选择中央处理器CPU的类型29 5.1.4存储扩展电路设计30 5.1.5 I/O接口电路的设计30 5.2 8031单片机的简介及其扩展30 5.2.1 8031单片机的基本特性30 5.2.2 8031芯片引脚及其功能31 5.2.3程序存储器的扩展32 5.2.4数据存储器的扩展32 5.2.5 I/O口的扩展33 5.3电路连接35 5.4步进电机驱动电路36 5.4.1脉冲分配器（环行分配器） 36 5.4.2光电隔离电路37 5.4.3功率放大器37 5.4.4其他辅助电路的设计38 6微机控制系统的软件设计40 6.1插补原理及其程序设计40 6.1.1插补方法概述40 6.1.2逐点插补原理41 6.1.3插补控制软件48 结论56 参考文献57 致谢70