机械5

φ500mm普通卧式车床数控化改造 摘要 由于当今工业设备对精密程度的要求越来越高，加工设备的机械加工设备的加工的精密程度也要求越来越高。普通机床越来越不能满足加工的需求，其劳动强度大，需要人工控制走刀，方便性、安全性差，且不能满足现代切削加工的批量生产需要。在操作的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比例，这是制约着当今我国工业的发展一大因素。 因此，本设计顺应时代要求，提出对“CA6150型普通机床数控化改造设计”，设计包括对机械部分和电气部分控制改造，其中具体内容为对滚珠丝杠螺母副相关计算和选型，步进电机的选型及相关强度的计算校核等。 关键词：普通车床；数控改造；单片微机 Numerical Co
ntrol Tra
nsformatio
n ofφ 500mm horizo
ntal Lathe Abstract With the i
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ngth. Keywords: Ce
nter lathe； Numerical co
ntrol tra
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ngle chip microcomputer 目录 1.绪论1 1.1数控机床与数控技术1 1.1.1数控机床与发展趋势1 1.1.2数控技术2 1.1.3数控技术发展趋势3 1.1.4数控机床目前在工业中的地位4 1.2数控改造的必要性4 1.2.1机床与生产线数控化改造的市场4 1.2.2机床数控化改造的必要性5 1.3数控化改造的内容及优缺6 1.4对我国数控技术和产业化发展的战略见解7 1.4.1形势考虑7 1.4.2发展策略7 1.5设计任务8 1.5.1原始数据： 8 1.5.2主要研究内容8 2.数控车床总体改造方案及机械部分设计9 2.1设计要求9 2.1.1设计基本思路9 2.1.2改造方案的确定9 2.1.3设计目的10 2.1.4总体方案设计10 3.伺服系统机械部分的设计和计算10 3.1确定系统的脉冲当量10 3.2计算切削力11 3.2.1.纵车外圆12 3.2.2.横切端面12 3.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型12 3.3.1纵向滚珠丝杠螺母副的设计计算16 3.3.2横向滚珠丝杠螺母副的设计计算16 3.4齿轮箱的计算20 3.4.1纵向进给齿轮箱的计算20 3.4.2横向进给齿轮箱的计算21 3.5步进电动机的选型和计算22 3.5.1纵向进给步进电机计算22 3.5.2横向进给步进电机计算25 3.6绘制进给传动机构的装配图29 3.7电动刀架选择与介绍29 4.微机数控系统硬件电路的设计30 4.1硬件电路的设计30 4.1.1控制对象及要求30 4.1.2总体方案的确定30 4.1.3中央处理器CPU的选用31 4.1.4存储器扩展电路的设计31 4.1.5扩展键盘及I/O接口电路的设计32 4.2 8031单片机的简介及其扩展32 4.2.1 8031单片机的引脚及其功能32 4.2.2 8031单片机的内部结构33 4.2.3 8031单片机的应用特性33 4.2.4 8031单片机的系统扩展34 4.3步进电机驱动电路38 4.3.1脉冲分配器（环行分配器） 39 4.3.2光电隔离电路39 4.3.3功率放大器39 4.3.4其他辅助电路的设计40 4.4数控系统的软件设计42 4.4.1软件脉冲分配器43 4.4.2逐点比较法插补程序45 4.4.3步进电机升降速软件设计47 5.总结49 参考文献50 致谢60