C6140普通机床数控改造及横纵向进给系统设计 摘要 中国是一个传统的机械制造大国，但其装备水平落后，特别是一些老的机械制造厂大多还是比较旧的机床，远远不能满足加工的要求。针对目前制造业的技术装备现状，用现代先进技术对大批故障机床尤其是一大批闲置的普通机床进行改造、升级，以较小的投入尽快使这批设备在经济发展中发挥效能、创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的课题，是我国制造业的发展方向。本课题是针对CA6140普通废旧车床进行数控化改造，其现实意义在于如何寻找一种可行的、有推广价值的设备改造方法，对传统机械制造行业的技术装备进行技术提升，以解决目前设备老化所带来的问题。本课题研究过程中，首先对目前工厂所使用的常规数控机床进行了全面的调查和分析。在结合原C6140车床本身的结构和运动特性，对其主传动部分进行重新计算设计，设计出符合改造要求的主传动系统，在满足正常加工的条件下，选择合适的动力与控制系统，使整个主传动系统能在控制系统下完成设计所要求动力运转。 关键词:滚珠丝杠；滚珠丝杠螺母副；单片机；步进电机。 目录 1绪论1 1.1机床数控技术简介1 1.2数控机床的产生和发展1 1.3普通机床数控改造意义2 1.3.1普通机床数控改造的好处： 3 1.3.2机床数控化改造的市场4 1.3.3数控改造基本步骤4 2总体方案设计6 2.1设计任务6 2.2确定总体方案7 2.2.1伺服系统方案的确定7 2.2.2执行机构传动方式的确定7 2.2.3单片微机控制方案确定8 3机床进给伺服系统设计计算9 3.1运动参数计算9 3.2系统脉冲当量选择及切削力确定9 3.2.1脉冲当量选择9 3.2.2纵车外圆10 3.2.2横切端面10 3.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型10 3.3.1滚珠丝杠的选型10 3.3.2纵向进给丝杠的计算10 3.3.3横向进给丝杠14 3.4齿轮传动比计算18 3.4.1纵向进给齿轮箱传动比计算18 3.4.2横向同步齿形带传动比计算18 4步进电机的选型和计算20 4.1步进电机的特点与种类20 4.2步进电动机的选用原则21 4.3纵向步进电机的计算22 4.3.1等效转动惯量计算22 4.3.2电机力矩计算23 4.3.3计算步进电机空载启动频率和切削时的工作频率： 25 4.4横向进给步进电机计算和选型26 4.4.1等效转动惯量计算26 4.4.2电机力矩计算27 4.4.3计算步进电机空载启动频率和切削时的工作频率： 30 5控制系统的方案设计31 5.1单片微机控制方案确定31 5.2控制系统的作用及要求32 5.2.1控制系统作用. 32 5.2.2基本要求32 5.3控制系统硬件电路的设计32 5.4控制电路部分软件的设计34 5.4.1存储器与I/O芯片地址分配34 5.4.2控制系统的监控管理程序34 5.4.3 8255芯片初始化程序35 5.4.4 8289芯片初始化程序36 5.5步进电机的控制与驱动36 5.5.1开环步进电机控制36 5.5.2软件环形分配36 5.5.3步进电动机的运动控制程序37 6经济技术分析及环保40 6.1机床改造技术分析40 6.2机床改造的环保问题41 结束语42 致谢43 参考文献： 44