卧式车床数控化改造设计范本.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES33页第PAGE\*MERGEFORMAT32页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT33页沈阳理工大学机电一体化课程设计计算说明书题目：卧式车床数控化改造设计所属系部：机械运载学院专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2011年6月13日目录TOC\o"1-3"\h\z摘要2设计题目31.设计任务42.总体方案的确定53.机械系统的改造设计方案54.进给传动部件的计算和选型84.1脉冲当量的确定84.2切削力的计算84.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型（纵向）94.4同步带减速箱的设计（纵向）104、5步进电动机的计算与选型（纵向）134.6同步带传递功率的校核175.绘制进给传动机构的装配图176.控制系统硬件电路的设计187.步进电动机驱动电源的选择198.控制系统的部分软件设计208.1存储器与I/O芯片地址分配208.2控制系统的监控管理程序208.38255芯片初始化子程序218.48279芯片初始化子程序218.58279控制LED显示子程序228.68279管理键盘子程序248.7D/A电路输出模拟电压程序258.8步进电动机的运动控制程序258.9电动刀架的转位控制程序258.10主轴、卡盘与冷却泵的控制程序25机电一体化课设的感受与收获27结论28谢辞29参考文献30摘要整个人类社会的文明史，就是制造技术不断演变和发展的历史。任何国家的制造业都是国民经济的基础产业，也是国民经济的主要来源。没有发达的制造业，就不可能有国家真正的繁荣和强大。制造技术是制造业的技术支柱，是一个国家科技水平、综合国力的重要体现，制造技术的发展是一个国家经济增长的根本动力。而制造业中机床是其基础装备。我国是一个机床大国，有三百多万台普通机床。但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右，差距太大，急待改造。旧机床的数控化改造，顾名思义就是在普通机床上增加微机控制装置，使其具有一定的自动化能力，以实现预定的加工工艺目标。随着数控机床越来越多的普及应用，数控机床的技术经济效益为大家所理解。在国内工厂的技术改造中，机床的微机数控化改造已成为重要方面。许多工厂一面购置数控机床一面利用数控、数显、PC技术改造普通机床，并取得了良好的经济效益。我国经济资源有限，国家大，机床需要量大，因此不可能拿出相当大的资金去购买新型的数控机床，而我国的旧机床很多，用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。1984年，我国开始生产经济型数控系统，并用于改造旧机床。到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料，今后机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。（机电一体化系统设计课程设计指导书）设计题目：——卧式车床数控化改造设计普通车床（如C616/C6132、C618/C6136、C620/C6140、C630等）是金属切削加工最常用的一类机床。C6140普通车床的结构布局如图所示。当工件随主轴回转时，通过刀架的纵向和横向移动，能加工出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等，借助成型刀具，还能加工各种成形回转表面。C6140普通车床的结构布局图1-床脚2-挂轮3-进给箱4-主轴箱5-纵溜板6-溜板箱7-横溜板8-刀架9-上溜板10-尾座11-丝杠12-光杠13-床身机床实体图普通车床刀架的纵向和横向进给运动，是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杆或丝杆带动溜板箱、纵溜板以及横溜板产生移动。进给参数依靠手工调整，改变参数时需要停车。刀架的纵向进给和横向进给不能联动，切削次序需要人工控制。对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改成用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；将手动刀架换成能自动换刀的电动刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数、切削次序和刀具都可按程序自动进行调节和更换，再加上纵、横向的联动进给功能，所以，改造后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序集中车削，从而提高生产效率和加工精度。1.设计任务题目：C6140普通车床数控化改造设计任务：将一台C6140普通车床改造成经济型数控车床。主要技术指标如下（1）床身上最大加工直径400mm；（2）最大加工长度1000mm；（3）X方向(横向)的脉冲当量=0.005mm/脉冲,Z方向(纵向)=0.01mm/脉冲；（4）X方向最快移动速度=3000mm/min，Z方向为=6000mm/min；（5）X方向最快工进速度=400mm/min，Z方向为=80