CA6140机床数控化改造设计 ㊣ 精品文档 值得下载

式。

闭环伺服系统。

如图所示，这类系统接受数控装置输出的指令信号，同时又接受由位置传感器检测的实际位置反馈信号，两者进行比较处理并由其差值不断进行误差修正因此可以消除由于传动系统中存在的误差如滚珠丝杠的导程误差和热变形等的影响，得到较高的定位精度和加工精度。

主要用于些精度要求较高的数控机床，特别是精密高精密数控机床，如精密卧式加工中心。

辅助装置数控机床和非数控机床类似，包括液压和气动装置，冷却系统润滑系统自动排屑装置防护装置等。

数控机床对这些装置的工作质量可靠性和技术性能都要求较高。

数控装置系统数控装置是数控机床的控制核心，包括运算和存储等计算机硬件显示器，操作面板和键盘各种不同形式纷输入输出装置，以及相应配套的运算控制软件等。

多数数控机床般都采用计算机数控装置装置，即按微机结构原理的硬件平台有的采用少量专用芯片配置专用软件，构成软件数控系统。

数控装置通常具备的功能有各可控轴控制及多轴联动控制各种插补运算代码转换人机对话局部加工功能选择各种补偿功能显示故障自诊断功能与管理系统联网通信功能。

数控系统功能档次可分为经济型简易型全功能普及型和全功能高级型。

全功能高级型还可有通信协议接口，具有计算机联网和集成信息通信功能。

编程装置数控机床程序编制简称编程方法有手工和自动编程。

对于点位加工或形状不太复杂的零件，编程计算较简单，程序段不多，用手工即可实现。

但对于复杂零件，特别是空间曲面零件，编程计算相当繁琐，编程工作量大，必须采用自动编程方法。

自动可分为离线编程和在线编程。

与数控系统相脱离单独的自动编程系统实现离线编程，可为多台数控机床，编程时不占用机床工作时间。

自动编程系统与数控系统连在起时，可进行在线编程。

例如有的装置具有人机对话型编程功能，就是将离线编程机的许多功能移植到了数控系统。

按输入方式的不同，自动有语言输入图形输入和语音输入三种方式。

微机控制系统硬件电路设计控制系统的功能要求向和向进给伺服运动控制自动回转刀架控制螺纹加工控制行程控制键盘及显示面板管理其他功能光电隔离功率放大报警急停复位。

单板机控制系统的设计硬件配置存贮器选用片的和片位的。

监控程序固化在内，各功能模块程序及常用零件的的加工存放在内。

片做为调试程序存放和运行程序的中间数据存放用。

接口芯片选用可编程扩展接口，它的口做为进给系统步进脉冲的输出口，其中为向的输出口，为向输出口。

口为为位控方式，其中为的行程越位信号输入。

显示由位构成，具有键的键盘。

存贮器空间分配单板机可寻址范围是字节，板上提供的插座占，已插入的芯片占，其余以备扩展使用。

其存贮空间分配如下。

放监控程序放零件加工程序调试程序测试程序等口地址分配单板机设置口地址为共个口地址，分配如下。

字形锁存字位锁存读键值用户使用光电隔离电路在步进电机驱动电路中，脉冲信号经功率放大器后控制步进电机励磁绕组。

由于步进电机需要的驱动电压较高，电流较大，如果将输出信号与功率放大器直接相联，将会引起强电干扰。

轻则影响计算机程序的正常工作，重则导致计算机和接口电路损坏。

所以般在接口电路功率放大器之间都要接上隔离电路。

存储器扩展电路设计程序存储器的扩展系列单片机的特点之是硬件电路设计简单，系统结构紧凑。

对于简单的应用场合，系列的最小系统用片外扩片就能满足功能的要求，对于复杂的应用场合，可利用的扩展功能，构成功能强规模较大的系统。

的程序存储器的寻址空间为字节，片内不带，用作程序存储器的器件是。

常用的半导体芯片有等。

芯片均为脚双列直插式扁平封装芯片，本设计中采用两片，其引脚如下图芯片及引脚的选择选择半导体芯片。

晶体频率选用，其所能提供的读取时间小于，故其芯片在时序上满足要求。

芯片的引脚排列与兼容特性如下图地址锁存器的设计与选择由于单片机芯片的口是分时传送低位地址线和数据线，故扩展系统中定要有地址锁存器。

选择芯片。

芯片是带三态缓冲输出的触发器。

其引脚及与芯片连接见下图件，提高了加工精度和批量生产的能力，提高了设备自身对产品更新换代所需要的应变能力，增强了企业的竞争能力。

致谢本此毕业设计从选题任务书的制定，到开题报告的完成及后来的总体方案确定，都得到了老师的细心指导，三个多月的时间，在老师的不断督促和帮助下，终于基本完成，在此，向老师以及在这个过程中帮助过我的同学和老师们表示衷心的感谢。

短短三个多月时间的毕业设计，方面巩固了前面学过的基本专业知识，另方面也学到了些以前并没有涉及到或者认识不深的知识，对我以后的工作和学习有很大的启示作用。

同时，也感谢学校能给我这样个学习的机会。

最后，再次感谢老师的悉心指导和帮助。

参考文献林宋主编现代数控机床北京化学工业出版社，方键主编机械结构设计北京化学工业出版社，戴曙主编金属切削机床北京机械工业出版社，濮良贵主编机械设计北京高等教育出版社，白恩远现代数控机床伺服及检测技术北京国防工业出版社，李洪实用机床设计手册沈阳辽宁科学技术出版社，董玉红数控技术北京高等教育出版社，张俊生金属切削机床与数控机床北京机械工业出版社，木兰数控原理与系统北京机械工业出版社，王爱玲现代数控原理及控制系统北京国防工业出版社，熊光华数控机床北京机械工业出版社，唐仲文，等机电体化技术应用实例北京机械工业出版社廖兆荣数控机床电气控制北京高等教育出版社金捷，万胜前普通机床数控化改造设计机械研究与应用，罗永顺，曾伟民普通机床数控化改造设计中关键问题的研究机床与液压，罗隆满普通机床数控化改造的刚度要求制造技术与机床，华茂发，唐健数控机床加工工艺北京机械工业出版社三门峡职业技术学院论文成绩评定表学生学号学生姓名题目指导教师评语指导教师评定成绩综合总分指导教师签字年月日评阅教师评语评阅教师评定成绩综合总分其真值表见下表注释低电平高电平不定态建立稳态前的电平输入端，与连高电平畅通无阻低电平关门所存使能端，接地当时，输出端与输入端相同当为下降沿时，将输入数据锁存。

与芯片连接。

译码电路设计单片机允许扩展程序存储器和数据存储器包括口芯片，这就需要扩展多个外围芯片，因而需要把外部地址空间分配给这些芯片，并且使程序存储器各芯片之间数据存储器各芯片之间地址互相不重叠，以使单片机访问外部存储器时，避免发生冲突。

当数据总线分时地与各个外围芯片进行数据传送时，首先要进行片选，而当片内有许多单元时，还要进行片内地址选择。

由于系统容量较大，扩展的外围芯片较多，芯片所需的片选信号多于可利用的地址线，所以用全地址译码的方法。

采用译码器，其引脚图如下其他辅助电路设计的时钟电路单片机的时钟的产生方式的时钟电路单片机的时钟可以由两种方式产生内部方式和外部方式。

内部方式利用芯片内部振荡电路，在引脚上外接定时元件，如下图所示。

晶体可在之间任选，耦合电容在之间，对时钟有微调作用。

采用外部时钟方式，可把直接接地，接外部时钟源。

复位电路单片机的复位都是靠外部电路实现，在时钟电路工作后，只要引脚上出现以上高电平单片机便实现状态复位，以后单片机便从单元开始执行程序。

单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种。

下图所示为上电与按钮复位组合。

在上电瞬间，电路充电，引脚端出现正脉冲，只要端保持以上高电平，就能使单片机有效的复位。

越界报警电路为了防止工作台越界，可分别在极限位置安装限位开关。

如果是两坐标联动的数控系统，则有个方向可能越界，即。

旦方向越界，应立即停止工作台移动。

下图为报警信号的产生，图为报警指示。

这里采用中断方式，利用的外部中断，只要有任个行程开关闭合，即工作台在个方向越界，均能产生中断信号。

为了报警，设置红绿灯指示，正常工作时绿灯指示，当越界报警时红灯亮。

两灯均由个口输出。

掉电保护电路半导体存储器最怕掉电，掉电里面存储的信息就全部丢失。

在工业现场环境恶劣，掉电时难免的，能不能在掉电的情况下，保持中的信息呢掉电保护电路就是为了解决此目的而设计的。

数控机床加工过程中，些重要的现场参数，如几何尺寸，工艺参数等都是存储在中，旦掉电，数据能妥善保存，恢复供电后又能马上运行。

下图所示为简单掉电保护电路的工作原理，图中为电源电压，为备用电池电压，并且，为存储器的电源端，正常通电时，二极管导通，截止，的工作电压由提供，同时，还通过电阻对电池充电。

断电后，截止，导通，此时的工作电压由电池电压由电池经二极管和电阻供给，值般取时，存储器就能可靠的保持信息。

第六章安装调整中应注意的问题滚珠丝杠螺母副的选择滚珠丝杠螺母副的制造精度要求高，加工工艺比较复杂。

因此在进行设备改造时，要按厂家生产标准进行选择。

选择合适后再决定被改造设备的其他相关部分的结构和尺寸。

滚珠丝杠螺母副的调整利用螺母的间隙调整装置调整丝杠副间隙时，应使调整后产生的预紧力为丝杠副最大负载的为宜。

在实际调整中，可以把车床处于最大工作负载，使丝杠内部仍不产生间隙或者间隙量小于，而且运转灵活，并以此作为螺母间隙调整装置预紧的判断标准。

联轴器的安装传动丝杠轴线上各联轴套上的锥销孔座按十字分布方式进行配做。

这是因为同联轴套上分布的锥孔都由同方向加工时会引起轴线的直线度误差增大，从而使安装在丝杠上各零件间的同轴度误差增大，产生传动附加载荷，影响丝杠副的传动性能。

主轴脉冲发生器的安装主轴脉冲发生器的的引出轴按比例无间隙柔性连接传动，连接后应保证两者都有很好的同步性，安装中要注意主轴脉冲发生器是玻璃件，不能随意敲打碰撞，使用中车床主轴转速不能超过脉冲发生器的最高许用转速。

第八章结束语随着微电子技术的发展，我国的机床数控化在近十年来有了很大的发展，而普通机床的数控化改造后在满