毕业论文：CA6140普通车床的数控化改造 ㊣ 精品文档 值得下载

丝杠螺母副的选择滚珠丝杠螺母副的调整联轴器的安装主轴脉冲发生器的安装第八章结束语参考文献致谢第章前言问题提出数控车床作为机电液气体化的典型产品，是现代机械制造业中不可缺少的加工设备，在机械制造业中发挥着重要的作用，能解决机械制造中结构复杂精密批量小零件多变的加工问题，且产品加工质量稳定，生产效率较高。

企业要在激烈的市场竞争中获得生存求得发展，就必须在最短的时间内以优异的质量低廉的成本，制造出合乎市场需要的性能合适的产品，而产品质量的优劣，制造周期的快慢，生产成本的高低，又往往受工厂现有加工设备的直接影响。

购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径，但是成本太高，很多工厂在短时间内都无法有那么多的资金，这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐同时目前大多数企业还有数量众多，而且还具有较长使用寿命的普通机床，由于普通机床加工精度相对较低不能批量生产，生产的自动化程度不高，生产自适应性差，但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。

而改造现有旧机床配备与之相适应的数控系统，把普通机床改装成数控机床，是当前许多企业对现有设备改造换代的首选办法，也是提高机床数控化率的条有效途径，不失为条投资少提升产品加工精度及质量，提高生产效率的捷径，使企业提升竞争力，在我国成为世界制造业中心及制造强国的进程中，占有席之地。

国内外数控系统发展概况机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新代机床数控机床的诞生和发展。

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，只能作为非智能的机床运动控制器。

加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过及自动编程系统进行编制。

和之间没有反馈控制环节，整个制造过程中只是个封闭式的开环执行机构。

在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合工件材料主轴转速进给速率刀具轨迹切削深度步长加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正中的设定量，因而影响的工作效率和产品加工质量。

由此可见，传统系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变不能满足系统的需要，需扩展片外的数据存储器。

常用的静态芯片有等。

均采用工艺，由单供电，典型存取时间为。

它们均采用脚双列直插式片平封装。

并行接口电路的扩展单片机共有四个位并行口，但可供用户使用的只有口和部分口，因此，在大部分应用系统中都需要扩展口芯片。

公司常用的外围接口芯片有可编程的扩展接口电路个单元个位口个位口个位的定时计数器。

可编程的通用并行接口电路个位口。

个位的可编程的定时计数器。

可编程的键盘显示电路。

个位口扩展接口电路。

此外，系列的电路或电路也可作单片机的扩展口，如等。

本设计中使用两片可编程接口芯片。

下面简单介绍通用可编程接口芯片。

通用可编程接口芯片的结构及其引脚有个可编程并行端口口口口，其中，口和口是八位，口是位个位可编程定时计数器和的静态，能方便的进行扩展和扩展，其引脚下图共有个引脚，按其功能特点分类说明如下地址数据线是低八位地址和数据共用输入口，当时，输入的是地址信息，否则是数据信息。

所以应与的口相连。

端口线用于与外设之间传送数据，既可用于与外设之间传送数据，也可作为口口的控制信号线。

地址锁存线在下降沿将单片机口输出的低位地址信息及的状态都所存到内部寄存器，因此，单片机口输出的。

或口选择线当时，选中的片内，为地址若时，选中片内个端口及命令状态寄存器和定时计数器。

片选线为低电平时选中。

度写线控制对的读写操作。

定时计数器的脉冲输入输出线是外界向输入计数脉冲的输入端，是向外界输出脉冲或方波的输出端。

的工作方式作为使用时，将引脚置低电平，这时只能作片外使用，其寻址范围由片选线和决定，与应用系统中其他数据存储器统编址。

作为扩展口使用时，引脚必须为高电平，这时的口地址低八位分别为。

作为定时计数器用。

的可编程定时计数器实际上是个位减法器，在端输入计数脉冲，计数溢出时，由输出脉冲或方波。

当接外部脉冲时为计数方式，连接系统脉冲时，可作为定时方式，但需要注意芯片允许的最高计数频率。

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。

第七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。

都是由专业工厂按系列化进行生产。

因此在进行设备改造时，要按厂家生产标准进行选择。

选择合适以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，往往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足完成同样的加工任务的前提下，可大大降低技术改造的投资经费，在实际中得到广泛应用。

基于对普通车床进行经济型数控改造设计过程中，我认为普通机床的数控改造具有很多的优点必要性及其良好的发展趋势。

全功能的数控系统虽然功能丰富，但成本高，我国的般中小企业购置困难，但是中小型企业为了发展生产，希望对原有机床进行改造，进行数控化自动化以提高生产效率。

经济型数控机床系统就是结合现实的生产实际，我国的国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能降低价格。

目前我国经济型数控系统发展迅速，研制了几十种简易系统，有力地促进了我国数控事业的发展。

改造后的车床，可手动机动操作，操作简单，使用方便，价格低廉，其性能价格比适中而且还能解决复杂零件的加工精度控制问题，节约大量工装费用，减轻工人的劳动强度，提高工人素质。

企业应用经济型数控对设备进行改造后，增强了企业应变能力，为提高企业竞争能力创造了条件，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。

参考文献林宋主编现代数控机床北京化学工业出版社年方键主编机械结构设计北京化学工业出版社年戴曙主编金属切削机床北京机械工业出版社年濮良贵主编机械设计北京高等教育出版社年董玉红主编数控技术北京高等教育出版社年木兰主编数控原理与系统北京机械工业出版社年张俊生主编金属切削机床与数控机床北京机械工业出版社年唐仲文主编机电体化技术应用实例北京机械工业出版社年廖兆荣主编数控机床电气控制北京高等教育出版社年王爱玲主编现代数控原理及控制系统北京国防工业出版社年白恩远主编现代数控机床伺服及检测技术北京国防工业出版社年华茂发唐健主编数控机床加工工艺北京机械工业出版社年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