毕业论文：普通车床的自动化改造设计书1 ㊣ 精品文档 值得下载

，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

数控机床目前在工业中的地位近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。

年国内数控金切机床产量已达万台，比上年增长，机床行业产值数控化率从年的提高到年的。

年，我国机床工业产值己进入世界第名，机床消费额在世界排名上升到第位，达亿美元，仅次于美国的亿美元，消费额比上年增长。

但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，年进口机床跃升至世界第位，达亿美元，比上年增长。

近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床数控磨床数控特种加工机床数控剪板机数控成形折弯机数控压铸机等，普通机床有钻床锯床插床拉床组合机床液压压力机木工机床等。

出口的数控机床品种以中低档为主。

数控改造的必要性机床与生产线数控化改造的市场机床数控化改造的市场普通车床的自动化改造我国目前机床总量余万台，而其中数控机床总数只有万台，即我国机床数控化率不到。

可见我们的大多数制造行业和企业的生产加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在年以上的旧机床。

用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差品种少档次低成本高供货期长，从而在国际国内市场上缺乏竞争力，直接影响个企业的产品市场效益，影响企业的生存和发展。

所以必须大力提高机床的数控化率。

进口设备和生产线的数控化改造市场我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术设备和生产线进行技术改造。

这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。

但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。

些设备生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良有的引进时只注意引进设备仪器生产线，忽视软件工艺管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥有的甚至不能启动运行，没有发挥应有的作用有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标。

这些不能使用的设备生产线是个包袱，也是批很大的存量资产，修好了就是财富。

只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。

这也是个极大的改造市场。

机床数控化改造的必要性微观看改造的必要性从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。

可以加工出传统机床加工不出来的曲线曲面等复杂的零件。

由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。

加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要修配。

拥有自动报警自动监控自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。

宏观看改造的必要性从宏观上看，工业发达国家的军民机械工业，在年代末年代初已开始大规模应用数控机床。

其本质是，采用信息技术对传统产业包括军民机械工业进行技术改造。

这也就从宏观上说明了机床数控化改造的普通车床的自动化改造必要性。

数控化改造的内容及优缺国外改造业的兴起在美国日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。

由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个永恒的课题。

我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。

在美国日本德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。

在美国，机床改造业称为机床再生业。

从事再生业的著名公司有工程公司机床公司得宝服务集团设备公司等。

美国得宝公司已在中国开办公司。

在日本，机床改造业称为机床改装业。

数控化改造的内容机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点其是恢复原功能，对机床生产线存在的故障部分进行诊断并恢复其二是化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成机床机床其三是翻新，为提高精度效率和自动化程度，对机械电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度对其不满足生产要求的系统以最新进行更新其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。

数控改造中主要机械部件改装探讨台新的数控机床，在设计上要达到有高的静动态刚度运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙功率大便于操式管脚操作方式未选中掉电任意任意任意高阻未选中掉电任意任意任意高阻输出禁止高阻读出写入写入Ⅲ锁存器为八锁存器，锁存允许输入有回环特性。

的输出端可直接与总线相连。

当三态允许控制端为低电平时，为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。

当为高电平时，呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。

当锁存允许端为高电平时，随数据而变。

当为低电平时，被锁存在已建立的数据电平。

当端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善。

引出端符号数据输入端三态允许控制端低电平有效锁存允许端输出端图三管脚图普通车床的自动化改造图四锁存器外部管腿Ⅳ掉电保护电路为了在外部电源断电的情况下，存储在静态中的零件加工程序不至于丢失，所以需要外加掉电保护电路。

下面就是个标准的掉电保护电路单片机面板操作键和功能选择开关面板操作键和功能选择开关面板操作键于的口接口电路如下图所示。

图中为手动操作进给键，分别完工操作的，的进给。

运行时按下此键，可中断程序的运行。

是个两位开关，用于单段连续控制，置于单段位置时，每运行个程序段就暂停，只有按下启动键，才继续运行下个程序段。

图五掉电保护电路普通车床的自动化改造ⅠⅡⅢ图六面板操作键和功能选择开关接线图键盘显示器接口电路键盘显示器是数控系统常用的人机交互的外围设备，可以完成数据的输入和计算机状态数据的动态显示。

采用行列式键盘，即用接口线组成行列结构，按键设置在行列的交点上。

采用接口芯片管理的键盘显示电路，由键和位显示器组成，为了简化电路，键盘的列线及显示器的字位控制共用个接口，即芯片的接口。

键盘的行线由芯片接口控制，显示器的字型数据由芯片的接口控制。

键盘接口电路主要是用扩展口组成的行列式键盘。

各引脚功能说明如下复位信号输入端，高电平有效。

复位后，个口均为输入方式。

三态的地址数据总线。

与单片机的低位地址数据总线口相连。

单片机与之间的地址数据命令与状态信息都是通过这个总线口传送的。

读选通信号，控制对的读操作，低电平有效。

写选通信号，控制对的写操作，低电平有效。

片选信号线，低电平有效。

的存储器或口选择线。

当时，则选择的片内，上地址为中单元的地址普通车床的自动化改造当时，选择的口，上的地址为口的地址。

地址锁存信号。

内部设有地址锁存器，在的下降沿将单片机口输出的低位地址信息及，的状态都锁存到内部锁存器。

因此，口输出的低位地址信号不需外接锁存器。

位通用口，其输入输出的流向可由程序控制。

位通用口，功能同口。

有两个作用，既可作为通用的口，也可作为口和口的控制信号线，这些可通过程序控制。

定时计数器脉冲输入端。

定时计数器输出端。

电源下图为扩展口组成的行列式键盘接口电路。

图七扩展口组成的行列式键盘接口电路步进电动机驱动电路设计步进电机驱动电路的主要功能是功率放大，它将光电隔离电路送来的弱信号经功率放大，变成较强的电信号，直接驱动步进电机，如图所示。

当控制脉冲来时，全导通，并使脉冲变压器的副边产生定宽度的脉冲电流，使导通，使处于反向偏置，将低压与绕组切断，高压电源通过为步进电机相绕组供电，使其电流上升沿变陡。

经过时间后脉普通车床的自动化改造冲电流消失，使截止，与绕组之间被切断。

通过为供电，提供电动机所需的额定电流。

通过调整脉冲变压器的磁芯和可改变高压供电的时间宽度。

步进电动机的的工作过程般由控制器控制，控制器按照设计者的要求完成定的控制过程，使功率放大器按照要求的规律驱动步进电动机运行。

简单的控制过程可以用各种逻辑电路来实现，其缺点使线路复杂控制方案改变困难，自从微处理器问世以来，给步进电动机控制器设计开辟了新的途径。

各种单片机微型计算机的迅速发展和普及，为设计者能很强而价格低廉的步进电动机控制器提供了条件。

本论文步进电动机采用光电耦合电路再经过功率放大后控制步进电动机。

光电耦合电路为了防止强电干挠及其它干挠信号通过口控制电路进入计算机，影响其工作，通常的办法使首先采用滤波吸收，抑制干挠信号的产生，然后采用光电耦合的办法，使微机与强电部件不共地，阻断干挠信号的传导。

光电图八步进电动机驱动电路隔离电路主要由光电耦合器的光电转换元件组成，如下图所示。

普通车床的自动化改造采用光电耦合器可以将微机与前向后向通道及其它相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机功率放大电路功放功率放大器的原理就是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。

辅助电路设计芯片的时钟采用内部方式时钟电路，如图所示。

晶体振动频率确定为，电容在之间选择，时钟的微词由电容控制。

单片机的复位靠外部电路实现，本设计使用上电复位和按钮复位的组合如下图所示。

图九光电耦合电路普通车床的自动化改造设置了急婷键，机床在工作中遇到意外情况时在不关闭电源的情况下，急停机床使其恢复到原始状态。

由单片机的外部中断控制，旦急停键闭合，便能产生中断信号，达到停止机床的目的。

如下图所示。

图十复位电路图十急停电路普通车床的自动化改造第章小结通过几个月的努力，本课题的学习终于到了最后。

做毕业设计的过程学到了很多课本上没有学到的知识，也通过本论文的准备，查资料把大学四年的知识整理了番。

以前好多遗忘的知识又回到了大脑。

本篇论文是关于普通机床的自动化改造，通过这次学习在机床改造中获的了意想不到的快乐与成就感。

会为以后的工作积累下丰富的经验。

但是本篇论文还有不禁如意的地方所研究的东西只是停留在理论方面，很多东西现在还不是很明白在零件的设计计算过程中，还有些是不明白之处，设计的依据和其中的很多术语对车床的改造还不是很彻底，只是对其中的些主要部件进行了改造，如时间在宽裕些，我想我可以做的更好。

但本次毕业论文，在指导教师张凤丽老师的精心指导下，掌握了设备自动化改造的主要技术