26【毕业设计】CA6140普通车床数控改造设计毕业设计文档

如图所示，假设被加工的零件轮廓为Ⅰ象限逆圆弧，刀具在动点，处，圆心为半柱为。

通过比较动点到圆心的距离与圆弧半径之间的大小，就可反映出动点与圆弧之间的相对位置关系，即当动点，正好落在圆弧上时，则有下式成立当动点落在圆弧外侧如在处时，则有下式成立当动点落在圆弧内侧如在处时，则有下式成立为此，可取圆弧插补时的偏差函数表达式为进步可以从图中直观看出，当动点处于圆外时，为了减小加工误差，应向圆内进给，即向轴方向走步。

，英制牙吋。

数控系统程序存储器和数据存储器各。

总体数控改造方案设计本次设计属于经济型数控化改造，基本原则是在满足使用要求的前提下对机床的改动尽可能少，以降低成本。

总体方案为本设计利用数控脉冲向脉冲。

快速定位速度轴为，轴为。

最大编程尺寸士，位数码管。

最大加工速度直线为，圆弧为。

螺纹加工公制生产周期短的急需零件批量较大，精度要求高的零件。

第二章经济型车床数控改造总体方案的确定设计任务采用标准语言，绝对增量方式混合编程。

连续方式控制，向二轴。

脉冲当量向，控机床的应用范围数控机床最适合加工具有以下特点的零件多品种小批量生产的零件形状结构比较复杂的零件精度要求高的零件需要频繁改型的零件价格昂贵，不允许报废的关键零件需要产管理费用及降低废品率等，因此能够获得良好的经济效益。

有利于现代化管理用数控机床加工零件，能准确地计算零件的加工工时，并有效地简化了检验和工夹具半成品的管理工作。

这些特点都有利于使生产管理现代化。

数间，每道工序都能选用最有利的切削用量，选用了很高的空行程运动时间。

因而消耗在快进快退和定位的时间比般机床少得多。

良好的经济效益在单件小批量生产的情况下，可以节省工艺装备费用辅助生产工时生察机床的运行外，其他的机床动作直至加工完毕，都是自动连续完成，不需要进行繁重的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到了相应的改善。

生产效率高数控机床能有效的减少机动时间与辅助时零件时，只需重新编制更换程序，输入新的程序后就能实现对新零件的加工。

自动化程度高，劳动强度低数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了操作面板装卸零件关键工序的中间测量以及观到了，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿。

数控机床的加工精度由过去的提高到。

定位精度年代初中期已达到。

对加工对象的适应性强在数控机床上改变加工。

其特点是用半闭环控制方式取得高速度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统。

数控机床的特点及应用范围数控机床的加工特点加工精度高目前数控机床的脉冲当量普遍达系统又分为两种形式开环补偿型控制方式。

其特点是基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加个校正电路。

通过装在工作台上的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。

半闭环补偿型控制方式控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件混合控制数控机床将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。

混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床。

混合控制较方便，并且具有很好的稳定性。

目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成体，使结构更加紧凑。

闭环控制数控机床闭环控制数控机床的特点是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，将测量的实际位移值反馈到数控机床的特点是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测装置如光电编码器等，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。

半闭环数控系统的调试比能进行误差校正，步进电动机的失步步距角误差齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。

开环系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。

半闭环控制数控机床半闭环控制数杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。

按驱动装置的特点分类开环控制数控机床其控制系统不带反馈装置，通常使用功率步进电动机为伺服执行机构。

开环控制系统结构简单，成本较低。

不制数控机床的加工功能，而且能够对两个或两个以上坐标轴进行插补，因而具有各种轮廓切削加工功能。

常用的数控车床数控铣床数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。

轮廓控制系统的结构要比点位直线控制系统更为复杂制数控机床的加工功能，而且能够对两个或两个以上坐标轴进行插补，因而具有各种轮廓切削加工功能。

常用的数控车床数控铣床数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。

轮廓控制系统的结构要比点位直线控制系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。

按驱动装置的特点分类开环控制数控机床其控制系统不带反馈装置，通常使用功率步进电动机为伺服执行机构。

开环控制系统结构简单，成本较低。

不能进行误差校正，步进电动机的失步步距角误差齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。

开环系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。

半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床的特点是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测装置如光电编码器等，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。

半闭环数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。

目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成体，使结构更加紧凑。

闭环控制数控机床闭环控制数控机床的特点是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件混合控制数控机床将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。

混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床。

混合控制系统又分为两种形式开环补偿型控制方式。

其特点是基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加个校正电路。

通过装在工作台上的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。

半闭环补偿型控制方式。

其特点是用半闭环控制方式取得高速度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统。

数控机床的特点及应用范围数控机床的加工特点加工精度高目前数控机床的脉冲当量普遍达到了，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿。

数控机床的加工精度由过去的提高到。

定位精度年代初中期已达到。

对加工对象的适应性强在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制更换程序，输入新的程序后就能实现对新零件的加工。

自动化程度高，劳动强度低数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了操作面板装卸零件关键工序的中间测量以及观察机床的运行外，其他的机床动作直至加工完毕，都是自动连续完成，不需要进行繁重的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到了相应的改善。

生产效率高数控机床能有效的减少机动时间与辅助时间，每道工序都能选用最有利的切削用量，选用了很高的空行程运动时间。

因而消耗在快进快退和定位的时间比般机床少得多。

良好的经济效益在单件小批量生产的情况下，可以节省工艺装备费用辅助生产工时生产管理费用及降低废品率等，因此能够获得良好的经济效益。

有利于现代化管理用数控机床加工零件，能准确地计算零件的加工工时，并有效地简化了检验和工夹具半成品的管理工作。

这些特点都有利于使生产管理现代化。

数控机床的应用范围数控机床最适合加工具有以下特点的零件多品种小批量生产的零件形状结构比较复杂的零件精度要求高的零件需要频繁改型的零件价格昂贵，不允许报废的关键零件需要生产周期短的急需零件批量较大，精度要求高的零件。

第二章经济型车床数控改造总体方案的确定设计任务采用标准语言，绝对增量方式混合编程。

连续方式控制，向二轴。

脉冲当量向，脉冲向脉冲。

快速定位速度轴为，轴为。

最大编程尺寸士，位数码管。

最大加工速度直线为，圆弧为。

螺纹加工公制，英制牙吋。

数控系统程序存储器和数据存储器各。

总体数控改造方案设计本次设计属于经济型数控化改造，基本原则是在满足使用要求的前提下对机床的改动尽可能少，以降低成本。

总体方案为本设计利用数控装置对普通车床进行控制，主传动系统部分采用交流调频主轴电动机经带轮及分级齿轮变速箱驱动主轴，通过变频器和齿轮变速箱实现分段无级变速进给系统采用步进电机通过减速后驱动滚珠丝杠运动，在纵向进给系统中通过级齿轮减速后驱动滚珠丝杠，在横向进给系统中通过二级齿轮减速驱动滚珠丝杠刀架改为自动转位刀架四工位从而实现自动换刀通过系列单片机对数据进行计算处理，由接口输出步进脉冲信号控制进给速度和行程为了保持切削螺纹的功能，要在主轴外端或其它适当部位装上脉冲发生器将车床的手动尾座改造成为可控电动尾座。

第三章主传动系统设计概述主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应具有定的转速和定的变速范围，并能方便地实现运动的开停变速换向和和制，则向方向进给步，新的动点坐标值为，因此新的偏差函数为所以根据式和可以看出，采用递推算法后，偏差函数的计算只与终点坐标值，有关，而不涉及动点坐标，的值，且不需要进行乘法运算，新动点的偏差函数可由上个动点的偏差函数值递推出来减或加。

因此，该算法相当简单，易于实现。

但要步步速推，且需知道开始加工点处的偏差值。

般是采用人工方法将刀具移到加工起点对刀，这时刀具正好处于直线上，当然也就没有偏差，所以递推开始时偏差函数的初始值为。

④终点判别由于插补误差的影响，刀具的运动轨迹可能