设计简介
摘要
介绍普通C616车床的数控改造,因为我国多年积累了大部分的普通机床,自动化程度低,想要短期内大量更换新机床,是不现实的。为了节省资金,提高生产效率,所以要对普通车床进行数控改造。
采用MCS-51系列单片机控制经济型数控机床,用步进电机来驱动进给系统,实现自动加工。原理为:根据加工零件的图样与工艺方案,通过单片机控制,转化成脉冲信号,经放大电路后驱动纵向和横向步进电机,通过滚珠丝杠实现刀架纵向、横向两个方向的进给,以完成工件的加工。
数控改装后的车床在纵向和横向具有圆弧和直线插补功能,该车床有自动回转刀架,具有切削螺纹的功能。改造后车床可以加工出各种形状的复杂的回转零件,并能实现多工序自动车削,从而提高了生产效率和加工精度,也能适应小批量多品种复杂零件的加工.
关键词 数控改造;进给系统;步进电机;单片机
介绍普通C616车床的数控改造,因为我国多年积累了大部分的普通机床,自动化程度低,想要短期内大量更换新机床,是不现实的。为了节省资金,提高生产效率,所以要对普通车床进行数控改造。
采用MCS-51系列单片机控制经济型数控机床,用步进电机来驱动进给系统,实现自动加工。原理为:根据加工零件的图样与工艺方案,通过单片机控制,转化成脉冲信号,经放大电路后驱动纵向和横向步进电机,通过滚珠丝杠实现刀架纵向、横向两个方向的进给,以完成工件的加工。
数控改装后的车床在纵向和横向具有圆弧和直线插补功能,该车床有自动回转刀架,具有切削螺纹的功能。改造后车床可以加工出各种形状的复杂的回转零件,并能实现多工序自动车削,从而提高了生产效率和加工精度,也能适应小批量多品种复杂零件的加工.
关键词 数控改造;进给系统;步进电机;单片机
目 录
摘要 I
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 数控改造的必要性 1
1.3 设计任务 2
第2章 设计任务与总体方案的确定 3
2.1 设计任务 3
2.2 总体设计方案确定 3
第3章 机床进给伺服系统机械设计计算及结构设计说明 5
3.1 主要设计参数如下 5
3.2 确定脉冲当量 5
3.3 纵向进给系统的设计计算 5
3.3.1 已知条件 5
3.3.2 切削力计算 6
3.3.3 滚珠丝杠设计计算 6
3.3.4 齿轮及转矩的有关计算 8
3.4 横向进给系统的设计计算 10
3.4.1 横向进给系统的设计 10
3.4.2 横向进给系统的计算 10
3.5 步进电机的选择 14
3.5.1 步进电机选用的基本原则 14
3.5.2 步进电机的选择 16
第4章 数控系统的硬件电路设计 18
4.1 绘制系统电气控制结构框图 18
4.2 单片机控制系统设计 19
4.2.1 8031单片机的基本特性 19
4.2.2 8031芯片引脚功能 19
4.3 存储器扩展电路 20
4.3.1 8031与EPROM的连接 20
4.3.2 数据存储器的扩展 20
4.3.3 程序存储器的扩展 21
4.4 I/O接口电路及辅助电路设计 21
4.4.1 I/O接口电路 21
4.4.2 辅助电路设计 22
4.5 绘制微机控制电路原理图 24
4.5.1 控制系统的功能 24
4.5.2 采用软件环形分配图 24
4.5.3 自动回转刀架的控制 24
4.5.4 螺纹加工控制 24
4.5.5 地址编码 24
结论 26
参考文献 27
致谢 28