C620普通车床的数控化改造.docVIP

摘 要 针对大多数企业,具有数量众多和较长使用寿命的普通机床，其加工精度较低、不能批量生产，自动化程度不高，自适应性差，但考虑投资成本，产业的连续性，又不能马上被淘汰。 数控机床作为机电液气一体化的典型产品，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量、零件多变的问题，加工质量稳定，生产效率较高。 购买新的数控机床是提高产品质量和效率的重要途径,但是成本高，许多企业在短时间内无法实现，这严重阻碍企业设备更新的步伐。为此把普通机床数控化改造，不失为一条投资少、提升产品质量及生产效率的捷径，提升企业竞争力，在我国成为制造强国的进程中，占有一席之地。本文的主要内容有： 1．对普通车床数控化改造经济性评价详细论证，确定普通车床数控化改造方案； 2．对进给系统的滚珠丝杠型号选择与装配设计，支承方式的设计与轴承型号选择，步进电机选择等进行了详细研究； 3．对常用进口数控装置系统和国产数控装置系统进行仔细比较，根据所改造的性能和精度指标来选配数控装置系统和自动刀架型号，提出选择方法； 4．根据普通车床C620电气控制系统和原理图与普通车床数控化改造CJK6140-A的数控系统对比分析，形成普通车床数控化改造完整的电气控制技术图； 5.为保持切削螺纹的功能，仔细研究了在主轴上安装脉冲发生器的选型，脉冲发生器直接与主轴间连接方法，并形成了相应的技术图； 6.拆卸普通机床，甩掉原有进给箱等，对主传动系统的进行大修，滑板贴塑与铲刮调试，对机床相关部件和参数进行测绘、测量； 7.绘出相应的零件图和装备图； 8．给出普通车床数控化改造的安装、调试方法。 关键词：普通车床、数控、改造 目 录 第一章 6 1.1 问题的提出 6 1.1.1国内外数控系统发展概况 6 1.1.2国内外数控技术发展趋势 7 1.1.3智能化新一代PCNC数控系统 7 1.2 普通机床数控改造的经济性评价 8 1.2.1微观看改造的必要性 8 1.2.2宏观看改造的必要性 9 1.3 普通机床数控化改造市场 9 1.3.1改造的市场 9 1.3.2进口设备和生产线的数控化改造市场 10 第二章 10 2.1设计要求 10 2.2主传动系统和进给系统的改造 11 2.3主轴脉冲发生器 12 第三章 14 3.1 进给系统机械结构改造设计 14 3.2 进给伺服系统机械部分的计算与选型 14 3.2.1确定系统的脉冲当量 15 3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的副的型号选择与校核步骤 15 3.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 19 3.3.1横向进给系统的设计计算 19 3.3.2 滚珠丝杠设计计算 20 3.3.3 齿轮及转矩有关计算 22 3.4滚珠丝杠螺母副的精度等级 23 3.5滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧 23 3.6 进给系统传动齿轮间隙的消除 25 3.6.1 采用减速箱的目的及注意事项 25 3.6.2 减少或消除空程的必要性和方法 25 第章 步进电机的设计 步进电机的工作方式 26 4.2 步进电机的选择 26 4.2.1 步进电机选用的基本原则 26 4.2.2 C620纵向进给系统步进电机的确定 27 4.2.3 C620横向进给系统步进电机的确定 28 第章 28 5.1 数控车床刀架的基本要求 28 5.2 自动回转刀架的工作原理 29 第章C620 29 6.1 数控车床及数控系统概述 29 6.1.1 机床主机 30 4.1.2 驱动装置 30 4.1.3 辅助装置 30 4.1.4 数控装置系统 31 4.1.5 编程装置 31 6.2 微机控制系统硬件电路设计 31 6.2.1控制系统的功能要求 31 6.2.2硬件电路的组成 31 6.3 单板控制系统的设计 32 6.3.1 硬件配置 32 6.3.2 贮存器空间分配 32 6.3.3 I/O口地址分配 32 6.3.4 光电隔离电路 33 6.4 8031单片机简介 33 6.5 存储器扩展电路设计 34 6.5.1 程序存储器的扩展 34 6.5.2 数据存储器的扩展 34 6.6 译码电路设计 38 6.7 其他辅助电路设计设计 38 6.7.1 8031的时钟电路单片机的时钟的产生方式 38 6.7.2 复位电路 40 6.7.3 越界报警电路 40 6.7.4 掉电保护电路 41 第章 42 7.1 滚珠丝杠螺母副的选择 42 7.2 滚珠丝杠螺母副的调整 42 7.3 联轴器的安装 42 7.4 主轴脉冲发生器的安装 42 第章 42 参考文献----------------------------------------------------------44