毕业设计（论文）-CA6140型普通车床数控化改造设计精选.doc

毕业设计任务书 考生姓名： 准考证号： 专 业： 机电一体化工程（本科） 题 目： CA6140型普通车床数控化改造设计 指导者： 职称：副教授； 评阅者： 职称： 南京理工大学 年 月 南京  目 录 一.普通车床简易数控化改造设计的任务及设计要求 （一）设计任务 （二）设计要求 二.总体方案 （一）设计方案的确定 （二）总体方案的确定 1.系统的运动方式与伺服系统的选择 2.计算机系统 3.机械传动方式 三.机床进给伺服系统机械部分的设计和计算 (一)进给伺服系统机械部分的结构改造设计方案 1.纵向进给机械结构改造方案 2.横向进给机械结构改造方案 (二)进给伺服机构机械部分的设计计算 1.选择脉冲当量 2.计算切削力 纵车外圆 2)横切端面 3.珠丝杆螺母副的计算和选型 3.1纵向进给丝杆 3.1.1计算进给牵引力Fm（N） 3.1.2计算最大动负荷C 3.1.3滚珠丝杆螺母副的选型 3.1.4传动效率计算 3.1.5刚度验算 A.丝杠的拉伸或压缩变形量δ1 B.珠与螺纹滚道间接触变形δq C.滚珠丝杆轴承的轴向接触变形δ3 3.1.6稳定性校核。 3.2横向进给丝杆 3.2.1 计算进给牵引力Fm（N） 3.2.2计算最大动负荷C 3.2.3滚珠丝杆螺母副的选型 3.2.4传动效率计算 3.2.5刚度验算 丝杠的拉伸或压缩变形量δ1 B.珠与螺纹滚道间接触变形δq 支承滚珠丝杠轴承的轴向接触变形 3.2.6稳定性校核 4.传动比计算 4.1纵向进给齿轮箱传动比计算 4.2横向进给齿轮箱传动比计算 5.步进电机的计算和选型 5.1纵向进给步进步电机计算 5.1.1等效传动惯量计算 5.1.2计算最大动负荷 A.快速空载启动力矩M起 B.快速移动时所需力矩M快 C.快速切削负载时所需力矩 M切 5.1.3计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率 5.2纵向进给步进电机计算 5.2.1等效传动惯量计算 5.2.2电机力矩计算 快速空载起动力 B.快速切削负载时所需力矩 M切 C.快速移动时所需力矩M快。 5.2.3计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率 2)横向进给步进电机计算和选型 ①等效转动惯量计算 ②电机力矩计算 A．快速空载起动力矩M B．快速移动时所需力矩M快。 C.最大切削福载时所需力矩M切 ③计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率 四.数控系统硬件电路设计 (一) 硬件电路的基本组成 (二)控制系统的功能 (三)CPU和存储器 (四)I/O接口电路 (五)隔离电路和功率放大电路 (六) 辅助电路 (七)地址分配及编码 五.软件设计 （一）主程序 （二）自动升降控程序 CA6140型普通车床数控化改造设计 一. 普通车床简易数控化改造设计的任务及设计要求 设计任务 本次设计任务是将CA6140型普通车床进行简易数控化改造与设计。利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制。根据工作量及时间要求完成以下内容： 1.确定总体方案 2.完成纵、横向进给伺服系统机械部分的设计、计算。绘制纵、横向坐标轴机械传动装配图； 3.完成单片微机数控系统的硬件电路设计，绘制数控系统硬件电气原理图； 4.用汇编语言编制三个子程序； 5.绘制系统结构框图及程序流程图各一张； 6.编制备10000字左右的设计说明书一份； （二）设计要求 本次设计要求是将一台CA6140型普通数控车床改造成微机数控车床。采用8031单片微机控制系统，步进电机驱动，开环控制。要求改造后的车床及数控系统具有以下功能： 1.纵、横向直线，圆弧插补； 2.螺纹切削； 3.刀架自动回转换刀； 4.件环分，软件自动变速驱动步进电机 5.盘现场输入、修改程序数据。树码实时显示 6.编辑、空运行、自动、手动、回零工作方式选择 7.回零、连续、暂停运行方式设置 8.掉电保护、越位报警、急停、复位等辅助功能 二 总体方案 （一）设计方案的确定 根据CA6140型普通车床的