课程设计--CA6140普通车床纵向进给系统的数控化改造（经济型）

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1、 1 目录目录 目录. 1 一、设计任务书 . 2 二、设计要求. 3 2.1 总体方案设计要求 . 3 三、机械部分的改造设计和计算. 4 3.1 进给系统机械结构改造设计 . 4 3.2 纵向进给伺服系统机械部分的计算与选型 5 3.2.1、传动计算 . 5 3.2.2、切削力计算 5 3.2.3、滚珠丝杠设计计算 . 6 3.2.4、步进电机的选择. 7 四、单片机型数控系统硬件电路设计 9 4.1 设计内容. 9 4.2 控制系统的功能要求 9 4.3 硬件电路的组成： 10 4.4 选择电气元件及电路设计 10 4.4.1 微机机型和扩展存储器的选择 .10 4.4.2 确定 I/O

2、 接口 12 4.4.3 键盘接口设计.12 4.4.4 步进电机驱动电路设计 .13 4.4.5 其它辅助电路设计 13 五、 系统控制软件的设计 14 5.1 系统控制软件的主要内容 .14 5.2 软件设计 .14 5.2.1 系统控制功能分析 14 5.2.2 系统管理程序控制 15 5.2.3 步进电机控制子程序设计 15 5.2.4 编语言程序设计 .18 六、心得体会22 七 、参考文献 23 2 一、设计任务书一、设计任务书 课程设计题目 CA6140 普通车床纵向进给系统的数控化改造（经济型） 学院 机械工程学院 专业 机械制造及其自动化 年级 2010 已知参数和设计要求：

3、 1.工作台重量：W800N（粗估） 2.滚珠丝杆导程：T6mm（供参考） 3.行程：S640mm 4.脉冲当量：0.01mm 5.快速进给速度：min/3mV 快 6.快速进给速度：min/1mV 进 7.时间常数：t100ms 学生应完成的工作： 1.机械结构装配图 A1 图纸 2 张，要求视图基本完整、符合标准。 2.数控系统组成框图(或画在设计说明书里面) A2 图纸 1 张。 3.数控系统电气原理图 A1 图纸 1 张。 目前资料收集情况（含指定参考资料） ： 1.机床设计图册 哈工大 华中纺织工业大学 2.机床设计手册 机械工业出版社 3.机械设计手册 化学工业出版社 4.微机接口

4、设计参考书 5.现代机械设计师手册 机械工业出版社 课程设计的工作计划： 1.方案论证 1.5 天 2.机械部分设计 6.5 天 3.电气部分设计 3.5 天 4.软件设计 1.5 天 5.编写说明书 1 天（约 8000 字） 6.准备答辩及答辩 1 天 任务下达日期 2013 年 12 月 23 日 完成日期 年 月 日 指导教师 林利红 （签名） 学 生 （签名） 3 二、设计要求二、设计要求 2.1 总体方案设计要求总体方案设计要求 总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和 执行机构的选择等。 （1）普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功 能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系 统。 （2）车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下应 简化结构、降低成本，因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。 （3）根据普通车床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及经济性要求，经 济型数控机床一般