優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763摘要物競天擇，適者生存。一些不適應社會發(fā)展在機床必將被淘汰，所以實施機床的數(shù)控化改造是機械行業(yè)在必然趨勢。通過搜集資料、實踐研究等方法對機床就行改造即是用較少的成本去創(chuàng)造更高的價值。而這也將極大的推動中國機械行業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過大量實踐證明普通機床數(shù)控化改造具有一定經(jīng)濟性、實用性和穩(wěn)定性。所以很多企業(yè)紛紛將現(xiàn)有機床改造成經(jīng)濟型數(shù)控機床，這種做法具有投資少、見效快的特點。事實證明機床的數(shù)控化改造可以為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3。用普通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。本文以車床的數(shù)控改造為例，介紹了機床數(shù)控改造的方法，包括其結(jié)構(gòu)的改造設計，性能與精度的選擇以及最后改造方案的確定。關鍵字CA6140機床、數(shù)控化、改造、設計優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763ABSTRACTNATURALSELECTION,SURVIVALOFTHEFITTESTHAVETOADAPTTOSOCIALDEVELOPMENTWILLBEELIMINATEDINTHEMACHINE,SOTHEIMPLEMENTATIONOFTHETRANSFORMATIONOFCNCMACHINETOOLSINMACHINERYINDUSTRYISANINEVITABLETRENDBYGATHERINGINFORMATION,PRACTICALRESEARCHMETHODSSUCHASTHETRANSFORMATIONOFTHEMACHINETHATISONTHELINEWITHLESSCOSTTOCREATEHIGHERVALUEANDTHISWILLGREATLYPROMOTETHEDEVELOPMENTOFCHINASMACHINERYINDUSTRYAFTERALOTOFPRACTICEPROVEDORDINARYCNCTRANSFORMATIONWITHACERTAINECONOMY,PRACTICALITYANDSTABILITYSOMANYCOMPANIESHAVETRANSFORMEDINTOANEXISTINGMACHINEECONOMICALCNCMACHINETOOLS,THISAPPROACHHASLESSINVESTMENT,QUICKFEATURESFACTSHAVEPROVEDTHATNCTRANSFORMATIONTOOLSCANBRINGCONSIDERABLEECONOMICBENEFITSFORTHEENTERPRISECURRENTLYCNCTRANSFORMATIONOFTHEMARKETINOURCOUNTRYTHEREISSTILLMUCHROOMFORDEVELOPMENT,ISNOWCHINASMACHINETOOLCNCRATEOFLESSTHAN3OUTOFTHEORDINARYMACHININGWIDESPREADPOORQUALITYPRODUCTS,LESSVARIETY,LOWGRADE,HIGHCOST,LONGDELIVERYPERIOD,SOUNCOMPETITIVEINTHEINTERNATIONALANDDOMESTICMARKETS,DIRECTLYAFFECTACOMPANYSPRODUCTS,MARKETS,EFFECTIVENESS,IMPACTBUSINESSSURVIVALANDDEVELOPMENT,ITISNECESSARYTOGREATLYIMPROVETHERATEOFCNCMACHINETOOLSINTHISPAPER,CNCLATHETRANSFORMATIONFOREXAMPLE,DESCRIBESAMETHODOFCNCTRANSFORMATION,INCLUDINGIDENTIFICATIONOFTHETRANSFORMATIONOFTHEDESIGNOFITSSTRUCTURE,THEPERFORMANCEANDACCURACYOFSELECTIONANDTHEFINALTRANSFORMATIONOFTHEPROGRAMKEYWORDSCA6140MACHINETOOLS,NUMERICALCONTROL,TRANSFORMATION,DESIGN優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763目錄摘要IABSTRACTII第一章緒論111數(shù)控改造的背景112數(shù)控改造的意義113設計要求2131給定參數(shù)2132設計要求2第二章改造的總體構(gòu)思與技術方案421CA6140普通車床的組成422總體改造方案5221機械部分改造6222數(shù)控部分的改造7第三章機械部分改造設計831滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核8311縱向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核8312橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核1332齒輪有關計算與校核15321有關齒輪計算15322轉(zhuǎn)動慣量計算15323所需轉(zhuǎn)動力矩計算1633步進電機選擇與計算17331步進電機選用的基本原則17332縱向進給系統(tǒng)步進電機的確定18333橫向進給系統(tǒng)步進電機的確定18第四章單片機數(shù)控系統(tǒng)設計2041微機控制系統(tǒng)硬件電路設計20411控制系統(tǒng)的功能要求20412硬件電路的組成2042單板機控制系統(tǒng)的設計21421硬件配置21422存貯器空間分配21423I/O口地址分配21424光電隔離電路2243存儲器擴展電路設計22優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763431程序存儲器的擴展22432數(shù)據(jù)存儲器的擴展23433并行I/O接口電路的擴展2444譯碼電路設計2645其他輔助電路設計26451復位電路26452越界報警電路27453掉電保護電路27第五章軟件設計部分2851控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理程序2852控制LED顯示子程序2853管理鍵盤子程序3054直線插補子程序31第六章總體結(jié)論34參考文獻35致謝36優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第一章緒論11數(shù)控改造的背景數(shù)控機床與普通機床相比,增加了功能,提高了性能,簡化了結(jié)構(gòu)較好地解決形狀復雜、精密、小批量及形狀多變零件的加工問題。能獲得穩(wěn)定的加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，其應用越來越廣泛，但是數(shù)控的應用也受到其他條件限制（1）數(shù)控機床價格昂貴，一次性投資巨大，中小企業(yè)常是心有力而力不足；（2）目前，各企業(yè)都有大量的普通機床，完全用數(shù)控機床替換根本不可能，而且替代下的機床閑置起來又會造成浪費；（3）在國內(nèi)，訂購新數(shù)控機床的交貨周期一般較長，往往不能滿足生產(chǎn)急需；（4）通用數(shù)控機床對某一類具體生產(chǎn)項目有多余功能。要較好的解決上述問題，應走通用機床數(shù)控改造之路。普通機床的改造就是在普通機床上增加微機數(shù)控裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)額定的加工工藝目標。機床數(shù)控化改造的優(yōu)點（1）改造閑置設備，能發(fā)揮機床原有的功能和改造后的新增功能，提高了機床的使用價值，可以提高固定資產(chǎn)的使用效率；（2）適應多品種、小批量零件生產(chǎn)；（3）自動化程度提高、專業(yè)性強、加工精度高、生產(chǎn)效率高；（4）降低對工人的操作水平的要求；（5）數(shù)控改造費用低、經(jīng)濟性好；（6）數(shù)控改造的周期短，可滿足生產(chǎn)急需。目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3。用普通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。普通車床（如C616，C618，CA6140）等是金屬切削加工最常用的一類機床。普通機床刀架的縱向和橫向進給運動是由主軸回轉(zhuǎn)運動經(jīng)掛輪傳遞而來，通過進給箱變速后，由光杠或絲杠帶動溜板箱、縱溜箱、橫溜板移動。進給參數(shù)要靠手工預先調(diào)整好，改變參數(shù)時要停車進行操作。刀架的縱向進給運動和橫向進給運動不能聯(lián)動，切削次序也由人工控制。對普通車床進行數(shù)控化改造，主要是將縱向和橫向進給系統(tǒng)改為用微機控制的、能獨立運動的進給伺服系統(tǒng)；刀架改造成為能自動換刀的回轉(zhuǎn)刀架。這樣，利用數(shù)控裝置，車床就可以按預先輸入的加工指令進行切削加工。由于加工過程中的切削參數(shù)，切削次序和刀具都會按程序自動調(diào)節(jié)和更換，再加上縱向和橫向進給聯(lián)動的功能，數(shù)控改裝后的車床就可以加工出各種形狀復雜的回轉(zhuǎn)零件，并能實現(xiàn)多工序自動車削，從而提高了生產(chǎn)效率和加工精度，也能適應小批量多品種復雜零件的加工。12數(shù)控改造的意義（1）節(jié)約成本，與購置新機床相比，數(shù)控化改造可以節(jié)省60到80的費用（2）性能更穩(wěn)定，所利用的床身立柱都是重而堅固的鑄件，改造后機床性能質(zhì)量好可以做新設備使用多年優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763（3）更好的體現(xiàn)用戶的愿望，新機床有些用戶不需要的功能，造成價值的浪費，數(shù)控化改造可以依照用戶的需求改造（4）生產(chǎn)效率更高，（5）更有利于維修和使用，購置新設備需要一個了解其性能的過程，改造后操作者對機床的特性早已清楚，在使用和維護方面培訓時間段，見效快。13設計要求將CA6140普通車床改造成用AT89S51單片機控制的經(jīng)濟型數(shù)控車床。要求該車床在縱向和橫向具有直線和圓弧插補功能。系統(tǒng)分辨率縱向001MM/PLUS，橫向0005MM/PLUS。131給定參數(shù)最大加工直徑在床面上400MM在床鞍上210MM工作行程縱向1000MM橫向500MM導軌類型縱向綜合性導軌橫向燕尾型導軌主軸轉(zhuǎn)速范圍正轉(zhuǎn)（24級）101400RPM反轉(zhuǎn)（12級）141580RPM溜板及刀架重力縱向800N橫向600N刀架快移速度縱向24M/MIN橫向12M/MIN最大切削進給速度縱向06M/MIN橫向03M/MIN主電機功率75KW/1450RPM啟動加速時間30MS機床定位精度0015MM132設計要求優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763（1）改裝后數(shù)控車床應具有的性能數(shù)控代碼制ISO脈沖分配方式逐點比較法輸入方式增量值、絕對值通用同時控制坐標軸數(shù)2坐標軸（縱向Z，橫向X）脈沖當量值縱向001MM/脈沖橫向0005MM/脈沖刀具補償量09999MM進給傳動鏈間隙補償量縱向015MM橫向0075MM自動升降速性能有（2）改裝后數(shù)控車床的工藝范圍具有快速定位，直線插補，順、逆圓插補。采用步進電機開環(huán)控制（4）對微機數(shù)控系統(tǒng)的要求微機控制系統(tǒng)要有可靠性好、功能強、速度快、抗干擾能力強，可在線編程、具有很高的性能價格比等特點。單片機型號AT89S5124PUSRAM型號IDT7164S35P（8K8）型號AT28C25615PI（32K8）PROME2采用全譯碼方式譯碼步進電機采用硬件環(huán)行分配，功放電路采用高低壓功放控制系統(tǒng)的加工程序和控制命令可通過鍵盤操作實現(xiàn)采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)及機床的狀態(tài)等信息具有ISP（在線編程）功能優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第二章改造的總體構(gòu)思與技術方案21CA6140普通車床的組成CA6140普通車床的主要組成部件由圖1所示。圖21CA6140車床外形圖1主軸箱2刀架3尾座4床身5右床腿6溜板箱7左床腿8進給箱1主軸箱主軸箱1是一部件，由箱體、主軸、傳動軸、軸上傳動件、變速操縱機構(gòu)、潤滑密封件等組成。主軸通過前端的卡盤或者花盤帶動工件完成旋轉(zhuǎn)作主運動，也可以安裝前尖頂通過撥盤帶動工件旋轉(zhuǎn)。2刀架四方刀架裝在小滑板上，而小滑板裝在中滑板上，縱滑板可沿床身導軌縱向移動，從而帶動刀具縱向移動，用來車外圓、鏜內(nèi)孔等。而中滑板相對于縱滑板作橫向移動，用來帶動刀具加工端面、切斷、切槽等。小滑板可相對中滑板改變角度后帶動刀具斜進給，用來車削內(nèi)外短錐面。3、尾座尾座3可沿其導軌縱向調(diào)整位置，其上可安裝頂尖支撐長工件的后段以加工長圓柱體，也可以安裝孔加工刀具加工孔。尾座可橫向作少量的調(diào)整，用于加工小錐度的外錐面。4、進給箱進給箱8內(nèi)裝有進給運動的傳動及操作裝置，通過改變進給量的大小，可改變所加工螺紋的種類及導程。5、床身及床腿床身4是機床的支承件，它安裝在左床腿7和右床腿5上并支承在地基上。床身上安裝著機床的各部件，并保證它們之間具有要求的相互準確位置。床身上面有縱向運動導軌和尾座縱向調(diào)整移動的導軌。6、溜板箱溜板箱6與縱向滑板（床鞍）相連，溜板箱內(nèi)裝有縱、橫向機動進給的優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763傳動換向機構(gòu)和快速進給機構(gòu)等。22總體改造方案總體方案設計應考慮機床數(shù)控系統(tǒng)的類型，計算機的選擇，以及傳動方式和執(zhí)行機構(gòu)的選擇等。（1）普通車床數(shù)控化改造后應具有定位、縱向和橫向的直線插補、圓弧插補功能，還要求能暫停，進行循環(huán)加工和螺紋加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選連續(xù)控制系統(tǒng)。（2）車床數(shù)控化改裝后屬于經(jīng)濟型數(shù)控機床，在保證一定加工精度的前提下應簡化結(jié)構(gòu)、降低成本，因此，進給伺服系統(tǒng)采用步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)。（3）根據(jù)普通車床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及經(jīng)濟性要求，經(jīng)濟型數(shù)控機床一般采用8位微機。在8位微機中，MCS51系列單片機具有集成度高、可靠性好、功能強、速度快、抗干擾能力強、具有很高的性價比，因此，可選MCS51系列單片機擴展系統(tǒng)。（4）根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴展程序存儲器，擴展數(shù)據(jù)存儲器、I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進電機驅(qū)動電路，此外，系統(tǒng)中還應包括螺紋加工中用的光電脈沖發(fā)生器和其他輔助電路。（5）設計自動回轉(zhuǎn)刀架及其控制電路。（6）縱向和橫向進給是兩套獨立的傳動鏈，它們由步進電機、齒輪副、絲杠螺母副組成，其傳動比應滿足機床所要求的分辨率。（7）為了保證進給伺服系統(tǒng)的傳動精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲杠螺母副，并應有預緊機構(gòu)，以提高傳動剛度和消除間隙，齒輪副也應有消除齒側(cè)間隙的機構(gòu)。（8）采用貼塑導軌，以減小導軌的摩擦力。（9）原機床的主要結(jié)構(gòu)布局基本不變，盡量減少改動量，以降低成本縮短改造周期。（10）機械結(jié)構(gòu)改裝部分應注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保正安裝、調(diào)試、拆卸方便，需經(jīng)常調(diào)整的部位調(diào)整應方便?？傮w方案設計圖如22圖所示優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖22總體方案設計圖圖23進給伺服系統(tǒng)總體方案框圖221機械部分改造（1）主傳動系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的改造CA6140型普通車床的主傳動系統(tǒng)和進給系統(tǒng)都由主軸電機控制，而改造后的車床則把主傳動系統(tǒng)和進給系統(tǒng)的運動分離開。分別由各自的步進電機來控制，但是為保證車床在車螺紋時主傳動運動與進給運動之間的聯(lián)系，所以在拆掉進給系統(tǒng)的同時，必須在主軸上安裝一個脈沖發(fā)生器，來實現(xiàn)主軸傳動和進給運動之間的聯(lián)系。同時，為了提高機床的精度和效率，用滾珠絲杠來代替原機床的光杠，并且采用單獨的步進電機來控制。這樣不僅提高了機床的性能和精度，還提高了機床的使用性能。1機械部分的改造首先拆去進給箱、溜板箱；還要對車床的床鞍進行部分的改造，拆去縱向小拖板、橫向拖板，將絲杠換成滾珠絲杠，并且由一端驅(qū)動的步進電機來控制。2刀架的改造CA6140普通車床的刀架不能滿足數(shù)改后的車床的性能和精度的要求。所以，必須要換成數(shù)控自動刀架。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763（2）進給系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)改造設計進給系統(tǒng)改造設計需要改動的主要部分有掛輪架、進給箱、溜板箱、溜板刀架等改造的方案不是唯一的。以下是其中的一種方案掛輪架系統(tǒng)全部拆除，在原掛輪主動軸處安裝光電脈沖發(fā)生器。進給箱部分全部拆除，在該處安裝縱向進給步進電機與齒輪減速箱總成絲杠、光杠和操作杠拆去，齒輪箱連接滾珠絲杠，滾珠絲杠的另一端支承座安裝在車床尾座端原來裝軸承座的部分。溜板箱部分全部拆除，在原來安裝滾珠絲杠中間支撐架和螺母以及部分操作按鈕。橫溜板箱部分將原橫溜板的絲杠的、螺母拆除，改裝橫向進給滾珠絲杠螺母副、橫向進給步進電機與齒輪減速箱總成安裝在橫溜板后部并與滾珠絲杠相連。刀架拆除原刀架，改裝自動回轉(zhuǎn)四方刀架總成。222數(shù)控部分的改造為降低改造成本，決定采用開環(huán)控制方式對X軸和Z軸進給系統(tǒng)進行改造。經(jīng)濟型數(shù)控結(jié)構(gòu)簡單、價格低，調(diào)試、維護方便，一般用于精度不高的經(jīng)濟型機床。本次改造的機床主要用于粗加工。CA6140車床的數(shù)控化改造220070514133642接口箱內(nèi)減速齒輪的齒數(shù)比該車床要求的控制精度為Z向0005MM，X向為00025MM，即當執(zhí)行一個脈沖指令時，工件的長度和直徑均變化0005MM。BYG550C2型步進電機的步距角為036，每周步距數(shù)為360/0361000步/周，X向絲杠螺距為4MM，脈沖當量為00025MM，Z向絲杠螺距為6MM，脈沖當量0005MM。按公式主動輪齒數(shù)從動輪齒數(shù)步/周脈沖當量絲杠螺距則X向Z主/Z從100025/40005/8Z向Z主/Z從10005/60005/6優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第三章機械部分改造設計進給伺服系統(tǒng)機械部分的計算與選型內(nèi)容包括確定脈沖當量、計算切削力滾珠絲杠螺母副的設計、計算與選型、齒輪傳動計算、步進電機的計算和選型等。計算簡圖如下圖所示圖31縱向進給圖32進給系統(tǒng)計算簡圖脈沖當量是指一個進給脈沖使機床執(zhí)行部件產(chǎn)生的進給量,它是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本參數(shù)。因此,脈沖當量應根據(jù)機床精度的要求來確定。對經(jīng)濟型數(shù)控機床來說，常采用的脈沖當量為001MM/STEP和0005MM/STEP,在CA6140的技術參數(shù)中，要求縱向脈沖當量為001MM/STEP。橫向脈沖當量為0005MM/STEP。PFPF31滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核311縱向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763（1）滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠副是在絲杠和螺母間以鋼球為滾動體的螺旋傳動元件。滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)原理示意圖如圖所示，它可將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，或者將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。因此，滾珠絲杠副既是傳動元件，也是直線運動與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換的元件。滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理圖組成主要由絲桿、螺母、滾珠和滾道（回珠器）、螺母座等組成。工作原理在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽，當它們套裝在一起時便形成螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。而滾珠則沿滾道滾動，并經(jīng)回珠管作周而復始的循環(huán)運動。回珠管兩端還起擋珠的作用，以防滾珠沿滾道掉出。特點傳動效率高機械效率可高達9298。摩擦力小主要是用滾珠的滾動代替了普通絲桿螺母副的滑動。軸向間隙可消除也是由于滾珠的作用，提高了系統(tǒng)的剛性。經(jīng)預緊后可消除間隙。使用壽命長、制造成本高主要采用優(yōu)質(zhì)合金材料，表面經(jīng)熱處理后獲得高的硬度。1）最大工作荷載計算滾珠絲杠的工作載荷（N）是指滾珠絲杠副的在驅(qū)動工作臺時滾珠絲杠所承受的MF軸向力，也叫做進給牽引力。它包括滾珠絲杠的走到抗力及與移動體重力和作用在導軌上的其他切削分力相關的摩擦力。由于原普通CA6140車床的縱向?qū)к壥侨切螌к?，則用公式21計算工作載荷的大小。（31）MVFKLFG車削抗力分析車削外圓時的切削抗力有，主切削力與主切削速度方向一致XYFZZF垂直向下，是計算機床主軸電機切削功率的主要依據(jù)。切深抗力與縱向進給垂直，Y影響加工精度或已加工表面質(zhì)量。進給抗力與進給方向平行且相反指向，設計或校核X進給系統(tǒng)是要用它。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763切削時總切削力的分解縱切外圓時，車床的主切削力可以用下式計算ZF（32）ZZZXFYNPCAFVK5360N由金屬切削原理知102504（33）ZXYF得1340NXF2144NY因為車刀裝夾在拖板上的刀架內(nèi)，車刀受到的車削抗力將傳遞到進給拖板和導軌上，車削作業(yè)時作用在進給托板的載荷和與車刀所受到的車削抗力有對應關系。1FVC因此，作用在進給托板上的載荷可以按下式求出托板上的進給方向載荷1340N1X托板上的垂直方向載荷5360NVFZ托板上的橫向載荷2144NCY因此，最大工作載荷MVKLFG115134000453609098179068N對于三角形導軌K115,003005,選004因為是貼塑導軌，G是FF優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763縱向橫向溜板箱和刀架的重量，選縱向橫向溜板箱的重量為75KG,刀架重量為15KG最大動載荷C的計算滾珠絲杠應根據(jù)額定動載荷CA選用，可用式34計算（34）3MLFFL為工作壽命，單位為10R，L60NT10N為絲杠轉(zhuǎn)速（RMIN）,N1000VL0V為最大切削力條件下的進給速度（MMIN）,可取最高進給速度的1/21/3L0為絲杠的基本導程，查資料得L012MM為運轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，因為此時有沖擊振動，所以取15MFMFV縱向159MM/R1400R/MIN2226MM/MINN縱向V縱向1/2/L022261/2/129275R/MINL60NT/10660927515000/106835則1517906811740（N）3MCLFF385初選滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格，相應的額定動載荷CA不得小于最大載荷C因此有CAC11740N另外例如滾珠絲杠副有可能在靜態(tài)或低速運轉(zhuǎn)下工作并受載，那么還需考慮其另一種失效形式滾珠接觸面上的塑性變形。即要考慮滾珠絲杠的額定靜載荷是否充分地超OAC過了滾珠絲杠的工作載荷FM,一般使23OAMCF初選滾珠絲杠為外循環(huán)，因為內(nèi)循環(huán)較外循環(huán)絲杠貴，并且較難安裝。考慮到簡易經(jīng)濟改裝，所以采用外循環(huán)。因此初選滾珠絲杠的型號為型CD63835E型，主要參數(shù)為4763MM,8MM,63MM,2O19，圈數(shù)列數(shù)351WD0LMD縱向滾珠絲杠的校核1）傳動效率計算滾珠絲杠螺母副的傳動效率為92（35）TANTAN219T10OO2）剛度驗算滾珠絲杠副的軸向變形將引起導程發(fā)生變化，從而影響其定位精度和運動平穩(wěn)性，滾珠絲杠副的軸向變形包括絲杠的拉壓變形，絲杠和螺母之間滾道的接觸變形，絲杠的扭轉(zhuǎn)變形引起的縱向變形以及螺母座的變形和滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763絲杠的拉壓變形量1（36）1MFLEA1790682280/20610315200064MM2滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量2采用有預緊的方式，因此用公式00013（37）223MWYJFDZ00028MM在這里1/31/3179068597NYJM31463/47634153WDZD415335114536絲杠的總變形量000640002800092MM3V時，存儲器就能可靠的保持信息。優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第五章軟件設計部分51控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理程序系統(tǒng)設有7檔功能可以相互切換，分別是“編輯”、“空刀”、“自動”、“手動1”、“手動2”、“手動3”和“回零”。選中某一功能時，對應的指示燈點亮，進入相應的功能處理。控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理程序流程見圖（3）。圖（3）52控制LED顯示子程序設顯示緩沖區(qū)的首地址為6BH，系統(tǒng)在指定的工作狀態(tài)下，需要顯示的字符段碼的編碼，事先存儲在CPU內(nèi)部的RAM的6BH73H這9個字節(jié)中。已知8279的控制口地址為5FFFH，數(shù)據(jù)口地址為5FFEH，則顯示程序如下DIRMOVDPTR，5FFFH；8279的控制口地址MOVA，90H；寫8279顯示RAM的命令MOVXDPTR，A；從顯示RAM的00H地址開始寫，每寫一次，顯示RAM的地址自動加1MOVR0，6BH；顯示緩沖區(qū)的首地址為6BHMOVR7，09H；顯示緩沖區(qū)的長度為9個字節(jié)MOVDPTR，5FFFH；8279的數(shù)據(jù)口地址DIR0MOVA，R0；從CPU的RAM中讀取顯示段碼的編碼ADDA，05H；PC與DTAB表格之間的偏系統(tǒng)上電復位CPU、8255、8279等初始化工作狀態(tài)選擇編輯編輯處理回零回零處理N自動自動處理N手動手動處理N空刀空刀處理NN優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763移量MOVCA，APC；查表，取出顯示段碼MOVXDPTR，A；送到8279顯示RAM中指定的字節(jié)INCR0；寫8279的下一個顯示RAMDJNZR7，DIR0；循環(huán)9次，完成9位顯示RET段碼字符編碼DTABDB6FH；F0001DB0DAHDB0BEH；X0203DB0E7HDB0A3H；Z0405DB0CBHDB0D1H；U0607DB0D3HDB0DCH；W0809DB0CEHDB0DFH；0ADB21H；00BDB7BH；10CDB91H；20DDB19H；30EDB4BH；40FDB0DH；510DB05H；611DB69H；712DB01H；813DB09H；914DB20H；015DB7AH；116DB90H；217DB18H；318DB4AH；419DB0CH；51ADB04H；61B優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763DB68H；71CDB00H；81DDB08H；91E；根據(jù)系統(tǒng)需要編制字庫當需要顯示一組字符時，首先給顯示緩沖區(qū)的6BH73H這9個字節(jié)賦值，然后調(diào)用DIR子程序即可。例如，要顯示“X123456”，程序如下MOV6BH，02H；“X”的一半MOV6CH，03H；“X”的另一半MOV6DH，0AH；MOV6E，0CH；1MOV6FH，0DH；2MOV70H，0EH；3MOV71H，19H；4MOV72H，10H；5MOV73H，11H；6CALLDIR；向8279的顯示RAM寫數(shù)顯示緩沖區(qū)（CPU內(nèi)部RAM）6BH6CH6DH6EH6FH70H71H72H73H|顯示字符X123456|字符編碼02H03H0AH0CH0DH0EH19H10H11H53管理鍵盤子程序如圖三所示，當矩陣鍵盤有鍵按下時，8279即向CPU的INT1申請中斷，CPU隨即執(zhí)行中斷服務程序，從8279的FIFO中讀取鍵值，程序如下CLREX1；關CPU的INT1中斷MOVDPTR，5FFFH；指向8279控制口地址MOVA，01000000B；準備讀8279FIFO的命令MOVXDPTR，A；寫入8279控制口MOVDPTR，5FFFH；指向8279數(shù)據(jù)口地址MOVXA，DPTR；讀出鍵值CJNEA，KEY0，NEXT0；依次進行判別JMP_KEY0；對應鍵進行處理NEXT0CJNEA，KEY1，NEXT1JMP_KEY1優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763NEXT1CJNEA，KEY2，NEXT2JMP_KEY2NEXT2D/A電路輸出模擬電壓程序如圖三所示，當CPU執(zhí)行寫命令時，只要選中7FFFH這個地址，DAC0832與741組成的D/A轉(zhuǎn)換電路即可輸出直流電壓。程序如下MOVDPTR，7FFFH；指向DAC0832口地址MOVA，DATA；準備輸出的數(shù)字量00H0FFHMOVXDPTR，A；輸出直流電壓010V步進電動機的運動控制程序電動刀架的轉(zhuǎn)位控制程序主軸、卡盤與切削液泵的控制程序車床主軸的控制，就是控制主電動機的正反停，以及自動變速；電動卡盤需要控/制其夾緊與松開；切削液泵需要控制它的起停。這些程序都非常簡單，對于某個動作的控制，只要從輸出接口芯片的某個引腳輸出一個電平信號即可?，F(xiàn)以主軸正轉(zhuǎn)為例，從圖三可以看出，主軸的正轉(zhuǎn)由8255的PA0來控制，當用低電平信號來控制主軸正轉(zhuǎn)時，程序如下MOVDPTR，3FFFH；8255的PA口地址MOVXA，DPTR；讀出PA口鎖存器內(nèi)容CLRACC0；修改MOVXDPTR，A；置PA00,直流繼電器K閉合，主軸正轉(zhuǎn)54直線插補子程序直線插補可以設計出多種不同的軟件程序。此處僅給出一種參考程序。參考程序如下ORG2300HMAINMOVSP,60H設置堆棧指針MOVDPTR,9FF8H8155初始化MOVA,0DHA口輸出，B口輸入MOVXDPTR,AC口輸出，控制字為00001101BMOV4AH,00HMOV49H,00H偏差單元清零MOV48H,01H置Z向電機初態(tài)MOV47H,20H置X向電機初態(tài)MOVA,4EH計算判斷終值低8位ADDA,4CH將低8位X，送入50HMOV50H,A優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763MOVA,4DH將Z高8位與X高8位ADDCA,4BH相加MOV4FH,A作為判終值高8位送入4FHMOVA,21HZ向，X向電機上電MOVDPTR,9FF9H將控制字21H送入8155的PA口MOVXDPTR,ALP1ACALLDL0延時1MSMOVA,49H將偏差值高8位賦予AJBACC7LP3判斷F0ACC7為符號位，如ACC。71偏差為負值，轉(zhuǎn)移到LP3，否則向下執(zhí)行F0，走一步ZACALLZMPZMP為Z向電機正轉(zhuǎn)子程序CLRC清進位位MOVA,4AHSUBBA,4CHMOV4AH,AMOVA,49HSUBBA,4BH計算新偏差FIFXMOV49H,ALP2CLRC清進位位MOVA,50HSUBBA,01HMOV50H,AMOVA,4FHSUBBA,00HMOV4FH,A判終值減1，送到A判斷是否為0ORLA,50HJNZLP1A不為0，轉(zhuǎn)移到LP1，判斷偏差值F的正負LJMP0000H判終值為0則插補結(jié)束，返回監(jiān)控程序LP3ACALLXMPF0，走一步XXMP為X向電機正轉(zhuǎn)子程序MOVA,4AHADDA,4EHMOV4AH,49HADDCA,4DH計算新偏差FIFZMOV49H,ASJMPLP2轉(zhuǎn)移到LP2，重新進行判終優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763DL0MOVR2,02HD2MOVR1,7DHD1DJNZR1,D1DJNZR2,D2延時子程序RET優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第六章總體結(jié)論這次畢業(yè)設計持續(xù)的時間為16周，時間相對于我們以前搞設計來說是非常非長的。這次我畢業(yè)設計的題目是把普通車床設計成為經(jīng)濟型數(shù)控車床。剛剛接受到這個題目的時候，感覺很難，因為以前從來沒有接觸過這方面的設計，頭腦里一個最基本的概念都沒有，后來老師給我們大體上講了一下基本過程，再經(jīng)過我們兩個星期的研究，終于有一點眉目，搞清楚了什么是脈沖當量，什么是滾珠絲杠等等，還有我們?yōu)槭裁匆脑炷切┻@些機構(gòu)。經(jīng)過幾個星期資料搜集，包括車床的說明書等等，設計并進入了正式的軌道。在生活逐漸自動化的今天，對加工制造的精度和加工效益都提出了很高的要求，因此對機床等加工設備提出了很高的要求。以前單一的靠手工操作的機床，在很大程度上已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的要求，數(shù)控機床的改造已經(jīng)成為一種必要。但這次機床的改造是在