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数控技术在普通车床改造上的应用 上海东海职业技术学院 数控技术在普通车床改造上的应用 姓名：＿＿＿陈文斌＿＿＿ 学号：＿＿＿7206122＿＿＿ 专业：＿＿＿数控＿＿＿＿ 指导教师：＿宜柏洪＿ ＿ 职称： 副教授 00 二 九年五月 数控技术在普通车床改造上的应用 上海东海职业技术学院 目 录 1 机床的数控改造 1.1 机床数控改造的必要性 1.2 数控化改造的特点 2 改造整体方案的确定 3 机械部分的设计计算 3.1 纵向进给系统的设计计算 3.2 切削力计算 3.3 滚珠丝杠设计计算 3.4 齿轮及步进电机的相关计算 3.5 步进电机的选择 3.6横向进给系统的设计计算 3.7 切削力计算 3.8滚珠丝杠设计计算 4 数控系统硬件电路设计 4.1 数控系统基本硬件组成 4.2 单板机控制系统设计 4.2.1 主要技术特性及硬件配置 4.2.2 存储器空间分配 4.2.3 I/O地址分配 4.2.4 光电隔离电路 4.2.5 其他辅助电路 参考文献 数控技术在普通车床改造上的应用 上海东海职业技术学院 数控技术在普通车床改造上的应用 摘要：本文分析了国内外数控机床发摘的动向及数控改造普通机床的必要性。文 中结合实际对C616车床的原有结构进行了大量的改动，利用微机对纵、横进给系 统进行开环控制。纵向脉冲当量为0.01mm/ 脉冲，横向脉冲当量为0.005mm/脉冲。 驱动元件采用直流步进电机，传动系统采用滚珠丝杆。针对实际情况，选用Z80CPU 组成的单板机作为数控控制系统。软件设计采用模块化设计，重要包括主模块， 子程序模块和定时中断模块。 关键词：普通车床 数控改造 结构设计 控制系统 1 机床的数控改造 1.1 机床数控化改造的必要性 从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均 来自数控系统所包含的计算机的威力。 1)可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。由于计算机 有高超的运算能力，可以瞬间准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量， 因此可以符合成复杂的曲线或曲面。 2)可以实现加工的自动化。而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高 3~7倍。由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然 后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序， 就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为 实现了“柔性自动化”。 3)加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要 “修配”。 4)可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬动。 5)拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间 无人看管加工。 6)由以上5条派生出的好处。如：降低了工人的劳动强度，减少了工装，缩 数控技术在普通车床改造上的应用 上海东海职业技术学院 短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反映等等。 以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数 控化还是推行FMC （柔性制造单元）、FMS （柔性制造系统）以及CIMS （计算机集 成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心 技术和基础技术。 从宏观上看，工业发呆国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开 始大规模应用数控机床。其实质是，采用信息技术对传统产业 （包括军、民机械 工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产 品开发中