CA6140普通车床横向进给系统的数控化改造（经济型）.doc

1 系统控制软件的主要内容.......................................................................................... 13 软件设计...................................................................................................................... 13 系统控制功能分析.............................................................................................. 13 系统管理程序控制.............................................................................................. 13 . 3 步进电机控制子程序设计................................................................................... 14 . 4 编语言程序设计.................................................................................................. 17 一、设计任务书课程设计题目 CA6140 普通车床横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: 1. 工作台重量: W= 300N (粗估) 2. 滚珠丝杆导程: T= 4mm (供参考) 3. 行程: S= 190mm 4. 脉冲当量: ?= 5. 快速进给速度: min /= 快 6. 快速进给速度: min /= 进 7. 时间常数: t≤ 100ms 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。 4. 软件框图( 或画在设计说明书里面) A2 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***出版社 3. 机械设计手册化学工业出版社 4. 微机接口设计参考书 2 课程设计的工作计划: 1. 方案论证 天 2. 机械部分设计 天 3. 电气部分设计 天 4. 软件设计 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(签名) 学生(签名) 二、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采用 8 位微机。在 8 位微机中, MCS —51 系列单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强、具有很高的性价比,因此, 可选 MCS —51系列单片机扩展系统。( 4 )根据系统的功能要求,微机数控系统中除了 CPU 外,还包括扩展程序存储器,扩展数据存储器、 I/O 接口电路;包括能输入加工程序和控制命令的键盘, 能显示加工数据和机床状态信息的显示器,包括光电隔离电路和步进电机驱动电路,此外,系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。( 5)设计自动回转刀架及其控制电路。(6)纵向和横向进给是两套独立的传动链,它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成,其传动比应满足机床所要求的分辨率。(7)为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性,选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副,并应有预紧机构,以提高传动刚度和消除间隙,齿轮副也应有 3 消除齿侧间隙的机构。(8)采用贴塑导轨,以减小导轨的摩擦力。(9)原机床的主要结构布局基本不变,尽量减少改动量,以降低成本缩短改造周期。(10)机械结