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1、 毕 业 论 文西北工业大学网络教育学院毕业论文任务书一、 题目：CA6140普通车床的数控化改造二、 指导思想和目的要求：本论文从：普通机床数控化改造现状及问题、802S数控系统的组成、数控机床伺服系统、主轴交流伺服电机的选择、机械部分的改造、进给电机的选择、纵向步进电机的选择、横向步进电机的选择、微机控制系统硬件电路设计等方面着手，实现了CA6140普通车床的数控化改造，在完成机床设计、数控技术、电工技术、可编程控制器等相关课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车床的进给系统的自动控制系统设计,从而使我们进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高我们的实际操作能力。 运用所学的理论
2、知识,进行数控系统设计的初步应用,培养我们的综合设计能力和计算能力； 明白和掌握三相反应式伺服步进电动机的进给驱动的方式和原理以及控制方法； 掌握PLC控制系统设计的基本原理和方式,并能具备查阅和运用标准手册、图册等有关技术工具书的能力；能熟练掌握编写技术的能力。三、 主要技术指标：802S数控系统、数控机床伺服系统、开环控制系统、闭环控制系统、机械部分、床身、主轴变速箱、拖板、自动换刀装置、拖板箱、主轴交流伺服电机、主轴、主轴电机、进给电机、步进电动机、步距角、精度、转矩、启动频率、纵向步进电机、脉冲当量、步距角、矩频特性、微机控制系统、控制系统、主轴系统、机床控制系统、PLC用户程序、驱动
3、器进度与要求：12月20日至12月31日 参加动员会，确定论文的选题、填写任务书1月1日-2月28日 调研、起草、修改论文；2月2日前 填写毕业论文中期检查表；3月1日至3月2日 将论文电子版及纸质版交与学习中心3月21日至3月30日 毕业答辩四、 主要参考书及参考资料：1吴振彪.机电综合设计指导中国人民大学出版社.20002余英良.机床数控改造设计与实例机械工业出版社19973机床设计手册编写组编机床设计手册第一，三，四册机械工业出版社19984明兴祖主编.数控加工技术化学工业出版社20015胡占齐 杨莉.机床数控技术机械工业出版社19866黄调 赵松年.机电一体化技术基础及应用机械工业出社
4、19997杨有君.数字控制技术与数控机床机械工业出版社19998王先逵.机械制造工艺学机械工业出版社20029廖念钊 古莹庵.互换性与技术测量中国计量出版社200010中国机械工程学会，中国设计大典编委会李壮云主编中国机械设计大典第五卷江西科学技术出版社，200211陈碧秀等主编.实用中小电机手册。辽宁科学技术出版社200012王槐德主编.中国标准出版社.2003.13普通CA6140车床的说明书.14蔡天作.C6132车床的数控改造J.江西教育学院学报 ,1999,(06) 15彭士永.参加生产实践的几点体会J.辽宁农业职业技术学院学报 , 1998,(01) 16王学东.开放式数控系统步进
5、电机的控制研究J.邢台职业技术学院2003,(03) 17汪程 彭晓兰.优化两年制数控高职人才培养方案J.机械职业教育,2005,(08) 18杨丰.普通车床的数控改造J.长沙航空职业技术学院学报 , 2001,(01) 19陆红伟 汪木兰.数控系统实验装置的研制J. 南京工程学院学报 , 2001,(01) 20曹锦江.FANUC数控系统综合实验装置平台研制J.中国现代教育报，2006,(02) 21张涛 王文霞.生物学教学要注重与生产实践的结合J.生物学教学 , 2004,(10) 22袁振荣.MELSECK可编程控制器及其应用J.龙岩师专学报,2000,(03) 23赖志刚.普通车床数控
6、化改造技术研究J.萍乡高等专科学校学1998,(04) 24王洪章.普通车床数控化改造初探J.张家口职业技术学院学2005,(01) 25郝用兴.提升机PLC控制系统J.平原大学学报,2000,(03) 26柳青.PLC在产品自动检验系统中的应用J.湖南工业职业技术学院学2003,(01) 27周云波.PLC是机电一体化的极佳选择J.新疆石油教育学院学报,2003,(01) 28童志宝.FXON系列PLC定时器编程探讨J. 浙江万里学院学报,2003,(02)学习中心：常州工学院 班级：0743032130专业：机械设计制造及其自动化 学 生： 彭宇翔指导教师：诸伟新 优质材料摘 要数控机床作
7、为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中机构复杂，精密，批量小，多变零件的加工问题，我国作为机床大国，拥有大量的普通机床。因此，对普通机床数控化改造不失为一种较好的选择。关键词： C6140普通车床数控化改造数控系统主传动系统进给系统目 录摘要I目录 II第一章 绪论 11.1 现实背景和理论背景11.1.1现实背景 11.1.2理论背景 11.2普通机床数控化改造的意义 2第二章 普通机床数控化改造现状及问题 32.1主要研究内容及技术路线 32.2数控化改造后机床的优越性 32.3机床的经济型数控化改造主要解决的问题 4第三章 普通机床数控化改造
8、53.1 802S数控系统的组成53.2数控机床伺服系统的选择 63.2.1开环控制系统 63.2.2闭环控制系统 73.3 机械部分的改造73.3.1床身 83.3.2 主轴变速箱83.3.3 拖板83.3.4 自动换刀装置93.3.5 拖板箱93.4主轴交流伺服电机93.4.1主轴的变速范围103.4.2初选主轴电机的型号103.4.3主轴电机的校核103 .5 进给电机的选择113.5.1 步进电动机的选用原则 113.5.2步距角 123.5.3精度123.5.4转矩123.5.5启动频率133.6纵向步进电机的选择133.6.1确定系统的脉冲当量133.6.2步距角的选择143.6.
9、3矩频特性143.6.4据步进电机的矩频特性计算加减速时间校核的快速性183.7 横向步进电机的选择 193.7.1步距角的确定 193.7.2距频特性203.8微机控制系统硬件电路设计223.8.1 控制系统的功能要求 223.8.2主轴系统的改造233.8.3机床控制系统改造243.8.4编写PLC用户程序263.8.5驱动器调试27参考文献 28致谢 30优质材料第一章 绪论1.1 现实背景和理论背景1.1.1现实背景数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构
10、复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度提高生产效率。但是，发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多中小型企业难以承受。如果淘汰大量的普通机床，而去购买昂贵的数控机床，势必造成巨大的浪费。因此，普通机床的数控化改造大有可为。1.1.2理论背景针对现有常规CA6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了CA6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮
11、传动减速后，带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。1.2普通机床数控化改造的意义企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。普通车床经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，主要传动零件几经更换和调整，故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难
