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畢業設計cak6150普通車床的數控化改造說明書畢業論文(已修改)

2026-06-29 12:18 本頁面

　

【正文】目錄1 引言 11．1 課題背景 11．2 課題的內容 2 數控機床的發展趨勢 3 3 3 高可靠性 4 42 機床數控改造主要步驟 5 改造方案的確定 5 數控系統的設計 5 電氣控制部分的改造 5 系統的抗干擾措施 6 改造的技術準備 6 機械部分準備 6 新系統電氣資料消化 6 新舊系統接口的轉換設計 7 操作、編程人員的技術培訓 7 調試步驟與驗收標準的確定 7 改造的實施 7 原機床的全面保養 8 保留的電氣部分最佳化調整 8 原系統拆除 8 合理安排新系統位置及布線 8 調試 8 驗收及后期工作 9 機床機械性能驗收 9 電氣控制功能和控制精度驗收 9 試件切削驗收 9 圖紙、資料驗收 9 總結、提高 83微機數控系統的設計 8 8 硬件電路設計 8 軟件電路設計 9 8031單片機及其擴展 10 8031單片機的簡介 10 8031單片機的系統擴展 11 I/O口的擴展 13 步進電機驅動電路 14 脈沖分配器（環行分配器） 14 15 15 其他輔助電路 16參考文獻 18致謝 191 引言1．1 課題背景1952年美國帕森斯公司和麻省理工學院伺服機構實驗室合作研制成功世界上第一臺三坐標數控立式銑床,用它來加工直升飛機葉片輪廓檢查研樣扳。這是一臺采用專用計算機進行運算與控制的直線插補輪廓控制數控銑床,專用計算機采用電子管元件,邏輯運算與控制采用硬件聯結的電路。 1955年，該類機床進入實用化階段,在復雜曲面的加工中發揮了重要作用,這就是第一代數控系統。從那時起40多年來，隨著自動控制技術、微電子技術、計算機技術、精密測量技術及機械制造技術的發展，數控機床得到了迅速發展，不斷地更新換代。1959年,晶體管元件問世,數控系統中廣泛采用晶體管和印制板電路,從此數控系統跨入第二代。 1965年，出現了小規模集成電路,由于其體積小，功耗低,使數控系統的可靠性得到進一步提高,數控系統從而發展到第三代。以上三代數控機床的控制系統均為硬接線數控系統,稱為普通數控系統,即NC系統。由于當時控制計算機的價格十分昂貴,為了提高系統的性能價格比,出現了用一臺計算機控制多臺機床插補運算的直接數控系統,即DNC系統。由于計算機負擔較重,系統可靠性和實用性均較差。隨著計算機技術的發展，出現了小型計算機代替專用硬接線裝置,以控制軟件實現數控功能的計算機數控系統，即CNC系統，使數控機床進入第四代。 1970年前后，美國英特爾公司首先開發和使用了4位微處理器,1974年美、日等國首先研制出以微處理器為核心的數控系統。由于中、大規模集成電路的集成度和可靠性高、價格低廉,所以微處理器數控系統得到了廣泛的應用。這就是微機數控系統，即MNC系統，從而使數控機床進入第五代。現代數控機床為了進一步擴展功能，增強實時控制能力和可靠性，常采用多微處理器結構,由多個微處理器構成功能模塊,各功能模塊之間的互連與通信,或采用共享總線結構，或采用共享存儲器結構。我國是從1958年開始研制數控機床的,到20世紀60年代末70年代初,已經研制出一些晶體管式的數控系統，并用于生產。但由于歷史的原因，一直沒有取得實質性的成果。數控機床的品種和數量都很少,穩定性和可靠性也比較差,只在一些復雜的、特殊的零件加工中使用。直到20世紀80年代,我國先后從日本、德國、美國等國家引進一些先進CNC裝置及主軸、伺服系統的生產技術，并陸續投入了生產。這些數控系統性能比較完善，穩定性和可靠性都比較好，在數控機床上采用后,得到了用戶的認可，結束了我國數控機床發展徘徊不前的局面,使我國數控機床在質量、性能及水平上有了一個飛躍。到1985年，我國數控機床的品種累計80多種,數控機床進入實用階段。1．2 課題的內容數控機床經濟型改造,實質是機械工程技術與微電子技術的結合。經改造后的機床加工的精度、效率、速度都有了很明顯的提高，適合我國現在經濟水平的發展要求。本次畢業設計主要是對CAK6150數控車床的電氣控制部分進行改造, 實現微機對車床的數控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統進行數字控制， /脈沖， /脈沖，主運動要實現自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉位刀架，要能自動的切削螺紋。以步進電機驅動橫向進給運動、縱向進給運動以及刀架的快速換刀,使傳動系統變得十分簡單，傳動鏈大大縮短,傳動件數減少,從而提高機床的精度。設計中，我們對有關數控車床及數控改造的相關書籍、刊物進行大量閱讀,收集了很多資料,了解了數控車床的基本概念，數控車床的發展概況，數控車床的組成及其工作原理，擴大了我們的知識面。隨著科學技術的發展,現代機械制造要求產品的形狀和結構不斷改進，對零件的加工質量的要求也越來越高。隨著社會對產品多樣化要求的增強，產品品種增多,產品更新換代加速。數控機床代替普通機床被廣泛應用是一個必然的趨勢。同時，數控機床將向著更高的速度、精度、可靠性及完善性的功能發展。數控機床的發展趨勢隨著科學技術的發展，現代機械制造要求產品的形狀和結構不斷改進，對零件加工質量的要求也越來越高。隨著社會對產品多樣化需求的增強，產品品種增多，產品更新換代加速。這就要求數控機床成為一種具有高效率、高質量、高柔性和低成本的新一代制造設備。尤其是FMS的迅猛發展CIMS的興起和不斷成熟，對機床數控系統提出了更高的要求。現代數控機床正向著更高的速度、更高的精度、更高的可靠性及更完善的功能發展。在數控機床控機床采用了交流數字伺服系統。伺服電動機的位置

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