C6136车床改造成用MCS-51系列单片机控制的经济型数控车床设计
29页 9000字数+论文说明书+3张CAD图纸【详情如下】
C6136车床改造成用MCS-51系列单片机控制的经济型数控车床设计说明书.doc
C6136车床改造横向进给装配图.dwg
C6136车床数控电路原理图.dwg
任务书.doc
总装图.dwg
摘 要
C6136型卧式车床经济型数控改造是改变机床进给量系统，主轴转速等加工实现自动化。以便提高加工速度和精度，实现现代加工要求。本设计由于功能适宜，价格便宜，用它来改造车床，投资少、见效快。经济型数控系统功能强，可靠性稳定，功率增大，结构简单，维修方便，还大大提高生产效率，创造更大的经济效益。本次设计为机床进给伺服系统机械部分设计和数控系统硬件电路设计等。
关键词：自动化 伺服系统 硬件
序 言
经济型数控是我国80年代科技发展的产物。这种数控系统由于功能适宜，价格便宜，用它来改造车床，投资少、见效快，成为我国“七五”、“八五”重点推广的新技术之一。
十几年来，随着科学技术的发展，经济型数控技术也在不断进步，数控系统产品不断改进完善，并且有了阶段性的突破，使新的经济型数控系统功能更强，可靠性更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。由于这项技术的发展增强了经济型数控的活力，根据我国国情，该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。对于原有老的经济型数控车床，特别是80年代末期改造的设备，由于种种原因闲置的很多，浪费很大；在用的设备使用至今也十几年了，同样面临进一步改造的问题通过改造可以提高原有装备的技术水平，大大提高生产效率，创造更大的经济效益。
毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个教学环节，也是学生完成基本训练的重要环节。其目的是培养学生综合运用所学的专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。毕业设计说明书不只反映了设计的思想内容，方法和步骤，而且还反映了学生的文理修养和作风。
本说明书分为概述、设计内容、总结三部分，分别介绍了此次设计任务将普通卧式车床（C6136）改造为经济型数控车床；有关经济型数控车床改造总体方案确定及框图、进给伺服系统机械部分设计计算及校核、数控系统硬件电路的设计、加工程序编制；主要是对本次毕业设计的心得。
在编写过程中，得到了指导老师和各位老师及同学的大力支持和热心帮助，在此表示谢意
由于本人水平有限，难免有疏漏和不妥之处，恳请专家和老师批评指正
目 录
第一章 概述
1. 设计目的------------------------------------------------------3
2. 设计任务------------------------------------------------------4
第二章 设计内容
1.总体方案确定及框图---------------------------------------------5
2.机床进给伺服系统机械部分设计计算及校核---------------7
3. C6136经济型数控车床数控系统硬件电路的设计--------21
4.数控机床加工程序编制-----------------------------------------24
致谢---------------------------------------------------------------26
小结---------------------------------------------------------------27
参考文献----------------------------------------------------------------28
第一章 概 述
1.设计目的
通过毕业设计，学习了系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深时所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充了知识，使认识提高到一个新的水平，通过毕业设计的实践，培养了调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择设计计算公式，正确计算，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果，通过毕业设计，不但提高了解决具体问题的独立工作能力，具体动脑动手能力，而且建立了正确的设计和科研思想，加强了科学性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。
2.设计任务：
2.1要求：
将C6136车床改造成用MCS—51系列单片机控制的经济型数控车床。要求该车床有自动回转刀架，具有切削螺纹的功能。在纵向和横向具有直线和圆弧插补功能。系统分辨率纵向：0.01mm. 横向：0.005mm
2.2设计参数：
最大加工直径：
在床面上： 360mm
在床鞍上： 200mm
最大加工长度：1000mm
快进速度：
纵向：2.0m/min
横向：1.0m/min
最大进给速度：
纵向： 0.5m/min
横向： 0.25m/min
代码制：ISO
脉冲分配方式：逐点比较法
输入方式：增量值，绝对值通用。
控制坐标数：2
最小指令值：
纵向： 0.01mm/step
横向： 0.005mm/step
刀具补偿量：0~99.99mm
进给传动链间隙补偿量：
纵向： 0.15mm
横向： 0.075mm
自动升降速性能： 有
2.3工作量：
2.3.1 机床改造总图；
2.3.2 进给伺服系统一个坐标轴（纵向或横向）的机械装配图：
2.3.3 单片机控制系统电路原理图；
2.3.4设计计算说明书。
Ⅰ 控制系统总体方案的分析论证的及控制标准图
Ⅱ 机械部分设计计算及结构设计说明
Ⅲ 硬件电路部分设计说明
Ⅳ 加工程序控制及说明
致谢
在此次C6136型卧式车床经济型数控改造毕业设计中，通过对机床的分析，对其进行了改进，解决了一些技术难点：1.将机床的进给系统改进；2.完成了机床的总装图；3.熟悉机床的电路原理。在设计过程中遇到了一些难题，在指导老师的帮助下我顺利的完成了电路图、横向装配图、总装图等一些设计难题。使我把所学的知识进行了一次大汇总，通过这次毕业设计使我的所学知识得以至用。
在此次设计中范老师和李老师给了我很大的帮助，他们以严谨的教学态度和丰富的理论知识使我的毕业设计更加完善。在我的说明书的篇写中给我提出了宝贵的意见，老师的定期检查，确保了质量和进度。在此，我感谢在毕业设计中给予帮助我的老师。
最后，对各位专家、老师审阅我的论文深表感谢，并给予批评指正。
小 结
我做毕业设计的过程中，一个最大的会就是理论上很简单的东西，当你要试图去实现的时候，你会发现它是那么的难，追其根本原因在于，以前动手太少了。
本次毕业设计是对我们每个学生在校三年来所学知识与生产实践技术所进行的一次综合性的全面考察；培养了我们运用所学专业知识解决实际问题的能力；它还为我们了解一般机械工程设计的基本思想打下良好的基础；在设计方案的拟定,设计资料的收集,手册，国标选用，设计方法的运用,零部件及总体装配图的绘制等方面，有一次较全面的锻炼。对我们进入社会具备一定独立工作能力起了良好的作用,能较好的适应工作。
随着电子技术特别是计算机技术的发展，单片机、PLC等在数控机床中广泛的应用，数控机床迅速地发展起来，特别是加工中心在工厂的运用.数控机床可以较好地解决形状复杂、高精度、小批量等零件的加工问题；能够稳定质量和提高生产效率；本课题所设计的简式数控机床属于半闭环式经济型车床，它的工作原理是用脉冲马达的伺服性能，即对应一定的脉冲必定有一定的转角。从而通过选择螺母机构使工作台移动一定的距离，所以简式数控机床的设计关键在于数控系统的伺服进给系统的设计，它的好坏直接影响产品质量和生产效率等数控机床的伺服进给系统。不仅要对进给运动的速度实现自动控制，而且还需要对刀具相对于工件的位置实现自动控制，因此与其它机床相比其进给系统的设计要求更高、度更大、涉及的问题也更广。
经过两个月的时间，我对机械制造及自动化有了更深刻的了解，不仅回顾了以前所学的知识，还学到了许多以前没有接触过的新知识，对CAD和Word的应用水平有了进一步提高，也清楚了各种标准件的画法，对数控技术，单片机，PLC的认识有了进一步的深化。
在此一并感谢指导老师和同学在这次设计中对我的热心指导和帮助，通过本次设计使自己有一个综合性的提高,达到了本次的设计目的。
参考文献
[1] 周鹏翔 刘振魁主编，《工程制图》第二版，高等教育出版社，2000年5月
[2] 唐增宝 刘元俊主编，《机械设计课程设计》（修订版），华中理工大学出版社，
1995年1月
[3] 《机械设计手册》编写组编，《机床设计手册2》，机械工业出版社，1980年8月
[4] 《机械设计手册》编写组编，《机床设计手册3》，机械工业出，1986年12月
[5] 东北大学《机械零件设计手册》编写组编，《机床零件设计手册》第三版，冶金工业出版社，1994年5月
[6] 华东纺织工学院、哈尔滨工业大学、天津大学主编，《机床设计图册》，上海科学技术出版社，1979年6月
[7] 雷晓玲主编，《综合作业指导书》，机械工业出版社，2000年11月
[8] 石光源、周积义、彭福荫主编，《机械制图》第三版，高等教育出版社，1988年4月
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