文档介绍：目录
第一章设计任务 1
第二章总体体方案的确定 1
第三章主传动系统的改造方案 2
2
2
3
第四章进给传动部件的计算和选型 4
4
4
（纵向） 4
（纵向） 6
（纵向） 6
12
第五章　控制系统硬件电路设计 14
第六章　步进电动机驱动电源的选用 16
第七章　控制系统的部分软件设计　 16
总结 22
参考文献----------------------------------------------------------22
第一章设计任务
题目：C6140普通车床数控化改造设计
任务：将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床，主要技术指标如下：
；
；
（横向）方向定位精度±，Z（纵向）方向±；
=3m/min，Z方向为vzmax=6m/min；
=，Z方向为vzmaxf=；
；
；
、停止；
；
，扩展程序存储器、数据存储器、
键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A装换电路等。
第二章总体体方案的确定
总体方案应考虑车床数控系统的运行方式，进给伺服系统的类型，数控系CPU的选择，以及进给传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通数控车床数控化改造后应具有单坐标定位，两坐标直线插补，圆弧插补以及螺纹插补的功能。因此，数控系统应设计成连续控制型。
（2）普通数控车床数控化改造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，进给伺服系统常采用步进电动机的开环系统。
（3）根据技术指标中的最大加工尺寸，最高控制速度，以及数控系统的经济性要求，决定选用MCS-51系列的8位单片机作为数控系统的CPU。MCS-51系列8位机具有功能多，速度快，抗干扰能力强，性/价比高等优点
（4）根据系统的功能要求，需要扩展程序存储器，数据存储器，键盘与显示电路，I∕O接口电路，D∕A转换电路，串行接口电路等；还要选择步进电动机的驱动电动以及主轴电动机的交流变频器。
（5）为了达到技术指标中的速度和精度要求，纵，横向进给传动应选择摩擦力小，传动效率高的滚珠丝杠螺母副；为了消除传动间隙提高传动刚度，滚珠丝杠螺母应有预紧机构等。
（6）计算选择步进电动机，为了圆整脉冲当量，可能需要减速齿轮副，且应有消间隙机构。
（7）选择四工位自动回转刀架与电动卡盘，选择螺纹编码器等。
第三章主传动系统的改造方案

对普通车床进行数控化改造时，一般可保留原有的主传动机构和变速操纵机构，这样可减少机械改造的工作量。。
若要提高车床的自动化程度，需要在加工中自变换转速，可用2-4档的多速电动机代替原有的单速主电动机；当多速电动机仍不能满足要求时，可用交流变频器来控制主轴电动机以实现无级变速（工厂使用情况表明，使用变频时，若工作频率低于70Hz，原来的电动机可以不更换，但所选变频器的功率要比电动机大）。
本例中，当采用有级变速时，，实现24档变速；当采用无级变速时，应加装交流变频器，推荐型号为：F1000-G0075T3H，，生产厂家为烟台惠丰电子有限公司。

为了提高加工效率，工件的夹紧与松开采用电动卡盘，选用呼和浩特机床附件总厂生产的KD11250型电动三爪卡盘。卡盘的夹紧与松开由数控系统发信控制。

为了提高加工精度，实现一次装夹完成多道工序，将车床原有的手动刀架换成自动回转刀架，选用常州市宏达机床数控设备有限公司生产的LD4B-CK6140型四位立式电动刀架。实现自动换刀需要配置相应的电路，由数控系统完成。

螺纹编码器又称主轴脉冲发生器或圆