CA6140车床数控控制系统改造设计方案(doc 41页)

CA6140车床数控控制系统改造设计方案目录：
前言……………………5
正文……………………10
1.总体改造方案构思……………………10
1.1 CA6140车床的用途……………………10
1.2 CA6140数控改造后的功能……………………10
1.3普通车床数控改造设计方案……………………10
1.3.1改造机械部分……………………10
1.3.2增加数控控制系统……………………10
1.4 CA6140车床的电气控制系统……………………10
1.4.1电路分析……………………11
1.4.2控制电路分析……………………12
1.5数控系统的基本概念……………………13
1.5.1数控装置的硬件结构……………………15
1.5.2数控装置的软件系统……………………16
1.5.3数控系统的I/O和通信接口……………………17
1.5.4 CNC系统接口电路的主要任务……………………18
2.CA6140车床数控化改造的具体实施方案……………………18
2.1系统硬件设计……………………20
2.1.1 8031单片机……………………21
2.1.2程序存储器……………………21
2.1.3数据存储器……………………22
2.1.4地址锁存器……………………22
2.1.5接口芯片……………………23
2.1.6译码器……………………23
2.2系统软件设计……………………23
2.2.1进给伺服系统X轴与Z轴步进电机控制……………………24
2.2.2 自动刀架换刀控制……………………25
2.3 接口电路设计……………………29
3.步进电机的设计……………………30
3.1脉冲分配器PMM8713……………………30
3.2电压-频率变换器LM331……………………31
3.3驱动器系统电路……………………32
4.系统抗干扰和误差分析……………………33
4.1系统的干扰信号……………………33
4.1系统误差……………………33
5.总结……………………34
致谢……………………34
参考文献……………………35
附件……………………36

 

CA6140车床数控控制系统改造设计方案内容提要：
总体改造方案
1.1 CA6140车床的用途
CA6140车床主要用于加工中小型轴类盘类和螺纹零件，各种零件的回转表面，刀架能实现纵向和横向进给运动，并能在换刀点自动改变工位选择刀具。
1.2 CA6140数控改造后的功能
该车床经过数控化改造后，能够实现两轴联动，自动换刀，直线和圆弧的插补；工件在一次安装后，完成多道工序的加工，通过编写不同的程序完成各种较为复杂零件的加工；提高了加工范围和加工精度。
1.3普通车床数控改造设计方案
一般来说对于现有普通机床进行数控化改造的做法应从两方面着手：机械部分和数控控制部分。
1.3.1改造机械部分
主传动的机械部分的改造主要是在主轴上加装编码器，实现反馈主轴转速，保证主轴转一转，刀架能移动一个被加工螺纹的导程。保留原调速系统，进给传动系统中采用高精度的滚珠丝杠螺母副替换进给轴原有的普通丝杠副。
1.3.2增加数控控制系统
机械部分改造完成后，配上由单片机系统及应用程序构成的开环数字控制系统，用步进电机作为进给轴动力，直接或经过一级减速齿轮驱动X、Z轴的运动。
1.4 CA6140车床的电气控制系统
CA6140型传统车床是车床中使用最广泛的一种。该车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架部件、尾座、和床身等。车床一般由四个基本部分组成：主机部分、驱动部分、控制部分、检测和显示部分。其电气控制原理图。
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