【正文】 相四相五相六相3648510612=M/M選用90BF002其最大靜轉(zhuǎn)距為400滿足要求: fk===4000HZ fv==833HZ  4. 微機控制部分在普通車床CA6140基礎(chǔ)上加數(shù)控部分,以使其成為經(jīng)濟型數(shù)控機床,以完成較高的精度加工. 總體設(shè)計我國目前廣泛使用MCS51系列中的8031芯片,通過擴展和I/O口擴展功能,實現(xiàn)對機床X,:控制步進電機脈沖發(fā)生和脈沖分配,數(shù)碼顯示的字符發(fā)生,鍵盤掃描管理既用硬件管理,又可用軟件實現(xiàn),此次采用若干方案:,字符發(fā)生及鍵盤掃描均有軟件實現(xiàn). 近年來同外的一些主要的半導體制造廠家相繼生產(chǎn)了各種8位的單片微型端口及部分RAM于一體的功能很強的控制器。用于微機進給和機床對零件操作，原有的支撐結(jié)構(gòu)也保留，電動機、齒輪箱安裝在機床后側(cè)。（2）螺旋傳動 原機床的絲杠屬于滑動螺旋傳動，主要缺點就是機械效率低，一般僅為30~60%，與改造后的精度相差很多。伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)位量伺服控制有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種控制方式。這種機床的性能及質(zhì)量較好。而這些機床又大量是多年累積生產(chǎn)的通用機床，自動化程度不高，要想在近幾年內(nèi)大量用自動、半自動和精密機床更新現(xiàn)有設(shè)備，不論資金還是我國機床的能力是辦不到的。首先是技術(shù)的原因，過去20年里，金屬切削的基本原理變化不大，但社會的生產(chǎn)力的巨大發(fā)展，要求制造技術(shù)向自動化和精密化前進。數(shù)控機床的系統(tǒng)組成框圖如下：數(shù)控機床的系統(tǒng)組成框圖其工作原理是先根據(jù)被加工零件的形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件，確定該零件的加工工藝過程、工藝參數(shù)，并按一定的規(guī)則形成數(shù)控系統(tǒng)能理解的加工程序。目 錄1． 緒 論 12． 總體方案確定 4 4 5 6 6 6 7 7 10 11 11 12 12 12 154. 微機控制部分 18 總體設(shè)計 18 18 18 8031對片外存儲器的選擇 19 8031并行I/O口擴展 19 20 20. 關(guān)于電路原理圖的一些說明 216. 數(shù)控機床故障診斷 25 25 27 28 30 SolidWorks 軟件介紹 30 繪制草圖 31 裝配體設(shè)計 338. 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢 37結(jié) 論 42致 謝 43參考文獻 441． 緒 論機床數(shù)控技術(shù)就是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床自動控制的專門技術(shù)，其中刀具與工件運動軌跡的自動控制、刀具與工件相對運動速度的自動控制是機床數(shù)字控制的最主要內(nèi)容。臥式車床數(shù)控化改造摘 要由于目前國內(nèi)的數(shù)控機床數(shù)量需求量大，達到300萬臺之巨，要進行全部翻新在時間，物質(zhì)上尚不具有足夠的條件，為了達到的條件，為達到較高精度，實現(xiàn)較好的經(jīng)濟性，對普通車床實行數(shù)控開環(huán)改造。數(shù)字控制機床(Numerical Control Machine Tools)簡稱數(shù)控機床，這是一種將數(shù)字計算技術(shù)應用于機床的控制技術(shù)。即：將被加工零件的幾何信息和工藝信息數(shù)字化；按標準的格式編制成零件加工程序單；然后將此加工程序輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中，并將輸入到數(shù)控單元的加工程序進行試運行、刀具路徑模擬等。而刀具材料和電子技術(shù)卻有很的大的進步，特別是微電子技術(shù)，電子計算機的技術(shù)進步，反應出控制系統(tǒng)，它能幫助機床自動化又能提高加工精度，技術(shù)進步和高生產(chǎn)率的要求，精密加工的增多等，突出了舊機床技術(shù)改造技術(shù)的必要性和急迫性。因此應盡快將我國現(xiàn)有一部分普通機床實現(xiàn)自動化和精密化改裝，是我國現(xiàn)有設(shè)備改造自動化要求解決的課題。但結(jié)構(gòu)復雜，自動化程序較低，是一種屬于中型的普通機床，在各廠礦企業(yè)的應用很廣。開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)存在著精度不能達到太高的基本問題，但是步進電機具有位移和輸出脈沖的嚴格對應關(guān)系，使誤差不能積累，轉(zhuǎn)速和輸出脈沖頻率有嚴格的對映關(guān)系，而且在負載能力范圍內(nèi)不受電流、電壓、負載大小、環(huán)境條件的波動變化的特點，數(shù)據(jù)裝置發(fā)出信號的流向是單向的，對移動部件如工作臺的實際位置工件檢測。數(shù)控機床除了具有較高的定位精度外，還應良好的動態(tài)間應特征，滾珠絲杠副的特點，傳動效率高，一般達到90%以上，通過預緊力可消除絲杠間隙，運動平穩(wěn)，傳動精度高，有可靠性，磨損小，使用壽命長，但制造復雜，成本高。 （4）縱、橫向進給機構(gòu)采用齒輪減速，并且用雙齒輪錯齒法消除間隙，雙片齒輪間采用消除彈簧，布量成互為120的位置。目前國內(nèi)用得較廣，開發(fā)工具較齊的是MCS—51系列包含三個產(chǎn)品：8038051和8751。根據(jù)CPU與EPRAM時序匹配要求，可選用2片2764程序存儲器。 隨著運行頻率的增高，步進電機輸出力矩C帶動負載的能力，這一產(chǎn)生的原因，作為功率放大器負載的步進電機是電感負載。越界報警電路X，Z方向的越界和急停信號經(jīng)過門引入8031的P中斷原LNT，采用硬件申請中斷軟件查詢的方法。其目的是確認系統(tǒng)的主要硬件是否可以正常工作。當確認所有項目都正確無誤后，整個系統(tǒng)才進入正常的初始化完成狀態(tài)或運行準備狀態(tài)。只要系統(tǒng)不斷電，在線診斷就不會停止。（3）離線診斷 也稱手工診斷，由專門訓練的技術(shù)人員查明故障原因、確定故障部位的高層次診斷。因此，這些系統(tǒng)不需要再輸入軟件就具備離線診斷機能。這使系統(tǒng)體積增大，價格提高。操作者也可通過顯示單元，用簡單人機對話的方式選擇故障狀態(tài)，必要時回答系統(tǒng)的提問以補充為得出結(jié)論所需要的其他信息。只需按預定的時間對機床作一系列試運行檢查。當機床故障造成停機時，滾動緩沖器記錄的內(nèi)容被“凍結(jié)”。 SolidWorks 軟件介紹 SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng),是由美國SolidWorks公司在總結(jié)和繼承了大型機械CAD軟件的基礎(chǔ)上,在Windows環(huán)境下實現(xiàn)的第一個三維機械設(shè)計CAD軟件。進入SolidWorks的操作界面如圖：圖7—1 繪制草圖圖7—2利用獨特的基于特征的零部件建模功能，可以使用拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級抽殼、放樣和掃描、陣列特征和孔輕松創(chuàng)建設(shè)計。具體如圖7—2所示。在產(chǎn)品的裝配圖作好之后，零件之間進行配合加工比如：零件焊接、切除、打孔等功能。也可以從草圖開始,定義固定零件位置、基準面等,然后參考這些定義來設(shè)計零件。 早期計算機的運算速度低，對當時的科學計算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應機床實時控制的要求。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進入了計算機數(shù)控（CNC）階段（把計算機前面應有的通用兩個字省略了）。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。 這是適應機床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。 （4）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動裝置 我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。從國際上來看，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強，核心技術(shù)的工程化能力不強。戰(zhàn)略考慮由于能力有限，在整個設(shè)計過程中趙老師付出了很多心血，認真地查閱了設(shè)計過程中涉及的資料，對此表示深摯的感謝。在此表示感謝。結(jié) 論通過此次畢業(yè)設(shè)計,使我對數(shù)控機床有了更加深刻的了解。我們應站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會安全看，因為制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實現(xiàn)禁運和限制，“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機、專機及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。 可以通過自動識別負載，而自動調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳的運行。 至少采用PC機作為它的前端機，來處理人機界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔數(shù)控的任務(wù)。所以我們?nèi)粘Ｖv的數(shù)控，實質(zhì)上已是指計算機數(shù)控了?？傊?，計算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。到1974年微處理器被應用于數(shù)控系統(tǒng)。隨著元器件的發(fā)展，這個階段歷經(jīng)了三代，即1952年的第一代電子管；1959年的第二代晶體管；1965年的第三代小規(guī)模集成電路。從此，傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。在進入SolidWorks時,單擊（標準工具）中的新建選擇 (裝配體) 進入裝配體的工作窗口,如圖：圖7—7然后通過配合使各個零件裝在一起形成裝配體, 所形成的裝配體如圖： 圖7—8刀架 上圖為刀架和刀架導軌的裝配體,其就用由下而上的裝配方法.下面是本次設(shè)計的車床CA6140的設(shè)計結(jié)果,具體如圖:圖7—9 CA6140車床8. 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢SolidWorks 支持大裝配的裝配模式，擁有干涉檢查、產(chǎn)品的簡單運動仿真、編輯零件裝配體透明的功能。；以上是頂尖、導軌床身的設(shè)計結(jié)果。通過獨特的對多個實體的特征及控制，加快零部件建模速度。他還可以動態(tài)模擬裝配過程,進行靜態(tài)干涉檢查，計算質(zhì)量特征，如質(zhì)心、慣性矩等。（3）圖示技術(shù)的應用 隨著個人計算機迅速發(fā)展起來的計算機圖示技術(shù)成果，不斷地移植到數(shù)控系境中。（1）運用數(shù)宇伺服技術(shù)擴大診斷范圍 隨著數(shù)事伺服技術(shù)的迅速發(fā)展和普及應用，數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計者從機床和伺服系統(tǒng)直接獲得更多的信息。（3）通訊診斷系統(tǒng) 通訊診斷系統(tǒng)又稱海外診斷。如圖像識別、聲音識別、自動翻譯和智能工業(yè)機器人等。（1）自修復診斷 正常情況下，自修復診斷在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置不參與運行的備用模塊。離線診斷可在現(xiàn)場，也可在維修中心或原數(shù)控系統(tǒng)制造廠進行。一臺帶有刀庫和交換工作臺的典型加工中心的診斷顯示信息有五百多條。此時系統(tǒng)不能投入正常運行。某些特殊或規(guī)模龐大的系統(tǒng)起動診斷周期要長一些。6. 數(shù)控機床故障診斷現(xiàn)代數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷技