【正文】 床進(jìn)行數(shù)控改造的過程中，應(yīng)在考慮各種情況下，使普通機(jī)床的各項(xiàng)性能指標(biāo)盡可能地與數(shù)控機(jī)床相接近。它是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要提出，并隨著機(jī)床行業(yè)以及技術(shù)的不斷進(jìn)步而發(fā)展起來的，它的內(nèi)容是應(yīng)用成熟的數(shù)控技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)生產(chǎn)的具體要求為目的，對現(xiàn)有機(jī)床的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，并安裝上新部件、新裝置、新附件，用計(jì)算機(jī)控制機(jī)床工作，提高機(jī)床的技術(shù)性能指標(biāo)，使之全部或局部達(dá)到數(shù)控機(jī)床的水平。整個(gè)改造過程主要對車床機(jī)械部分和電氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造，從而達(dá)到所要求的數(shù)控機(jī)械性能。所以對普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造具有很大的意義。這已經(jīng)越來越制約著當(dāng)今工業(yè)的發(fā)展。隨著當(dāng)今工業(yè)設(shè)備對精密程度的要求越來越高，對機(jī)械加工設(shè)備的加工精密程度也要求越來越高。25 存儲(chǔ)器的選擇23 數(shù)控裝置硬件設(shè)計(jì)22 啟動(dòng)頻率22 精度22 步矩角α22 步進(jìn)電機(jī)選用的基本原則22 步進(jìn)電機(jī)的選擇21第6章 電氣系統(tǒng)改造20第5章 機(jī)床導(dǎo)軌改造19 所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩計(jì)算19 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算19 齒輪及轉(zhuǎn)矩有關(guān)計(jì)算19 穩(wěn)定性驗(yàn)算18 強(qiáng)度計(jì)算14 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算14 穩(wěn)定性驗(yàn)算13 剛度驗(yàn)算10 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10 縱向（Z向）進(jìn)給系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)9 機(jī)械部分改造8第3章 C616機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)改造方案8 閉環(huán)控制系統(tǒng)7 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的分類6 伺服控制6 插補(bǔ)5 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理5 機(jī)床4 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)3 數(shù)控機(jī)床的組成3 數(shù)字控制的基本概念3第2章 數(shù)控機(jī)床的原理及分類2 數(shù)控改造的優(yōu)點(diǎn)2 數(shù)控改造的意義1第1章 緒 論畢業(yè)論文題 目：C616車床數(shù)控系統(tǒng)改造院 系： 專 業(yè)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 2014年3月1日目 錄摘 要1關(guān)鍵詞 23 數(shù)控機(jī)床的一般原理4 信息載體5 伺服系統(tǒng)6 輸入66 數(shù)據(jù)處理6 管理程序77 半閉環(huán)控制系統(tǒng)9 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)改造方案要求9 C616車床的數(shù)控改造主要包括以下兩個(gè)方面9 電氣控制系統(tǒng)改造9第4章 機(jī)械部分改造10 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算11 切削力計(jì)算 11 滾珠絲杠設(shè)計(jì)及計(jì)算13 強(qiáng)度計(jì)算13141415 所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩計(jì)算15 橫向（X向）進(jìn)給系統(tǒng)計(jì)算與設(shè)計(jì)17 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1717 切削力計(jì)算18 滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算18 效率計(jì)18 剛度驗(yàn)算1922 轉(zhuǎn)矩23 C616縱向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定23 C616橫向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定24 數(shù)控系統(tǒng)硬件組成24 單片機(jī)的選擇25 I/O接口電路2526 數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)27第7章 總結(jié)29第8章 致謝30參考文獻(xiàn)3131 / 34C616機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)改造摘要：本文主要是將傳統(tǒng)的C616車床的電氣控制系統(tǒng)改造成為數(shù)字控制的開環(huán)控制系統(tǒng)。而在中國的機(jī)械加工設(shè)備的車床中，普通車床占了很大比例。而數(shù)控機(jī)床由于價(jià)格昂貴，且需要較高技術(shù)的加工工人。本文在搜索、查閱和研究大量有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對機(jī)床的數(shù)控改造技術(shù)進(jìn)行了研究和分析，描述了機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：C616車床，數(shù)控改造，單片機(jī)，步進(jìn)電機(jī)第一章 緒 論機(jī)床的數(shù)控改造，就是在普通機(jī)床上增加計(jì)算機(jī)控制裝置，使其具有一定的自動(dòng)化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。 然而，機(jī)床的數(shù)控改造不是簡單地將傳統(tǒng)機(jī)床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可，現(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)，特別是加工中心，無論是其支承部件、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結(jié)構(gòu)，還是整體布局、外部造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化，已經(jīng)形成了數(shù)控機(jī)床的獨(dú)特機(jī)械結(jié)構(gòu)。 數(shù)控改造的意義數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力，可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來，然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，減少修配。 擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間無人看管加工。 數(shù)控改造的優(yōu)點(diǎn) 減少投資額、交貨期短。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過于費(fèi)工、費(fèi)錢，往往改造成本提高2～3倍，與購置新機(jī)床相比，只能節(jié)省投資50％左右。所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件，改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。 熟悉了解設(shè)備、便于操作維修。改造則不然，可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機(jī)床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短，見效快。 可充分利用現(xiàn)有的條件。 可以采用最新的控制技術(shù)，可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。數(shù)字控制是相對于模擬控制而言的，數(shù)字控制系統(tǒng)中的控制信息是數(shù)字量，而模擬控制系統(tǒng)中的控制量是模擬量。因此數(shù)字控制已被廣泛用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的軌跡控制和機(jī)械系統(tǒng)的開關(guān)量控制，如機(jī)床的控制、機(jī)器人的控制等。數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。該系統(tǒng)能邏輯地處理具有使用號碼或其它符號編碼指令規(guī)定的程序。數(shù)控系統(tǒng)是一種控制系統(tǒng)，它自動(dòng)輸入載體上事先給定數(shù)字量，并將其譯碼，在進(jìn)行必要的信息處理和運(yùn)算后，控制機(jī)床動(dòng)作和加工零件。隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，硬件數(shù)控系統(tǒng)已逐漸被淘汰，取而代之的是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Control）簡稱CNC。由于計(jì)算機(jī)可完全由軟件來確定數(shù)字信息的處理過程，從而具有真正的“柔性”，并可以處理硬件邏輯電路難以處理的復(fù)雜信息，使數(shù)字控制系統(tǒng)的性能大大提高。常用的信息載體有穿孔帶、穿孔卡、磁帶、磁盤等，并通過相應(yīng)的輸入裝置將信息輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。高級的數(shù)控系統(tǒng)可能還包括一套自動(dòng)編程機(jī)或者CAD/CAM系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，它的功能是接受載體送來的加工信息，經(jīng)計(jì)算和處理后去控制機(jī)床的動(dòng)作。硬件除計(jì)算機(jī)外，其外圍設(shè)備主要包括光電閱讀機(jī)、CRT、鍵盤、棉板、機(jī)床接口等。伺服驅(qū)動(dòng)接口主要是進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)化，以及對反饋元件的輸出進(jìn)行數(shù)字化處理并記錄，以供計(jì)算機(jī)采樣；機(jī)床輸入/輸出接口是用于處理輔助功能。管理軟件主要包括輸入輸出、顯示、診斷等程序；控制軟件包括譯碼、刀具補(bǔ)償、速度控制、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制等部分組成。 伺服系統(tǒng)它是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)床移動(dòng)部件，它接受數(shù)控裝置發(fā)來的各種動(dòng)作命令，驅(qū)動(dòng)受控設(shè)備運(yùn)動(dòng)。 機(jī)床它是用于完成各種切削加工的機(jī)械部分，是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，但也做了很多改進(jìn)和提高，它的主要特點(diǎn)是：，因此數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)得到了簡化，傳動(dòng)鏈較短；，數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)具有較高的動(dòng)態(tài)剛度、阻尼精度及耐磨性，熱變形較?。?，如滾珠絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等；。 輸入的程序段含有零件的輪廓信息（起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線還是圓弧等）、要求的加工速度以及其它的輔助信息（換刀、換檔、冷卻液開關(guān)等）。 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理程序一般包括刀具半徑補(bǔ)