【正文】 ，增加數(shù)控系統(tǒng)，將其改造成NC車床。綜合上述對三個總體方案的初步評價，方案一有以下幾方面的優(yōu)勢：：方案一在機械方面保留了原車床上大部分部件，這樣不僅保留了原車床的加工工藝范圍，并在配置了簡單數(shù)控系統(tǒng)的條件下，進一步擴大了加工工藝范圍，在低投入的情況下，達到了較好的改造經(jīng)濟性。方案一在數(shù)控配置上采用MCS51系列中8031單片機做成簡易數(shù)控系統(tǒng)，與機械方面對軟件控制系統(tǒng)的要求達成統(tǒng)一。對操作者而言，方案一機械部分改動較少，操作者熟悉原機床，便于操作維修，降低了對操作者的技術要求。由于方案一在機械改造方面改造量小，外購件少，可降低改造費用，縮短改造周期，交貨期短，可滿足生產(chǎn)急需。第三章機械部分改造設計與計算一、縱向進給系統(tǒng)的設計與計算已知條件：工件工作臺重量：W=100kgf=1000N (根據(jù)圖紙粗略計算)時間常數(shù)：T=25ms滾珠絲杠基本導程：L0=6mm行程： S=900mm脈沖當量： 縱向δp1 =步距角： α=176。從《機床設計手冊》中可得知，在一般外圓車削時：Fx =(~) FI FY= (~) FI取Fx = FI== FY= FI ==由《經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)設計》中式（63）知，綜合導軌車床絲杠的軸向力：P=KFx+F′(FI +W)式中 K= F′= 則 P=+(+1000) =1) 強度計算：壽命值： 取工件直徑D=100mm,查表66 得Ti=15000h查表67 運轉系數(shù)fW=查表68 硬度系數(shù)fH=則根據(jù)最大動荷Q的可供選用的滾珠絲杠副型號有：W3006 WCh2506 WiL3006 WiL2506 WD3006 N3006 Nch3006 NL3000 ND3006 ND3506選擇內循環(huán)，螺紋式預緊，基本導程L0=6mmNL3006型內循環(huán)螺紋調整預緊的雙螺母副：D0=30 螺旋升角λ=3176。即△L=△L1。4）穩(wěn)定性驗算滾珠絲杠的兩端裝推力軸承，絲杠不會發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，故不必驗算。 ——零件軸向長度（）。②車床主軸的轉速必須小于主軸脈沖發(fā)生器的最高允許轉速以免損壞脈沖發(fā)生器。在進行普通車床的經(jīng)濟數(shù)控改造時，多采用外購直動轉位刀架（螺旋升降轉位刀架）。刀架的抬起利用壓縮彈簧的恢復力，利用螺紋傳動，將旋轉運動變成軸向直線運動，從而達到刀架的抬起。刀架的選位由刀架位置的偏碼和微機程序來實現(xiàn)。四、 拖板箱拆除原拖板箱，利用此位置安裝新拖板箱，新拖板箱上裝有固定滾珠絲桿的螺母，并在內部設儲油箱和手壓泵用于潤滑絲桿副。有了硬件，軟件才能有效地運行。④ I/O輸入/輸出接口電路。存貯器用于存放系統(tǒng)軟件，應用程序和運行中所需的各種數(shù)據(jù)。MLS51系列單片機在我國機床數(shù)控改造方面應用較為普遍，其配套芯片低廉，普及性通用性強，制造方便，完全能夠滿足經(jīng)濟型數(shù)控車床的改造需要。二、單片機控制系統(tǒng)的設計（一）主要的技術特性及硬件配置中央處理器為8301CPU，系統(tǒng)時鐘為12MHZ，存貯器選用8片8K8位的2764 L=PKOM和8K8位的6264K4M，監(jiān)控程序和各功能模塊程序固化在2764一塊EPKOM內。這樣安排的好處是更換零件加工程序時，只需更換一塊芯片即可。I/O接口芯片選用2片8155,28155的PA口作為輸出口，向L291輸出Z向電機的速度，指令PCD也定為輸出口，向其中P0~P2用于微處理，對Z向電機速度反饋速度的轉向信號。PB口定義為輸出口向L2P1輸出X向電機的速度指令。（二）存儲器空間的分配8000H~8FFFH EPROM 存放監(jiān)控程序9000H~9FFFH EPROM 存放功能模塊程序6000H~7FFFH EPROM 存放常用零件加工4000H~5FFFH SRNM 程序(三) I/O地址分配地址 芯片名稱 1FOOH~1FFFH 8155 (1)BFOOH~BFFFH 8155 (2)8155內部寄存器編址名稱 8155（1） 8155（2） 命令狀態(tài)寄存器 1FF8H OBFF8HPA口 1FFYH OBFF9HPB口 1FFAH OBFFAHPC口 1FFBH OBFFBH定時器低8位寄存器 1FFCH OBFFCH定時器高6位寄存器 1FFDH OBFFDH和2位定時方式寄存器三、軟件系統(tǒng)本系統(tǒng)通過軟件來實現(xiàn)對步進電機的控制，使其完成加工中要求的正反轉及傳動速度。在調用該模塊前要顯示的數(shù)據(jù)已寫入顯示緩沖區(qū)。該模塊功能：識別是否有鍵按下。經(jīng)鍵譯碼如是數(shù)字鍵按下則將鍵值送顯示緩沖區(qū)，若為功能鍵按下則轉到對應的服務程序。該模塊的功能完成圓弧插補計算，入口參數(shù)：KR2分別為動點Kij的坐標 ，Ui物態(tài)為圓弧的起點坐標 為動點K的偏差，初值為出口參數(shù)，A中，為 坐標運算完成，標志置1，系統(tǒng)中圓弧加工分8個走向，由圓弧加工的數(shù)控字中給出確定圓弧起點坐標的橫向步數(shù)和縱向步數(shù)。4. 步進電機控制模塊該模塊功能是判斷步進電機的轉向，然后按順序輸出控制脈沖。（1）偏向軸承調整法，在這種消除間隙的方法中，其中一個齒輪裝在偏心套上，通過轉動偏心套相對齒輪的轉角，就可調節(jié)兩嚙合齒輪的中心距，從而消除圓柱齒輪正、反轉時的齒側間隙。裝配時墊片厚度應使得兩齒輪之間既消除間隙，又運轉靈活。正轉時，另一片齒輪與寬齒輪嚙合，傳遞動力和運動。雙片薄齒輪錯齒調整法的結構有螺釘固定式的，有 向彈簧式的等，本設計中就采用了第三種方法消除間隙。其結構形式有利于雙片齒輪錯齒調整法和軸向壓簧調整法，可根據(jù)數(shù)控機床的使用要求合理地選取和設計。潤滑劑和潤滑方式?jīng)Q定于軸承的類型、速度和工作負荷。滾動軸承的潤滑基于彈性流體動力潤滑理論。接觸區(qū)是一小塊面積的接觸，而不是一條線或一個點的接觸。瞬時局部高粘度的油可以在接觸區(qū)形成油膜，把滾動體和滾道隔開。滾動軸承可以用潤滑脂或潤滑油潤滑。密封主要就是防止油外泄和塵埃屑末等進入。我們的設計和改造任務主要包括主運動和進給運動的改造設計，通過改造使其具有數(shù)控機床的一般特性。目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3％。在設計過程中，我們也學到了很多東西，我們通過查閱大量的資料，把所學的知識應用到設計中，這樣既溫故了我們在大學期間所學的專業(yè)知識，又培養(yǎng)了我們一種獨立思考問題、解決問題的能力，對今后的工作必將產(chǎn)生深遠的影響。盡管在指導老師的全力指導下，錯誤也再所難免，這樣，讓我有了一次知識的重