ca6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計畢業(yè)論文(已改無錯字)
2023-07-20 08:38:52 本頁面
【正文】 在完成滾珠絲杠螺母副和步進(jìn)電機(jī)的計算選型后可以著手繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖。在繪制機(jī)械裝配圖時，還應(yīng)認(rèn)真的考慮與具體結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)的一些問題。（1） 了解原機(jī)床的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，從有關(guān)資料中查閱床身、縱溜板、橫溜板、刀架等的結(jié)構(gòu)尺寸。（2） 根據(jù)載荷特點(diǎn)和支承形式確定絲杠兩端支承軸承的型號，軸承座的結(jié)構(gòu)以及軸承預(yù)緊和調(diào)節(jié)方式，確定齒輪軸支承軸承的型號。（3） 考慮各部件之間的定位、聯(lián)接和調(diào)整方法。箱上的聯(lián)接與定位等。（4） 考慮密封、防護(hù)、潤滑以及安全機(jī)構(gòu)等問題。（5） 在進(jìn)行各零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保證安裝、調(diào)試和拆卸的方便。第六節(jié) 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計控制系統(tǒng)的硬件電路時主要考慮以下功能：1） 接收鍵盤數(shù)據(jù)，控制LED顯示；2） 接收操作面板的開關(guān)與按鈕信號；3） 接收車床限位開關(guān)信號；4） 接收螺紋編碼器信號；5） 接收電動卡盤夾緊信號與電動刀架刀位信號；6） 控制X、Z向步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動器；7） 控制主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止；8） 控制多速電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)主軸有級變速；9） 控制交流變頻器，實(shí)現(xiàn)主軸無級變速；10） 控制切削液泵起動停止；11） 控制電動卡盤的夾緊與松開；12） 控制電動刀架的自動選刀；13） 與PC機(jī)的串行通信。圖（2）為控制系統(tǒng)的原理框圖。CPU選用ATMEL公司的8位單片機(jī)AT89S52；由于AT89S52本身資源有限，所以擴(kuò)展了一片EPROM芯片W27C512用做程序存儲器，存放系統(tǒng)底層程序；擴(kuò)展了一片SRAM芯片6264用做數(shù)據(jù)存儲器，存放用戶程序；鍵盤與LED顯示采用8279來管理；輸入輸出口的擴(kuò)展選用了并行接口8255芯片，一些進(jìn)出的信號均做了隔離放大；模擬電壓的輸出借助于DAC0832。與PC機(jī)的串行通信經(jīng)過MAX233芯片。數(shù)控系統(tǒng)的操作面板布置如圖（1）所示。面板設(shè)置了48個微動按鈕，三個船形開關(guān)，一只急停按鈕，顯示器包括1組數(shù)碼管和7只發(fā)光二極管。第七節(jié) 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源的選用本例中X向步進(jìn)電動機(jī)的型號為110BYG5802,Z向步進(jìn)電動機(jī)的型號為30BYG5501。兩種電動機(jī)除了外形尺寸、步距角和輸出轉(zhuǎn)矩不同外，電氣參數(shù)基本相同，均為5相混合式，5線輸出，電動機(jī)供電電壓，電流5安。這樣，兩臺電動機(jī)的驅(qū)動電源可用同一型號。在此，選擇合肥科林?jǐn)?shù)控科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的五相混合式調(diào)頻調(diào)壓型步進(jìn)驅(qū)動器，型號為BD5A。 現(xiàn)在很多企業(yè)為了生存和發(fā)展，不斷地提高機(jī)床的數(shù)控化率是必要的。需要進(jìn)行數(shù)控改造的設(shè)備一般包括傳統(tǒng)機(jī)床及近期從國外引進(jìn)，因存在問題而不能投產(chǎn)的機(jī)床設(shè)備和生產(chǎn)線。我們蕪湖高新重型機(jī)床有限公司，在機(jī)床數(shù)字化控制和改造方面有獨(dú)特的心得和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在普通機(jī)床恢復(fù)精度改造成高效的數(shù)控機(jī)床方面做了大量的工作?，F(xiàn)為了更好的服務(wù)客戶，我們總結(jié)了有關(guān)機(jī)床數(shù)控改造的知識供大家參考。一、數(shù)控改造的內(nèi)容機(jī)床與生產(chǎn)線的數(shù)控改造主要內(nèi)容有：(1)恢復(fù)原功能，對機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；(2) NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置或加數(shù)控系統(tǒng)；(3)翻新，為提高精度、效率和自動化程度，對機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對其不能滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新；(4)技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新。二、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢l．向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。至少采用PC機(jī)作為它的前端機(jī)，來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控任務(wù)PC機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。在遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程診斷和維修的應(yīng)用將更加普遍。2．向高速化和高精度化發(fā)展三、數(shù)控系統(tǒng)的選擇1．開環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。這種系統(tǒng)不需要位置和速度反饋，位移精度主要決定于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度和齒輪絲杠等傳動元件的精度，所以位移精度低。但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試維修方便、工作可靠、成本低、易改裝成功。2．閉環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測裝置測得的實(shí)際位置信號反饋給計算機(jī)，與給定值進(jìn)行比較，將兩者的差值放大并變換，驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以消除偏差。此系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、對環(huán)境溫度要求嚴(yán)。但系統(tǒng)精度高、速度快、功率大。可根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，決定是否采用。3．半閉環(huán)系統(tǒng)半閉環(huán)系統(tǒng)檢測元件安裝在中間傳動件上，間接測量執(zhí)行部件的位置。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)的部分元件的誤差，因此，其精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是其結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡單。當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司及廠家比較多，國外的如德國西門子公司、日本發(fā)那科公司；國內(nèi)的如中國珠峰公司、北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司、華中數(shù)控公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心等。選擇數(shù)控系統(tǒng)時主要是根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種精度、驅(qū)動電機(jī)的功率和用戶的要求來確定。四、機(jī)床數(shù)控改造主要步驟1．改造方案的確定(1)機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合。一般來說，需進(jìn)行電氣改造的機(jī)床，都需進(jìn)行機(jī)械修理。要確定修理的要求、范圍和內(nèi)容；也要確定因電氣改造而需進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)改造的要求和內(nèi)容；還要確定電氣改造與機(jī)械修理、改造之間的交錯時間要求。機(jī)械性能的完好是電氣改造成功的基礎(chǔ)。(2)先易后難、先局部后全局。確定改造步驟時，應(yīng)把整個電氣部分改造分成若干個子系統(tǒng)進(jìn)行，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。在每個子系統(tǒng)工作中，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作，然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作，使人的注意力能集中到關(guān)鍵地方。(3)根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)。針對改造對象確定它的環(huán)境和條件，這對選擇電氣系統(tǒng)的防護(hù)、抗干擾
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