自考课程设计.docx

自考课程设计.docx课程设计说明书
Kechengshej ishuomingshu
题目CA6140数控化改
指导教师郭志冬
专业机电一体化
姓名罢磊
准考证号 100101070230
高等教育自学考试
课程设计任务书
_、课程设计题目CA6140数控化改造
二、 课程设计工作自2012年4月15日起至2012年5月28日
止
三、 课程设计进行地点三门峡职业技术学院
四、 课程设计内容要求
指导教师：郭志冬
批准日期：
前言
我国目前机床总量为380万余台，，这 说明我国机床数控化率不到3%。我们大多数制造业和企业的生产、加工设备大 多数是传统机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种机床加工 出来的产品普遍存在质量差、品种少、成本高等缺点，因此这些产品在国际、 国内市场上缺乏竞争了，这直接影响了企业的生存和发展。所以必须提高机床 的数控化率。
在过去的几十年，虽然金属切削的基本原理变化不大，但随着社会生产力 的发展，要求制造业向自动化和精密化方向发展，而刀具材料和电子技术的进 步，特别是微电子技术、电子计算机的技术进步，运用到控制系统中，既能帮 助机床的自动化，又能提高加工精度。这些都要求对旧机床进行改造。另外， 在经济方面，用机床的数控改造比更新设备节约50%的资金。再加上市场的原 因，由于目前机床市场供给无法满足大量的机床设备的更新需要，因此更显示 出机床数控改造的必要性。
对于我国的实际情况，大批量的购置数控机床是不现实也是不经济的，只 有对现有的机床进行数控改造。数控改造相对于购置数控机床来说，能充分发 挥设备的潜力，改造后的机床比传统机床有很多突出优点，由于数控机床的计 算机有很高的运算能力，可以准确的计算出每个坐标轴的运动量，加工出较复 杂的曲线和曲面。其计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记忆和存储 下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更 换一个程序，就可以实现另一工件的加工，从而实现“柔性自动化”。改造后的 机床不象购买新机那样，要重新了解机床操作和维修，也不了解能否满足加工 要求。改造可以精确计算出机床的加工能力，另外，由于多年使用，操作者对 机床的特性早已了解，操作和维修方面培训时间短，见效快。另外，数控改造 可以充分利用现有地基，不必像购入新机那样需要重新构筑地基，还可以根据 技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和档次，将机床改造 成当今水平的机床。
数控技术改造机床是以微电子技术和传统技术相结合为基础，不但技术上 具有先进性，同时在应用上比其他传统的自动化改造方案有较大的通用性和可 用性，且投入费用低，用户承担得起。由于自投入使用以来取得了显著的技术 经济效益，已成为我国设备技术改造中主要方向之一，也为我国传统机械制造 技术朝机电一体化技术方向过渡的主要内容之一。
CA6140普通车床微机数控改造设计任务书
一、 设计任务
将CA6140普通车床改造成用MCS-51系列单片机控制的经济型的数控车床, 要求该车床纵向有直线和圆弧插补功能。系统分辨率为：。
二、 给定参数
最大加工直径：400mm（在床面上）
最大加工长度：1000mm
丝杠纵向长度：1300~1500mm
原车床丝杠纵向直径：22mm
纵向导轨类型：综合性导轨
主轴转速范围：正转（24级）10~1400rpm
反转（12 级） 14~1580rpm
溜板及刀架纵向重力：800N
刀架纵向快移速度：
最大纵向切削进给速度：
主电机功率：735kW/1450rpm
启动加速时间：30ms
机床定位精度：±
三、 设计要求
改装后数控车床应具有性能：
数控代码制：ISO
脉冲分配方式：逐点比较法
输入方式：增量值、绝对值通用
同时控制坐标轴数：2坐标轴（纵向Z,横向X）
纵向脉冲当量值：
刀具补偿量：0~
进给传动链纵向间隙补偿量：
自动升降速性能：有
改装后数控车床的工艺范围：
具有快速定位，直线插补，顺、逆圆插补，暂停，循环加工。
对微机数控系统的要求：
微机控制系统要有可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强， 具有很高的性能价格比等特点。控制系统的加工程序和控制命令通过 键盘操作实现，显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。
四、 设计工作量
一张纵向进给机构的结构改装图（A1）；
一张驱动电路原理图（A3）
一份设计说明书
包括以下内容：
1） 前言（数控改装的意义、用途及目的等）；
2） 设计的主要思