CW6163系列普床改数控机床的PLC编程
卧式车床CW6163B的数控化改造
Hale Waihona Puke 江西南 昌 ３ ０ ０ ） ３ １ １
要】 本文叙述 了对 Ｃ １３ Ｗ６６Ｂ卧式车床进行数控化 改造的设计 思路 。 介绍 了普通卧式车床 改造的方案 ， 包括横 向、 向进给 系统的改 纵
造， 车床 导轨 和 床 鞍 配 合 滑 动 面 的改 造 ， 动 刀 架 的改 造 等 ， 电 以及 改造 后 的 整 体 调 试和 试加 工 。
用 四 工位 电动 刀 架 ［Ｄ ４ １０６ ６ ） 换 原 小 拖 板 和 刀 架 。该 电 Ｌ Ｂ — ２ （１３］ 替 １ 修 磨 了 床 身 导 轨 ， 床 身 导轨 重新 进 行 淬火 ， 换 了 主 轴 前 后 轴 ． ２ 对 更 还 承 。 有 的 进给 箱 、 板 箱 和 丝杠 被 伺 服 电机 和 滚 珠 丝杠 所 取 代 ， 须 动 刀 架 不 但 可 代 替 普 通 车 床 手 动 刀 架 ， 可 用 作 数 控 机 床 控 制 元 件 ， 原 溜 无 实 现 刀 架 自动 回转 。 重复 定 位 精 度 高 ， 安 全可 靠 。 且 修 复 。 床 鞍 和 中拖 板 经 磨 削 、 刮研 、 塑 修 复 。 贴
． １ 按客户实际要求 ， ． ３ 床头 箱 主 传 动 系 统 不 作 改 变 ， 持 原 结 构 ， 保 去 ２６ 丝杠 及 导 轨 的 自动 润 滑 润 滑 装 置 加 装 单 线 阻尼 润 滑 系 统 。对 Ｘ、 珠 丝 杠 及 各 导 轨进 Ｚ滚 除 和 挂 轮连 接 部 分 。 其 能 １ 经 过 综 合 分 析 ，决 定 使 用 广 数 的 发 Ｇ Ｋ ２Ｔ ａ数 控 系 统 和 行 润滑 ， 结 构 紧 凑 ， 够保 证 机 床 具 有 好 的 润 滑状 态 。 ． ４ Ｓ ９ ８Ｅ Ｄ ９ Ａ系 列 全 数字 交 流 伺 服 驱 动 。 Ａ８
机床CK6163的数控化改造
1 机床数控化设计概述本毕业设计是机床CK6163的数控化改造，要求是：1）进给两坐标联动，采用单片机的半闭环控制；2）脉冲当量：纵向（X）0.01mm/步，横向（Y）0.005mm/步；3）系统能实现直线插补，圆弧插补；4）电动刀架转位数为4；5）其它要求：要能实现螺纹加工。
1．1 伺服系统的选择对于机床的数控化改造，有开环、闭环和半闭环三种。
开环控制是没有输出反馈的一类控制系统，开环控制系统的优点是简单、经济、容易维修。
缺点是精度低、对环境变化和外界干扰十分敏感。
闭环系统是在工业与国防领域，应用十分广泛。
闭环系统较开环系统，具有一系列的优点，例如精度高、动态性能好、对环境变化灵敏度低，以及抗干扰能力强等。
缺点是结构比较复杂，价格比较昂贵，不容易维修。
而闭环系统虽然可以获得十分良好的控制精度。
但是，受机械传动件的非线性影响严重，只有在要求高精度的场合，才采用闭环控制。
因为各种部影响定位精度的因素都可以得到补偿。
一般的，经济、实用型的数控机床则采用半闭环控制。
显然，半闭环控制比全闭环控制容易实现，可节省投资。
因此，本课题改造采用半闭环控制。
对于本系统改造，闭环与半闭环的区别在于位置反馈传感器的安装位置。
如安装在滚珠丝杠上为间接测量；安装在工作台上为直接测量。
位置控制环内仅包含丝杠的扭转刚度及部分间隙，所以稳定性不是问题。
因此半闭环控制系统可避免传动机构非线形（如齿隙、齿轮摩擦、非刚性等）引起系统产生极限环和爬行震荡。
但丝杠与螺母之间的滞后得不到补偿，所以定位精度比闭环低。
如图1.1：图 1.1 半闭环控制系统1．2 运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位/直线系统和连续控制系统。
如果要求工作台或刀具沿各坐标轴的运动有确定的函数关系，即连续控制系统应具备控制刀具以给定速率沿加工路径运动的功能。
具备这种控制能力的数控机床可以加工各种外形轮廓复杂的零件。
因此，本机床的数控化改造后具有在点位控制系统中不具有连续控制系统中才具有的轨迹计算装置，而连续控制系统中却具有点位系统的功能。
CW6163车床电气控制系统设计说明书 (自动保存的)
CW6163车床电气控制系统设计说明书目录一、CW6163车床工艺概况▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪1二、主电路、控制电路原理图设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪1三、元器件选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪3四、控制系统元件明细表▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪4五、电气控制系统布置图▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪5六、电气控制系统接线图▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪6七、总体方案设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪6一、CW6163车床工艺概况1、CW6163车床结构简介CW6163型普通车床可用于各种回转体零件的外圆、内孔、端面、锥度、切槽及公制螺纹、径节螺纹等的车削加工，此外还可以用来进行钻孔、铰孔、滚花等加工，他主要由车身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、溜板、丝杠和刀架等几部分组成，外形如图所示：CW6163型车床的外形车削加工的主运动是主轴通过卡盘或尖顶带动工件的旋转运动吧，由主轴电动机通过带传动传到主轴变速箱实现旋转。
车削加工一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要反转退刀。
加工螺纹时，工件旋转速度与刀具的移动速度之间有严格的比例关系。
为此，溜板箱与主轴变速箱之间通过齿轮传动连接。
进给运动也由主轴电动机驱动，主轴电动机属长期工作制。
车床刀架的快速移动由一台单独的电动机拖动。
进行车削加工时，刀架的温度高，需要冷却液进行冷却。
为此，车床备有一台冷却泵电动机，为车削工件时输送冷却液，冷却泵电动机采用笼型异步电动机，属长期工作制。
2、电动机铭牌参数M1－主电动机：Y160M-4，11 kW，380V，23.0A，1460 r/min,使工件旋转。
M2－冷却泵电动机：JCB-22，0.15kW，380V，0.43A，2790 r/min,供给冷却液。
CW6163车床电气控制系统设计..
第1章 CW6163型卧式车床的简介CW6163型卧式车床电气控制系统一、主要结构CW6163型卧式车床主轴运动的正、反转由两组机械式摩擦片离合器控制，主轴的控制采用液压制动器，进给运动的纵向左右运动、横向前后运动及快速移动均由一个手柄操作控制。
可完成工件最大车削直径为630mm，工件最大长度为1500mm.。
1.对电气控制的要求（1）根据工件的最的长度要求，为了减少辅助工作时间，要求配备一台主轴运动电动机和一台刀架快速移动电动机，主轴运动的起、停要求两地操作控制。
（2）车削时产生的高温，可由一台普通冷却泵电动机加以控制。
（3）根据整个生产线状况，要求配备一套局部照明装置及必要的工作状态指示灯。
1.2 CW6163型卧式车床的特点1.车床的床身、床脚、油盘等采用整体铸造结构，刚性高，抗震性好、符合高速切削机床特点。
2.床头箱采用三支承结构，三支承均为圆锥滚子轴承，主轴调节方便，回转精度高，精度保持性好。
3.进给箱设有公英制螺纹转换机构，螺纹种类的选择转换方便、可靠。
4.溜板箱内设有锥形离合器安全装置，可防止自动走刀过载后的机件损坏。
5.车机床纵向设有四工位自动进给机械碰停装置，可通过调节碰停杆上的凸轮纵向位置，设定工件所需长度，实现零件的纵向定尺寸加工。
6.尾座设有变速装置，可满足钻孔、铰孔的需要。
7.车机床润滑系统设计合理可靠，车头箱、进给箱、溜板箱均采用体内飞溅润滑，并增设线泵、柱塞泵对特殊部位进行自动强制润滑。
1.3 运动形式：主运动：镗轴的旋轴和花盘的旋转运动。
进给运动：镗轴的轴向进给，花盘上刀具的径向进给，镗头的垂直进给，工作台的横向进给和纵向进给。
辅助运动：工作台的旋转，后立柱的水平移动，尾架的垂直移动及各部分的快速移动。
1.主轴旋转和进给都应有较大的调速范围；双速鼠笼式异步电动机，机电联合调速2．进给运动和主轴及花盘的旋转采用同一台电动机拖动，主电动机能正反转，并可调速，高速运转应先经过低速起动，各方向的进给应有联锁。
CW6163卧式车床的数控化改造说明书11
毕业设计(论文)题目：CW6163型卧式车床的数控化改造总体设计及横向进给设计院（系）：专业：班级：学生姓名：导师姓名：职称：起止时间：摘要众所周知，制造业是国民经济的基础产业和支柱产业，是推动国家技术进步的力量。
我国制造业较落后，想要改变此现状就必须提高制造业装备水平，特别是机床的数控化率。
数控机床是属于高新技术集成的机电一体化机械加工设备，受到世界各工业发达国家的高度重视。
成为当今世界机械加工设备中最引人注目的产品，但其价格昂贵。
因此，普通车床的数控化改造成为热点。
本次设计是对普通车床CW6163的数控化改造。
在这个团队主要包括:主传动系统的改造、纵向进给系统的改造、横向进给系统的改造。
而我主要是针对横向进给系统进行机械改造。
这次毕业设计对设计工作的基本技能的训练，提高了分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造了一定条件。
数控改造主要传动系统的机械改造。
由于对经济型数控机床的加工精度要求不高，为简化结构、降低成本。
通过控制横进给系统，保证改造后的车床具有定位、直线插补、圆弧插补、暂停等功能。
为实现机床所要求的传动效率，采用步进电机经联轴器再传动丝杠；为保证一定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。
关键词：车床数控改造联轴器滚珠丝杠AbstractAs we all know,manufacturing is the basic of economy industries and pillar industries,is the power to promote the progress of technological of the State.China's manufacturing industry has fallen behind，if we want to change this situation we must improve the level of equipment manufacturing industry,especially in CNC machine tools rate.High-tech CNC machine tools are integrated mechatronics mechanical processing equipment,the world's industrialized countries are highly valued of it.It has become the world's most remarkable mechanical processing equipment products,but the price is very expensive.Therefore,the lathe’s Transformation of NC has become a hot.This design is about the common Lathe CW6163transformation of NC.Main tasks are:the transformation of the main transmission system,the transformation of the vertical feeding system,horizontal feed system reform.While I was mainly aim at the lateral feeding system mechanical transformation.The graduation project on the design of the basic skills training has improved the analysis and the ability to solve engineering problems,and create a certain condition for general mechanical design.NC transformation is mainly a transformation of mechanical drive system. Because of the economy less precision CNC machining,it is order to simplify the structure and reduce costs.By controlling the cross-feed system,it ensures the modified lathe with positioning,linear interpolation,circular interpolation,and pause. Required for the realization of the transmission efficiency of machine tool,we should us a stepping motor drive and then screw through the coupling.To ensure a certain degree of driving accuracy and stability and minimize friction,a ball screw pair is needed.Screw wKeywords:lathe,NC Transformation,Coupling,Ball Scre引言 (1)1.绪论 (2)1.1数控机床优势概述 (3)1.1.1数控车床改造的意义 (3)1.1.2普通车床数控化改造的优点 (3)1.1.3数控化改造的内容 (5)1.2车床数控改造的现状与国内背景 (7)1.3车床数控改造的必要性与可行性 (9)2.车床数控改造的总体构思与技术方案 (10)2.1设计任务 (10)2.2总体方案的论证 (10)2.3总体改造方案的确定 (10)2.4机械部分的改造 (11)2.5横向进给系统设计与计算 (11)2.5.1横向进给系统计算 (11)2.5.2切削力计算 (11)2.6滚珠丝杠螺母副的设计、计算和选型 (12)2.6.1滚珠丝杠螺母副设计 (12)2.6.2计算进给牵引力 (12)2.6.3计算最大动载荷 (13)2.6.4滚珠丝杠螺母副的选型 (14)2.6.5传动效率的计算 (16)2.6.6刚度验算 (16)2.6.7稳定性校核 (16)2.6.8滚珠丝杠副间隙的消除 (18)2.7定滚珠丝杠副支承所用轴承类型和规格 (19)2.7.1选择轴承类型 (19)2.7.2确定轴承内径 (19)2.7.3选择轴承的规格代号 (19)2.7.4轴承所承受的最大轴向载荷 (19)2.7.5轴承的寿命验算 (20)2.8联轴器的选择 (21)2.9电机的选择与计算 (23)2.9.1等效转动惯量的计算 (23)2.9.2电机所需的转动力矩计算 (24)2.9.3步进电动机的选择 (28)2.10横向滚动直线导轨 (29)2.10.1滑动导轨的特点 (29)2.10.2动导轨的设计 (30)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)引言数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂，精密，批量小，多变零件的加工问题，且能稳定产品的和、加工质量。
CW6163B万能卧式车床的控制线路图解 - 机床
CW6163B万能卧式车床的控制线路图解 -机床图1和表1为CW6163B万能卧式车床的电气原理图及电器元件目录，床身最大工件回转半径为630mm，工件最大长度可根据床身的不同分为1500mm或3000mm两种。
图1 CW6163B万能卧式车床的控制线路K的触点（v52,1）（红色线）闭合将K自锁。
KM3动合触点（6、7）（绿色线）闭合，为主电动机起动做好准备。
接触器KM3动合触点（6,7）（绿色线）断开，KM1、KM2断电。
表1 CW6163B型卧式车床电器元件目录表符号名称及用途符号名称及用途Q自动开关，作为电源引入及短路保护作用KR1热继电器，作主电动机过载保护FU1-FU4熔断器，作短路保护KR2热继电器，作冷却泵电动机过载保护 M1主电动机KM1接触器，主电动机起停控制M2冷却泵电动机KM2接触器，冷却泵电动机起停控制M3快速移动电动机KM3接触器，快速移动电动机起停控制 SB1-SB4主电动机起停按钮SB7快速移动电动机点动按钮SB5-SB6冷却泵电动机起停按钮TC控制与照明变压器HL1主电动机起停指示灯ST行程开关，作进给限位保护用HL2电源接通指示灯1、主电路整机的电气系统由3台电动机组成，M1为主运动和进给运动电动机，M2为冷却泵电动机，M3为刀架快速移动电动机。
三台电动机均为直接起动，主轴采用液压制动方式。
三相交流电源通过自动开关Q将电源引入，交流接触器KM1为主电动机M1的起动用接触器。
热继电器KR1为主电动机M1的过载保护电器，M1的短路保护由自动开关中集成的电磁脱口装置来实现。
电流表A监视主电动机的电流。
机床工作时，可调整切削用量，使电流表的电流等于主电动机的额定电流来提高功率因素和生产率，以便充分的利用电动机。
当显示电流值小于额定电流时，说明可以增加功率输出，此时对切削用量的调整可以是：增加主运动速度、增加进给速度、增加背吃刀量；如果显示电流值大于额定电流时，说明应当减小功率输出，此时对切削用量的调整可以是：减小主运动速度、减小进给速度、减小背吃刀量。
课程设计---C6163型车床的经济型数控改造设计
题 目
C6163型车床的经济型数控改造设计
学校：
学生姓名：
指导教师：
专业：机械设计制造及其自动化（机电一体化）
班级：04-01
完成时间：2008-3-15
摘 要
应用数控技术对C6163普通车床进行自动化和精密化改造，改造技术主要为：在车床上附加数控装置和执行元件，选择合适的机床伺服系统和计算机系统等。结果表明：经改造后的机床完全能实现加工外圆、锥度、螺纹、端面等的自动控制，提高了原机床的生产效率，降低了劳动强度。采用数控技术对企业原有机床进行改造，即发展经济型的数控机床是当前工矿企业机床技术改造的有效途径。
2.2可行性论证7
3 设计方案
3.1总体设计方案的确定8
3.2横向进给伺服系统机械部分的计算与校核10
3.2.1选择脉冲当量11
3.2.2计算切削11
3.2.3滚珠丝杆螺母副的计算与选型12
3.2.4齿轮传动比的计算16
3.2.5步进电机的计算,校核与选型17
4 数控系统硬件电路设计
4.1数控系统基本硬件组成22
关键词；C6163车床；数控改造；经济型
Abstract
After analyzing and studying the over all structure of ordinary C6163lathe, we use numerical control technology to re-equip ordinary C6163lathe for automation and precision. We attach the numerical control device and execution elements to the lathe and choose an appropriate machinery servo-system and computer system. The result shows that after the innovation,the machine can sufficiently execute automatic control on outside diameter,taper,screw,ends,etc..It improves the production rateof the machine and decreases the labor stress from the ing numerical control technology to improve existing machinery forenterprises.ie:developing economically-typed numerial control control machinay is an effective way to the engineering innovation for factories ,works and mine.
CW6163车程电气控制系统说明书
机电传动课程设计CW6163车床控制系统设计学院：机械与电子工程学院专业：机械工程及自动化姓名：张旺新学号：1020640220指导教师：余宏涛目录CW6163车床性能------------------------------3 机床结构特点-----------------------------------3 机床主要技术参数-------------------------------3 CW6163车床电气控制系统方案-----------------5 电动机的选择-----------------------------------5 电气控制系统线路图的设计----------------------6 电器元件的选择---------------------------------8 连接导线的选择---------------------------------12 电器元件布置图---------------------------------13 设计总结----------------------------------------14 参考文献----------------------------------------14CW6163车床性能CW6163系列卧式车床适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属及中、小型金属工件。
机床功率大,刚性好，适用于强力或高速切削。
本机床主要用于车削各种工件的内圆、外圆、端面、以及公制、英制、模数和螺纹并可承担钻孔、镗孔等工艺。
机床主轴为变频无级调速，可实现不停车变速及变速范围宽，可适合粗、精加工工艺的需求。
床身采用树脂砂造型的高强度铸件，床身导轨经过超高频淬火处理和精密磨削，耐磨性和精度保持性好，承载能力强。
溜板箱内装有安全机构，防止因过载而对机床造成损坏，保证使用安全可靠。
该机床设有刀架纵、横向机动及快速运动手柄，操作灵活，宜人性好。
CW6163卧式车床数控化改造及横向进给设计
第一章绪论1.1数控机床的发展现状数控机床正在向精密、高速、复合、智能、环保的方向发展。
精密和高速加工对传动及其控制提出了更高的动态特性和控制精度，更高的进给速度和加速度，更低的振动噪声和更小的磨损。
问题的症结在传统的传动链从作为动力源的电动机到工作部件要通过齿轮、蜗轮副，皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节，在这些环节中产生了较大的转动惯量、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损。
虽然在这些方面通过不断的改进使传动性能有所提高，但问题很难从根本上解决，于是出现了“直接传动”的概念，即取消从电动机到工作部件之间的各种中间环节。
随着电机及其驱动控制技术的发展，电主轴、直线电机、力矩电机的出现和技术的日益成熟，使主轴、直线和旋转坐标运动的“直接传动”概念变为现实，并日益显示其巨大的优越性。
直线电机及其驱动控制技术在机床进给驱动上的应用，使机床的传动结构出现了重大变化，并使机床性能有了新的飞跃。
目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。
为适应这种情况，数控机床正朝着以下几个方面发展。
1.高速度、高精度化速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。
目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。
同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。
并采用直线电机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。
在直线电机刚开始开发时，因其能实现高速加工而备受瞩目。
但近年来，使用直线电机的目的已逐渐转向高精度化。
也就是说，在直线电机的诸多优良特性中，很高的定位精度和圆弧插补精度尤其令人刮目相看。
其原因是非接触式的驱动系统没有传统伺服电机旋转减速用的齿轮副、滚珠丝杠、耦合件等各种机械因素引起的误差，以及直线电机必然采用闭路控制。
cw6163普通车床数控系统改造设计
Cw6163普通车床微机数控化改造摘要：随着生产技术的发展，对数控技术及其产品的性能要求越来越高。
这就要求现代的机床具有高效率、高柔性、低成本等优点，以满足生产发展的需要。
我们必须对车床进行改造。
首先，根据设计任务和要求提出数个总方案，进行综合分析、比较和论证。
最后确定一个可行的总体方案。
从而确定了系统的运动方式、伺服系统等等。
在此基础上，对伺服系统机械部分进行详细的设计、计算。
最后，根据总体方案及机械结构的控制要求，确定硬件电路的总体方案。
改造后的数控车床的主要性能和结构与相应的普通机床类似，但数控化后增加了自动化程序、功能有所扩展、结构也有了改进。
关键字：数控技术、车床、改造。
Cw6163 microcomputer numericalrebuilding of common latheAbstractDuring the development of production technology, we will need higher and higher ability of numerical control technology and its productions. So the machine tool should have many advantage, such as high efficiency，high flexibility, low cost and so on.. In order to satisfy the request of production development, we must improve our lathe.First, Introduce several total programs according to the task and request of design. And I analyse and compare and argue the programs. At last I make sure the best program.So I can confirm the way of systematic movement 、servo-system and so on .on this base I have a careful design and count to servo-system and machine parts. At last according to the total program and control require of machine construction, I make sure the total program of hardware circuit and draw fabric design.Above all, after the rebuilding the main ability and construction of numerical lathe is same as the usual lathe. But the numerical lathe may increase the automatism program and enlarge the function and rebuild the construction.Keywords: numerical control technology, lathe, rebuilt.目录摘要----------------------------------------------------------1 Abstract ------------------------------------------------------- 1 绪言 ------------------------------------------------------------1第一篇总体方案的确定------------------------------------------4 第一章系统运动方式的确定---------------------------------4第二章伺服系统的选择--------------------------------------5 第三章计算机系统的选择------------------------------------5 第四章机械传动方式的确定----------------------------------5 第二篇 CK6163纵向伺服系统设计及计算―――――――――------------7 第一章确定脉冲当量----------------------------------------7 第二章计算切削力------------------------------------------7 第三章滚珠丝杆副的设计、计算和选型―――――――――――-------8 第四章传动元件的设计、计算及选用――――――――――------11 第五章步进电机的计算与选型――――――――----------------12 第三篇经济型数控钻床工作台Z向伺服系统的设计及计算------------22 第一章选择脉冲当量 ----------------------------------------22 第二章计算切削力――――――――――――--------------------22 第三章滚珠丝杆副的设计、计算和选型工作台--------25 第四章传动元件的设计、计算及选用------------------26 第五章步进电机的计算与选型------------------31 第四篇C K6163微机数控系统硬件电路设计----------------33 第一章控制系统的功能--------------------------------------33 第二章系统电气控制的结构框图------------------------------33 第三章中央处理单元C P U和存储器的选择及它们之间的连接电路---34 第四章译码电路的设计--------------------------------------40 第五章 I/O接口电路及辅助电路设计 ---------------------------42 第六章键盘显示器接口电路 -----------------------------------46 第七章步进电机接口及驱动电路 -------------------------------47 第八章其它辅助电路 -----------------------------------------51 第九章C K613微机控制系统硬件电路原理图------------52 第十章典型零件的加工工艺--------------------------------55结论 -------------------------------------------------------------56 致谢 -------------------------------------------------------------57 参考文献 ---------------------------------------------------------58第一篇数控系统的总体方案的拟定第一章系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位/直线系统和连续控制系统。
CW6163普通车床数控化改造第三章
第三章车床数控改造的总体构思与技术方案本次改造的普通车床型号为CW6163。
数控改造主要传动系统的机械改造。
由于对经济型数控机床的加工精度要求不高，为简化结构、降低成本。
通过控制横进给系统，保证改造后的车床具有定位、直线插补、圆弧插补、暂停等功能。
为实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经联轴器再传动丝杠；为保证一定的传动精度和平稳性，尽量减小摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。
3.1 设计任务将CW6163普通车床改造成经济型数控车床在过程中满足以下几点要求：、1．横向进给脉冲当量为0.001mm/脉冲2．进给范围：3-1000mm/min快速进给：1000-3000mm/min3．横向进给系统有微机实现开环控制系统两轴联动3.2 总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。
控制系统运动方式的确定本设计中只对机械部分进行改造不对数控部分进行改造。
3.3 总体改造方案的确定CW6163车床主要用于对中型轴类、盘类及螺纹零件的加工，加工这些零件工艺上要求机床应完成的工作内容有：能够控制主轴正反转，实现不同切削速度的主轴变速；刀架能够实现横向的进给运动，并具有在换刀点自动改变四个刀位完成选择刀具的功能；加工螺纹时，应保证主轴转一转，刀架移动一个加工螺纹的螺距或导程。
这些内容就是数控化改造后数控系统需要控制的对象。
数控机床由机床、数控系统和外围技术三部分组成。
普通车床改造的目的是利用数控系统控制车床自动完成机械加工任务，提高车床的加工精度和生产效率。
在考虑经济型数控机床改造具体方案时，所遵循的原则是在满足需要的前提下，对原有车床尽可能减少改动，以降低改成本。
改造中需要解决的问题是：将机械传动的进给和电动动控制的转位刀架改造成数控装置控制的自动转位刀架和自动进给的数控加工车床。
根据CW6163车床的有关资料，确定总体方案为：利用数控系统对输入的加工程序进行运算处理，发出的进给指令通过I/O接口输出给X轴步进电机，经联轴器后，带动滚珠丝杠转动，由螺母带动刀架直线移动，从而实现横向的自动进给运动。
PLC在CW6163卧式车床升级改造中的应用研究
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｄｕｌ ａ ｒ Ｍ ａｃ ｈｉ ｎｅ Ｔｏ ｏ ｌ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｍ ａ ｎ ｕｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕｅ
ＮＯ ． ６
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
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（ １ ． Ｃｉ ｔ ｙ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ １ １ ６ ６ ０ ０，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍ—
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CW6163普通车床半闭环数控改造毕业设计任务书
毕业设计任务书一、设计题目: CW6163普通车床半闭环数控改造 二、设计参数:最小设定运动单位 脉冲当量δ纵＝0.01mm/step δ横＝0.005mm/step 最大进给速度 纵向max V ＝3m/min ； 横向max V =＝1.5m/min 滚珠丝杠导程 S 横＝4mm ； S 纵＝6mm 行程 L 横＝490mm ； L 纵＝1060mm 工作台重量 G 横＝197kg G 纵＝434kg 时间常数 T ＝10ms T 纵＝10ms 电机钮矩 P 纵＝20Nm P 横＝12 Nm 步距角＝0.6/1.2(0.75/1.5)工作速度V 横＝1m/min V 纵＝2m/min （二）改造目标1．要求采用半闭环改造方式，位置检测器安装在伺服电机的轴上，采用直流伺服电动机，用光电脉冲传感器既测量电动机的角位移，又通过计时而获得速度。
2．将横向滑动丝杠改造为滚珠丝杠。
3．定位精度达到±0.01mm 三、设计要求1.对滚珠丝杠的设计，是考虑在最大负荷作用下的使用寿命。
丝杠的长度，丝杠的转速，滚道的硬度计运转情况满足工作要求。
选出的丝杠型号，要计算其传动效率，并演算其刚度及稳定性。
2.所选电机要满足设计要求3.数控系统的设计定位在半闭环控制的数控系统，相关的硬件元件的设计和选择要满足设计要求。
4.数控系统控制软件的设计。
5.要有相应的设计CAD图纸。
6.论文不端行为检测重复率在30%以下，如果通不过要包修改直至通过。
7.要提供论文讲解服务，保证通过答辩。
四、设计内容（一）绪论1．分析国内外数控机床发展的历史和现状。
2.数控机床发展趋势和研究方向3．普通机床的数控化改造的必要性（二）半闭环控制系统设计结合设计任务拟定CW6163车床数控化改造的总体方案，并对总体方案进行分析比较和论证，最后确定总体方案。
数控系统总体方案设计内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择、执行机构的结构及传动方式的确定，微型计算机数控系统的选择、设计等（数控系统硬件电路设计）应根据毕业设计任务及要求提出系统总体方案，对方案进行分析和论证，最后确定总体方案。
2074CW6163型卧式车床的数控化改造总体设计和横向进给设计
XX大学毕业设计（论文）题目：CW6163型卧式车床的数控化改造总体设计及横向进给设计院（系）：专业：班级：学生姓名：导师姓名：职称：起止时间：摘要现代数控机床是未来工厂自动化的基础。
旧机床数控化改造范围大、潜力大、投资少、见效快，已经成为适合我国国情，促进制造业技术进步的重要手段。
因此，数控系统改造车床的研究具有重要意义。
本文在叙述了数控技术的历史、现状和发展的基础上，通过对旧机床的分析，结合机床改造的总体思想，提出了数控化改造的技术方案和新数控系统的选型配置方案;针对旧机床的要求，进行了传动系统的重新设计，提高了传动的精度，重新设计机床的控制逻辑，通过对伺服系统的分析，完成了机床各主要参数的优化和匹配。
本机床改造后将会展示出强大的功能、稳定的性能，将完全符合机床的技术规格和精度标准，加工出合格的零件，大大提高了车床的性能，是一次有益的尝试。
关键词：CW6163;机床;改造;数控系统。
AbstractThe modern Computer Numerical Control （CNC）machine is the foundation of the modern manufactory. The remaking of old machine for CNC is an efficient means to promote the progress of the manufactory, which is adapted to the circumstance for our country. Its range is wide, its cost is low and its period is short. Therefore, it is very important to study a remarking the lathe machine by using CNC system.This paper introduces the history and the development of CNC system. Based on its theory, through the analysis about the components of the old machine, presents the remaking transmission system to raise the precision of the lathe。
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CW6163系列普床改数控机床的PLC编程#xoFcjRE目录,]LsX"umHB0eB'l引言 4 x4N*P第一章概述 5 G_E \p%L>]1.1 数控系统的简介 5 F@ld#O1.1.1数控系统发展简史及趋势 5 Kt`/+k)m1.1.2数控（NC）阶段 5 ^|lw~F1.2.3计算机数控（CNC）阶段 5 le1 50;71.2 PLC简介 6 RQ;}+S1.2.1 PLC定义 6 FT Ytf4t1.2.2PLC的结构与组成 6 p C/13|I1.2.3PLC的工作原理 6 o#QS: '|1.3 PLC和NC的关系 6 l\_81oZ第二章CK6163数控机床的整体设计7 b#W(&b^q 2.1 CK6163的总体结构介绍7 FyWrb+_0v2.2数控机床的整体设计7 B4eV$~<第三章数控系统选用8 H+5S )r3.1开环步进伺服系统：8 9dwLkr3.2闭环数控系统：8 }=fls=c/03.3半闭环数控系统：9 Xu7 lV第四章数控机床强电控制10 |& _(I4.1主轴电机的控制。
10 \u*[mrX_B:4.2 变频器、变频电机：11 W?yGV{#V(=4.3、润滑系统的控制13 ->'xjD4.3.1强电线路图13 %']`t-N84.3.2控制电路13 0Om<+]).R4.3.3润滑系统控制顺序方框图15 bd& Nf24.4、冷却电机控制15 W#foV Ai .4.5 . 刀台电机15 &R3#? 1,第五章数控机床的逻辑控制16 J+=?taZ5.1 启动时PLC程序设计：16 \9 k 3;zw5.2、主轴的逻辑控制17 Hm]\.ZEy5.2.1、主轴变速过程如下：17 c3N,P< #5.2.2主轴速度控制S功能17 6*s:I&5.2.3.主轴正转、反转、停止功能17 Asli<L(?`5.3变频器的逻辑控制18 ~N8$abQJV5.4刀台控制20 j#- n5.5润滑系统的PLC 22 6Ok]E`5.5.1润滑系统的控制顺序简介22 J#?z/3v(5.5.2滑系统的故障监控22 bf6:J `5Z5.5.3 润滑系统的PLC控制梯形图23 [#;CBs5o结论24 ;]T;mb>致谢25 ?cB26Zrcb参考文献26 7,FhKTV1/附件27 {11xjvADvAfYONUD/puKB4x@{rtERH.&"~eHO T .bXr~9]QHwa>_|2N V`=T?1[5,Gy2$mglBCW6163系列普床改数控机床的PLC编程SDko#DUb8 HgcV}A}_ 0iwG;OSEMgB1摘要本文主要是将传统的CW6163车床的电气控制系统改造成为数字控制的开环控制系统。
改造后的系统是以单片机系统为控制模块，以步进电机为驱动执行元件。
实现X轴和Z 轴的两坐标联动以及对刀具的自动选取。
同时能够进行直线和圆弧的插补；工件在一次安装后，完成多道工序的加工，通过编写不同的程序完成各种较为复杂零件的加工。
WP !u3\91 数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙、功率大、便于操作和维修，机床数控改造时应尽量达到上述要求。
不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。
9 !V,++j通过对CW6163普通车床的数控改造，使其加工精度明显提高，定位准确可靠，操作方便，性能价格比高。
这种方法对中小企业设备的数控改造有一定的借鉴与推广作用。
本次改造主要针对车床的主轴系统、刀架系统、进给系统、反馈环节、电器控制柜以及数控系统进行了改造，改造方法简单、改造操作步骤便于实施。
而且掌握了一些CAM、CAD等制图软件的应用和论文的撰写格式，这篇论文对我四年的大学学习的一次全面总结。
|l:,EA_v|关键词数控机床变频器CNC PLC 数控化改造fk\hrVPn,Q^M$mS0'}E"M dbM\r=i>(cu=H?^G[yv-}B T+;R^=($X0xUn#&A~-4Q~++PKBeThe PLC Programming Of CW6163 Series Plain Lathe To CNC #-kx$(''VfT5vO.aAbstract This paper mainly is that the traditional CW6163 lathe electricity control system is reformed the numerical control the open-loop control system. After the reform system is take the monolithic integrated circuit system as the control module, Take step-by-steps the electrical machinery as the actuation functional element. Realizes the X axis and the Z axis two coordinates linkage are as well as to the cutting tool automatic selection. At the same time can carry on thestraight line and the circular arc inserts makes up. After installs the work piece, completed the processing procedure. Through the preparation of different procedures to complete all the more complicated parts of the processing 7mnZ,gpbA new numerical control lathe should reach in the design: There is high quiet dynamic rigidity; the coefficient of friction between the vice sport is little, the transmission has no interval; the power is large; Easy to operate and maintenance. Lathe numerical control should try one's best and reach and require while being above-mentioned when the transformation. Can't think and link numerical control device and ordinary lathe together and reach numerical control request of lathe, Also should carry on to main part corresponding transformation enable their's reaching certain designing requirement, Purpose of transforming that could be expected. bP7 _QYQ6This paper introduced a CW6163 alteration method of numerical control lathe. This alteration leads the machining precision sharply improved. This positioning is precise and reliable , and the manipulation is convenient, finally the price is much cheaper. This method is worthy to popularize for reference. The transformation of the main response to the lathe spindle system, cutting tool system, the feed system and the feedback link, electrical control cabinet and the NC system is revamped; the method is simple, transforming operational steps to facilitate their implementation. Moreover has grasped some charting software the and so on CAM, CAD application and the paper composes the form，This paper for me four years of university study in a comprehensive summation. }ssL;qKey Words CNC machine tools converter CNC PLC numerical control system E|x t\ *v[<;z(7Qk引言B4w/cIj_nI,-ftMD-|由于市场竞争日趋激烈，产品更新极为迅速。
随着重工业业以及轻工消费品生产的高速增长，中小批量零件的生产及复杂零件越来越多，精度要求也越来越高，这就要求加工设备具有很高的效率和加工精度。
而传统的普通机床已远远不能满足现代生产的需要。
rM)#}eZK!随着现代计算机技术和自动控制的飞速发展，信息处理功能不断提高，而价格不断降低。
这使得计算机在机械制造行业得以广泛的应用。
以数控技术为核心的现代制造技术，以微电子技术为基础，将传统的机械制造技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术有机地结合在一起，构成高度信息化、高柔性、高度自动化的制造系统。