C616卧式车床的数控化改造
c616数控改造总体设计及零件
时，停车退刀，记下此时的Ｘ，ｙ，Ｚ的值。
此时，液压前卡爪和液压后卡爪抱紧转子坯料不松开。
松开前端的四爪卡盘和尾座的三爪卡盘，液压前卡爪和液压后卡爪抱紧转子坯料与刀盘部分整体向右移动到位（见图３）。
特别要注意的是此时转子坯料与液压卡爪之间不能有任何的相对运动。
移动到位后的转子坯料已加工部分已从尾座的主轴孔内穿出，此时，在转子已加工部分三爪卡盘夹紧处，穿上一个带开口的薄壁套（薄壁套内径比已加工的转子外径大０．２～Ｏ．４ｒａｍ），再用尾座上的三爪卡盘卡紧薄壁套把转子卡紧。
之后，用数控螺杆铣床床头箱上的四爪卡盘对转子进行找正并卡紧。
最后将记下的Ｘ，ｙ，Ｚ值输入面板控制盘内，就可开机继续加工。
这个过程我们叫做“接刀”。
１．床头箱下部；２．转予坯料；３．床头箱主轴孔；４．铣床主轴；５．床头箱上部；６．四爪卡盘；７．液压前卡爪；８．铣刀盘；９．液压后卡爪；１０．尾座三爪卡盘；１１．尾座主轴；１２．尾座主轴孑Ｌ；１３．床身。
图２利用改造后的尾座加工长于床身的转子１．床头箱下部；２．转子坯料；３．床头箱主轴孔；４．铣床主轴；５．床头箱上部；６．四爪卡盘；７．液压前卡爪；８．铣刀盘；９．液压后卡爪；１０．尾座三爪卡盘；１Ｉ．尾座主轴；１２．尾座主轴孔；１３．床身。
图３利用改造后的尾座进行接刀加工的示意图通过２次或多次“接刀”，从理论上就可加工任何所希望长度的转子，提高了机床的加工能力。
３使用效果２００５年１０月我们完成了这项技术改造，使用至今，效果很好。
我公司的５ＬＺｌ７２，５ＬＺｌ９７，５ＬＺ２０３钻具及２ＧＬＢｌ２００—１４双头螺杆泵的转子都是在这台改造后的数控螺杆铣床上加工完成的，已经加工了数百根不同型号的长度长于机床床身的转子，．并都达到了设计要求，经整机装配，效果良好。
这项技改费用仅２万多元，而购进新机床设备需要资金１３０多万元，不仅节约了资金，并为开发新产品节约了时间。
作者简介：郝华民（１９６３一），男，工程师，从事采油螺杆泵、螺杆钻的生产研制工作。
C616卧式车床数控化改造
一、绪论(一)数控设备与技术现状1.数控设备近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业己有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。
在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。
1年，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元[1]，消费额比上一年增长25%。
但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。
近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。
出口的数控机床品种以中低档为主。
国内数控机床的特点1.新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位例如:全长33公里的上海磁悬浮快速列车线，是“十五”期间国家重点建设项目，其中组成列车线的2550根轨道梁是整个工程的最关键部分，对加工轨道梁的精度提出了相当高的要求。
去年年初，沈阳机床集团机床股份有限公司中捷友谊厂以工期6个月、标的6200万元在磁悬浮轨道专用数控机床项目公开招标中折桂，并于8月底将一次性验收合格的8台数控铿铣床组成的轨道梁生产线一次试车成功，目前这套铣M加工中心已加工出轨道梁1100根，确保了轨道梁的加工精度和速度，为实现今年年底试车打下了良好的基础。
2.数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%.金切机床行业产值数控化率从2000年的17.4%提高到2001年的22.7%[2]。
3.数控机床发展的关键配套产品有了突破近年来通过政府的支持，数控机床配套生产得到了快速发展。
C616车床纵轴数控化改造课程设计解读
班级：XXXX学号：XXXXXXX 姓名：XXXXXX 导师：XXXXX目录绪论 (3)机械设计部分 (4)电器设计部分 (14)心得体会 (27)参考资料 (28)设计题目：用微机数控系统改造C616车床设计内容：1、设计采用步进电机伺服机构的开环机床数控系统，控制对象为机床进给系统的x、z向工作台。
2、总体方案包括机械、电机、微机部分的选择与设计。
3、对纵向进给系统进行机械结构设计并画出纵向进给系统装配图。
4、设计一个步进电机驱动电路包括环形分配器的选择、设计、光电耦合器和功放电路的设计及其与微机的接口电路，画出驱动电路图。
5、软件设计。
绪论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，很好地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，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。
但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。
我国作为机床大国，对普通机床数控化改造不失为一种较好的良策。
尤其对一些中小型企业来说，面对周转资金不足、而企业又要发展。
可以说时代在呼唤一些专业人员能够对企业里面原有的机床进行数控改造。
本文针对目前企业现状，以C616普通车床为例,提出简易型经济数控改造思路和设计方法。
机械设计部分经济型数控机床的改造一般是步进电机经减速驱动丝杠，螺母固定在溜板箱上，带动刀架左右移动，步进电机的位置可放在丝杠的任一端。
对车床改造来说，外观不能像产品设计要求的那么高，从而改造方便。
从实用方便来考虑，一般都把步进电机放在纵向丝杠的左端。
一、机电一体化对机械部分的要求：1、低摩擦导轨（滚动摩擦）精密丝杠（滚珠丝杠）。
2、无传动间隙（用丝杠螺母副消除间隙）。
3、高刚度4、高谐振频率5、低惯性（以提高稳定性和响应特性）。
二、设计已知条件：1:、工作台重量W=800N2、起重动加速时间T=50ms3、脉冲当量δ=0.01mm/step4、快速进给速度Vmax=2m/min5、工作台行程L=640mm.6、切削进给速度 0.6/min v m =7、主轴电机功率 p=4KW三、机械设计计算：(1)切削力的计算最大切削功率 η⋅=E c P P式中：E P ---主电动机的功率η---主传动系统总效率 （一般η为0.70-0.85）这里取η =0.8则 kw kw P c 2.38.04=⨯=切削功率应接各种情况下经常遇到的量大切削力（或转矩）和最大切削速度（或转速）来计算。
c616机床数控步进改造
C616机床数控步进改造介绍C616机床是一种常见的传统机床，通常采用传统的机械控制方式。
然而，随着数控技术的发展，将传统机床进行数控改造已经成为一种趋势。
本文将详细介绍将C616机床进行数控步进改造的过程和方法。
数控步进改造的优势传统的C616机床由于使用传统机械控制，存在一些局限性，例如操作复杂、精度低、效率低等问题。
而将C616机床进行数控步进改造，可以带来以下优势：1.精度提升：数控步进改造可以通过精确的步进控制，提高机床的加工精度。
2.操作简化：传统机床需要操作者掌握繁琐的机械操作技术，而数控步进改造后，只需要通过编程控制即可完成加工任务。
3.生产效率提升：数控步进改造可以实现自动化生产，提高生产效率。
4.加工范围扩大：数控步进改造可以实现更加复杂和多样化的加工任务。
数控步进改造的基本原理C616机床的数控步进改造基于数控技术和步进控制技术。
其中，数控技术主要包括数控编程、插补运动控制和脉冲信号输出等；步进控制技术主要通过控制步进电机实现精确的位置控制。
数控编程数控编程是通过一系列指令来描述加工任务的过程。
常见的数控编程语言包括G代码和M代码。
G代码用于定义加工的运动轨迹，例如直线、圆弧、螺旋等；M代码用于定义机床的辅助功能，例如主轴开关、冷却液开关等。
插补运动控制插补运动控制是指在加工过程中，根据设定的路径和速度，通过插补算法计算出每个时间点的运动控制指令。
常见的插补算法包括线性插补、圆弧插补等。
脉冲信号输出将插补运动控制计算出的指令转化成脉冲信号输出给步进电机，从而实现精确的位置控制。
通常使用脉冲生成器和驱动器来实现脉冲信号的输出和步进电机的驱动。
C616机床数控步进改造的步骤将C616机床进行数控步进改造，需要经过以下步骤：1.设计数控系统：根据C616机床的结构和性能，设计合适的数控系统，包括数控编程、插补运动控制和脉冲信号输出等模块。
2.安装数控设备：根据设计的数控系统，安装数控设备，包括数控主机、脉冲生成器和驱动器等设备。
c616车床数控化改造----进给系统改造毕业设计(论文)[管理资料]
![c616车床数控化改造----进给系统改造毕业设计(论文)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc5998a3f01dc281e43af076.png)
C616车床数控化改造----进给系统改造摘要本设计是将普通车床的进给系统改造为数控车床进给系统，通过对数控技术的了解，设计出来了对普通车床进给系统改造的总体方案。
通过对进给系统滚珠丝杠的设计计算以及齿轮及转矩的设计计算，从而完成了数控改造的传动装置的设计及其计算。
然后又介绍了滚珠丝杠副的轴向间隙、滚珠丝杠副的安装结构、支承结构、进给系统传动齿轮间隙的消除、采用减速箱的目的及注意事项、减少或消除空程的必要性和方法，通过这些介绍能了解滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧方法。
，。
，。
在对滚珠丝杠的设计计算中得出，。
通过对齿轮的有关计算，，。
在使用改造后的车床中，一定要注意所用切削力和最大负载，超出后会大大降低车床使用寿命。
普通机床的数控化改造事业方兴未艾，在我国目前形式下将大批故障机床尤其是一大批闲置的普通机床进行改造、升级，以较小的投入尽快使这批设备在经济发展中发挥效能、创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的课题。
随着生产技术的不断改造，不断发展与产品的不断更新，机器制造厂里的许多金属切削机床中有部分已不能满足生产率和加工精度的要求，因此需要不断地更新，此次对原有的C616机床进行技术改造，其本质是采用数控机床对传统产业进行技术改造，赶上或超过先进国家。
关键词: C616车床横向进给系统纵向进给系统数控化改造齿轮及转距目录第一章绪论 (1) (1) (1) (1) (3) (3) (4) (4) (5)第二章 C616普通车床数控改造的总体方案 (6) (6) (6)第三章数改C616车床传动装置设计 (8) (8)、特点及类型 (8) (9) (11) (11) (13) (16) (18) (19) (19) (20)第四章滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧方法 (23) (23) (24) (24)进给系统传动齿轮间隙的消除 (25) (25) (25)第五章结论 (27)参考文献 (28)谢辞........................................... 错误!未定义书签。
c616普通车床的数控改造—横向进给系统的毕业设计
1前言1.1数控技术与数控机床1.1.1数字控制与数控技术数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法]1[。
数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的装置。
计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC）以计算机为核心的数控系统。
数控化技术就是以数字程序的形式实现控制的一门技术，它是随着电子计算机的发展而发展起来的，综合了各个技术领域里的新成就，具有广泛的通用性，是高自动化程度的工业自动控制技术。
现代数控技术所涉及到的技术领域、学科很多，范围较广，需要信息技术来解决问题。
计算机在数控技术方面的应用，出现于70年代，突出的应用产品就是CNC。
计算机数控技术多以通用的小型或微型计算机为核心，再增加适当的接口电路及外围设备，来代替NC数控柜中的专用电子计算装置。
计算机数控系统不仅比原来的NC数控系统使用范围广、功能全，而且还有相当大的通用性，改善了对机床操作的控制。
计算机数控系统具有以下特点：灵活性强,这是CNC系统的突出特点，对于传统的NC 系统，一旦提供了某些控制，就不能改变，除非改变相应的硬件。
而对于CNC系统，硬件是通用的、标准化的，对于各种不同的机床进行控制的要求，只需改变相应的控制程序即可，不必制造新的硬件；通用性好；可靠性高，在CNC系统中，加工程序常常是一次送入计算机存储器内，避免了在加工过程中由于纸带输入机的故障而产生的停机现象，由于许多功能均由软件实现，硬件系统所需元器件数目大为减少，整个系统的可靠性大大改善，特别是随着大规模集成电路和超大规模集成电路的采用，系统的可靠性大为提高；易于实现多功能、高复杂程度的控制，由于计算机有丰富的指令系统，能高速的进行复杂的计算，所以实现多功能高复杂程度控制比用硬件系统方便的多；使用维修方便；具有通信功能。
C616型普通车床数控改造任务书
本科毕业设计任务书
题目：C616型普通车床主传动系统
数控改造
专业：机械设计制造及其自动化
班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
毕业设计任务书
一、毕业设计原始资料
1．C616车床基本资料
2．
3．
二、毕业设计任务及要求
1．对C616型普通车床进行主传动系统数控改造；
2．改造后的系统符合加工要求。
3．
4．
5．
三、毕业设计工作量
1．设计说明书
毕业设计说明书应包括下列内容：封面、毕业设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、论文评定成绩，并按顺序排列。
设计说明书的字数应在20000字以上，采用A4纸打印。
2．查阅参考文献
查阅文献10篇以上，其中查阅与课题有关的外文文献2篇以上，并将其中的1篇文献的摘要的原文和译文（不少于3000汉字）附在附录中。
3．设计图纸
毕业设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图，图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。
图纸全部由计算机绘制。
（1）
（2）
四、毕业设计进度安排
五、参考资料
1．机械设计手册
2．机床设计手册
3．与本设计相关的其他设计资料
4．
5．
6．
六、审批意见
1．教研室意见：
教研室主任签名：
年月日2．学院意见：
教学院长签名：
年月日。
C616车床的经济型数控改造总体方案及主要零部件的设计
时 ， 车退 刀 ， 下 此 时 的 ｘ， ｚ 的 值 。此 时 ， 停 记 ｙ， 液 压 前 卡爪 和液压 后 卡爪抱 紧转 子坯 料不 松开 。松 开 前 端 的 四爪 卡盘 和 尾 座 的三 爪 卡 盘 ， 压 前 卡爪 和 液 液 压后 卡爪 抱 紧转子 坯料 与刀 盘部分 整 体 向右 移 动
Ｃ１ ６ ６车床 的经 济 型数 控 改 造 总体 方 案及 主 要零 部 件 的设 计
唐 林
（ 州 省 机 械 职 业 技 术 学 校 ， 州 贵 阳 ５３ ０ ） 贵 贵 ５ ４ ２
摘
要 ： 一部 分普 通 车床 进 行数 控 改造 ， 对 使
其 成 为 经济型数 控 车床 ， 很 多职 业 技 术 学 校 解 是
螺母 副 ； 主轴 采用 变频 器控 制 ， 端 加一光 电编码器 后
通过 ２次 或多 次 “ 刀 ” 从 理论 上 就 可 加 工 任 接 ， 何 所希 望长 度 的转子 ， 高 了机 床 的加工 能力 。 提
３ 使 用 效 果
２０ ０ ５年 １ ０月 我 们 完 成 了这 项 技 术 改 造 ， 用 使 至今 ， 果很 好 。我公 司 的 ５ ７ ，Ｌ １ ７ ５ Ｚ ０ 效 １ ２５ Ｚ ９ ，Ｌ ２３ ３１
钻具 及 ２ Ｌ １ ０ — ４双 头 螺 杆 泵 的转 子 都 是 在 这 Ｇ Ｂ ２ ０１
用波 纹 管连 接 ， 加 工 螺纹 使用 ； 数 控 系 统选 用 供 ② ｓ ＮＵＭＥ Ｋ ８ ２ 对 纵 、 向进 给 系统 进 行 开 环 Ｉ ＲＩ ０ Ｃ， 横 控 制 ， 向脉 冲 当 量为 ０ ０ ６毫 米 ／ 冲 ， 向脉 冲 纵 ．０ 脉 横
开 口的薄 壁套 （ 壁套 内径 比 已加 工 的转 子 外 径 大 薄
普通车床C616的数控改造毕业设计论文
摘要本文主要是将传统的C616车床的电气控制系统改造成为数字控制的开环控制系统。
随着当今工业设备对精密程度的要求越来越高，对机械加工设备的加工精密程度也要求越来越高。
而在中国的机械加工设备的车床中，普通车床占了很大比例。
这已经越来越制约着当今工业的发展。
而数控机床由于价格昂贵，且需要较高技术的加工工人。
所以对普通机床进行数控改造具有很大的意义。
本人在搜索、查阅和研究大量有关资料的基础上，对机床的数控改造技术进行了研究和分析，并描述了机床控制系统的设计。
整个改造过程主要对车床纵、横向进给系统进行了改造，选用自动转位刀架，由脉冲发生器来加工所需要的螺纹。
整个控制系统以8031型号的单片机为中心，通过编程对机床的驱动设备进行控制以达到所需要的加工程度。
关键词：C616车床数控改造8031单片机步进电机目录摘要 (1)ABSTRACT ....................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论. (1)1.1普通机床数控化改造概述 (1)1.2机床数控化改造的意义 (1)1.2.1 微观看改造的必要性 (1)1.2.2 宏观看改造的必要性 (2)1.3国内外机床改造业的发展概况 (2)1.3.1 国外机床改造业的发展 (2)1.3.2 国内机床改造业的发展 (3)1.4数控机床未来的发展方向 (4)第2章 C616普通车床数控改造总体方案的设计 (5)2.1本毕业设计的选题及主要任务 (5)2.2总体方案设计 (5)第3章机械部分改造 (7)3.1纵向（Z向）进给系统的设计 (7)3.2横向（X）向进给系统的计算与设计 (13)3.3机床导轨改造 (17)3.4自动刀架的选择 (18)3.5主轴脉冲发生器 (18)第4章电气系统控制部分改造 (20)4.1步进电机的选择 (20)4.1.1 步进电机选用的基本原则 (20)4.1.2 C616纵向进给系统步进电机的确定 (21)4.1.3 C616横向进给系统步进电机的确定 (21)4.2数控装置硬件设计 (21)4.2.1 数控系统硬件组成 (21)4.2.2 单片机的选择 (22)4.2.3 存储器的选择 (23)4.2.4 I/O接口电路 (23)4.2.5步进电机驱动电路 (24)4.3数控系统软件设计 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)第1章绪论1.1 普通机床数控化改造概述随着机电一体化技术的迅猛发展，数控机床的应用已日趋普及，机械制造业正在越来越多地采用数控技术来改善其生产加工方式，用以解决现代机械制造中结构复杂、紧密、批量小、多变零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率，但是数控机床的应用也受到其他条件的限制。
C616车床数控系统改造
C616车床数控系统改造介绍C616车床是一种常见的金属加工设备，采用传统的手动操作方式。
然而，随着科技的发展，数控系统的应用日益普及，已经成为许多制造业企业提高生产效率的关键工具。
因此，对C616车床进行数控系统的改造，能够极大地提升其自动化程度，提高生产效率和产品质量。
本文将探讨C616车床数控系统改造的必要性、关键技术和可能面临的挑战，以及改造后的优势和应用前景。
改造目的C616车床的传统操作方式需要操作人员进行手动控制，需要较高的技术水平和操作经验。
而采用数控系统进行改造后，可以实现以下几个目的：1.自动化：数控系统能够自动化完成加工过程，减少人工操作的需求，提高生产效率。
2.重复性：数控系统能够准确地重复执行加工过程，保证产品的一致性和质量。
3.精度：数控系统能够根据预设的加工程序，精确控制车床的加工过程，提高加工精度。
4.灵活性：数控系统能够灵活调整加工参数，实现不同产品的加工，提高生产的灵活性。
技术要点1. 数控系统硬件改造数控系统的硬件改造是改造C616车床的关键步骤之一。
主要包括以下几个方面的改造：•控制器：更换传统的操作面板，采用数控控制器进行控制，实现自动化控制功能。
•电机驱动器：更换传统的电机驱动器，采用数控专用驱动器，实现高精度的电机控制。
•传感器：增加位移传感器、角度传感器等，用于实时监测车床的位置和角度。
•通讯接口：增加与电脑通讯的接口，用于与数控编程软件进行数据交互。
2. 数控编程数控编程是数控系统改造的核心技术之一。
主要包括以下几个方面的内容：•G代码：根据加工的需求，编写G代码指令，控制车床进行不同的加工操作。
•M代码：编写M代码指令，控制车床进行杂项功能，如换刀、冷却等。
•坐标系：建立坐标系，确定车床的工件坐标和刀具坐标，实现加工的定位和偏移。
•加工路径：根据产品的图纸和要求，编写加工路径，确定车床的加工轨迹。
3. 软件开发在数控系统改造过程中，可能需要进行软件开发来满足特定的加工需求。
C616车床数控系统改造
C616车床数控系统改造题目：C616车床数控系统改造院系：专业：姓名：指导教师：2014年3月1日目录摘要 (1)关键词 (1)第1章绪论 (2)1.1普通机床数控化改造概述 (2)1.2 数控改造的意义 (2)1.3 数控改造的优点 (3)第2章数控机床的原理及分类 (3)2.1 数控机床的一般原理 (3)2.1.1 数字控制的基本概念 (3)2.1.2 数控机床的组成 (4)2.1.2.1 信息载体 (4)2.1.2.2 计算机数控系统 (5)2.1.2.3 伺服系统 (5)2.1.2.4 机床 (5)2.2 计算机控制系统的工作原理 (6)2.2.1 输入 (6)2.2.2译码 (6)2.2.3 数据处理 (6)2.2.4 插补 (6)2.2.5 伺服控制 (6)2.2.6 管理程序 (7)2.3 机床数控系统的分类 (7)2.3.1开环控制系统 (7)2.3.2 半闭环控制系统 (8)2.3.3 闭环控制系统 (8)第3章 C616机床数控系统改造方案 (9)3.1 机床数控系统改造方案要求 (9)3.2 C616车床的数控改造主要包括以下两个方面 (9)3.2.1 机械部分改造 (9)3.2.2 电气控制系统改造 (9)第4章机械部分改造 (10)4.1 纵向（Z向）进给系统的计算与设计 (10)4.1.1 纵向进给系统的设计 (10)4.1.2 纵向进给系统的设计计算 (11)4.1.2.1 切削力计算 (11)4.1.2.2 滚珠丝杠设计及计算 (13)4.1.2.2.1 强度计算 (13)4.1.2.2.2效率计算 (13)4.1.2.2.3 刚度验算 (14)4.1.2.2.4 稳定性验算 (14)4.1.2.3齿轮及转矩的有关计算 (14)4.1.2.3.1有关齿轮计算 (14)4.1.2.3.2 转动惯量计算 (15)4.1.2.3.3 所需转动力矩计算 (15)4.2 横向（X向）进给系统计算与设计 (17)4.2.1 横向进给系统的设计 (17)4.2.2横向进给系统的设计计算 (17)4.2.2.1 切削力计算 (18)4.2.2.2 滚珠丝杠设计计算 (18)4.2.2.2.1 强度计算 (18)4.2.2.2.2 效率计 (18)4.2.2.2.3 刚度验算 (19)4.2.2.2.4 稳定性验算 (19)4.2.2.3 齿轮及转矩有关计算 (19)4.2.2.3.1有关齿轮计算 (19)4.2.2.3.2 转动惯量计算 (19)4.2.2.3.3 所需转动力矩计算 (20)第5章机床导轨改造 (21)第6章电气系统改造 (22)6.1 步进电机的选择 (22)6.1.1 步进电机选用的基本原则 (22)6.1.1.1 步矩角α (22)6.1.1.2 精度 (22)6.1.1.3 转矩 (22)6.1.1.4 启动频率 (23)6.1.2 C616纵向进给系统步进电机的确定 (23)6.1.3 C616横向进给系统步进电机的确定 (23)6.2 数控装置硬件设计 (24)6.2.1 数控系统硬件组成 (24)6.2.2 单片机的选择 (25)6.2.3 存储器的选择 (25)6.2.4 I/O接口电路 (25)6.2.5步进电机驱动电路 (26)6.3 数控系统软件设计 (27)第7章总结 (29)第8章致谢 (30)参考文献 (31)C616机床数控系统改造摘要：本文主要是将传统的C616车床的电气控制系统改造成为数字控制的开环控制系统。
C616数控改造设计
目录摘要 ----------------------------------------------------------------------1一、CA6140机床参数---------------------------------------------------1二、车床数控改造总体方案的确定---------------------------------------------2三、机械部分改造设计与计算-------------------------------------------------5 （一）纵向进给系统的设计与计算---------------------------------------------5 （二）横向进给系统的设计与计算---------------------------------------------11 （三）滚珠丝杠螺母副的预紧调整---------------------------------------------14 四、步进电机---------------------------------------------------------------15 （一）步进电机的工作原理---------------------------------------------------15 （二）步进电机选用的基本原则-----------------------------------------------16 （三）步进电机的选择-------------------------------------------------------17五、自动转位刀架的选用-----------------------------------------------------18六、主轴脉冲发生器---------------------------------------------------------19七、立轴的工艺设计及应用程序的编制-----------------------------------------21 （一）工艺分析-------------------------------------------------------------21 （二）数控机床参数及相关约定-----------------------------------------------22 （三）编程参数-------------------------------------------------------------23 （四）刀具走刀路线---------------------------------------------------------24 （五）编程-----------------------------------------------------------------25 （六）仿真------------------------------------------------------30 小结-----------------------------------------------------------------------31 参考文献-------------------------------------------------------------------32CA6140型车床数控改造说明书本课题是围绕将C6140普通机床改造成经济型数控机床展开设计的，改造的目的是为了实现对一典型零件——立轴（详见附图）的加工。
C616车床的数控改装
C616车床的数控改装1概述用数控技术对C616车床进行改装，不仅可提高机床精度，提高生产率，大大减轻工人的劳动强度，减少对工夹具的投资和数量，而且适合我国国情。
2C616的机械改装对C616的机械改装主要在主传动系统、进给系统和刀架部分。
2.1主传动系统改装为提高机床的自动化程度，实现在加工过程中自动变速，对原C616主传动系统作如下改装：（1）取消原变速箱，将主电机换成四速异步电机；（2）保留原主轴箱内的背轮机构。
通过微机控制多速电机变速和手动控制背轮机构变速，使主轴获得高、低两档共8级转速，其中每档有四级转速可以在机床加工过程中自动变换（见附图所示）。
采用多速电机改装后的主传动系统示意图 2.2进给系统的改装改装后为保证较高的传动精度和传动效率，采用结构简单、步距均匀、连续性好且易于数控的步进电机，经齿轮传动驱动滚珠丝杠实现进给。
滚珠丝杠选用单圆弧滚道截面，外循环方式、精度选F级。
为了在齿轮传动中消除间隙，实现微量自动补偿以提高传动精度，选用双片薄齿轮调隙、可调拉簧式结构。
2.3刀架部分刀架部分是机床的重要功能部件，对其进行改装主要是为了实现多刀夹持，自动转位。
将原刀架改为常州武进机床数控设备厂生产的LD4-I型四工位自动刀架。
该刀架具有重复定位精度高、刚性好、使用寿命长、工艺性好等特点。
2.4主轴脉冲发生器为保证车螺纹时严格的运动关系，在主轴箱上安装GD7072光电脉冲发生器，通过主轴——脉冲发生器——数控系统——步进电机的信息转换系统，实现主轴转一圈，刀架纵向进给一个螺纹导程的车螺纹运动。
3C616的数控系统采用南京微分电机厂生产的JWK-15T型数控系统。
该系统由TP8031单板机、驱动电源装置及110BF003型、110BC380B型功率步进电机等组成开环控制系统。
主要技术特性:(1)可控制车削端面、内外圆、任意锥面、螺纹、球面以及用球面逼近的任意曲面；（2）有17档进给速度;(3)有直线、圆弧插补功能，程序中可给出一定延时；（4）有自动循环，间隙补偿、程序暂停、点动、报警功能，还具有对自动刀架转位及主轴正、反转、变速、停止等装置的控制功能。
C616车床的数控改造
毕业设计设计（论文）题目：C616车床的数控改造姓名：专业：机电一体化指导教师：2009年月日摘要本设计任务是对C616普通车床进行数控改造。
本次设计涉及到了C616机床的纵向进给系统、横向进给系统、步进电机、机床导轨、刀架以及改造后的使用问题。
利用微机对纵横进给系统进行开环控制。
纵向脉冲当量为/脉冲，横向脉冲当量为/脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。
●由于是经济型数控改造，所以在考虑具体方案时，基本原则是在满足使用要求的前提下，对机床的改动尽可能减少，以降低成本.根据C616车床有关资料以及数控车床的改造经验，确定总体方案为:采用微机对数据进行计算处理，由I/O接口输出步进脉冲。
经一级齿轮减速后,带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向、横向进给运动。
●关键词：C616；进给系统；数控改造Abstract●The design mission is to carry out CNC Lathe C616 transformation.The design involves longitudinal C616 machine tool feed system, the horizontal feed system, stepping motor, Machine Tool, tool holder, as well as the use of the modified problem.Vertically and horizontally into the use of microcomputer to give open-loop control system. Longitudinal pulse equivalent to / pulse, the horizontal pulse equivalent to / pulse, the use of stepper motor-driven components, the use of ball screw drive system, the introduction of automatic turret turret translocation.NC because of an economic transformation, so in considering the specific programs, the basic principles are used in meeting the requirements under the premise of the machine to minimize changes to cut costs. C616 lathe in accordance with the relevant information, as well as the transformation of CNC Lathe experience, determine the overall program are: the use of computer treatment of data calculated by the I / O interface stepper pulse output. By a gear reducer, the drive ball screw rotation, in order to achieve vertical and horizontal feed sports.Key words：C616；Feed System；NC GM目录前言 (6)1. 毕业设计的设计方案 (1)1.1 毕业设计的目的 (1)2.1 毕业设计的总体方案 (1)2. 机械部分改造设计与计算 (3)2.1 纵向进给系统的设计与计算 (3)2.1.1 纵向进给系统的设计 (3)2.1.2 纵向进给系统的设计计算 (3)2.2 横向进给系统的设计和计算 (8)2.2.1 横向进给系统的设计 (8)2.2.2 横向进给系统的设计和计算 (8)3. 数控机床电气控制系统 (12)3.1 数控机床的电气控制原理 (12)数控系统分析 (13)3.3 经济型数控机床改造时数控系统选用 (14)功率放大电路 (15)4.步进电机的选择 (16)4.1 步进电机的选择的基本原则 (17)4.2 步进电机的选择 (18)4.2.1 C616纵向进给系统步进电机的确定 (18)4.2.2 C616横向进给系统步进电机的确定 (18)5. 机床导轨改造 (18)5.1 软带的选择 (19)5.2 粘贴工艺及加工 (19)6.自动转位刀架的选用 (20)7. 工件坐标系设定对加工精度的影响 (21)8. 机电联机调试 ............................................................. 错误!未定义书签。
C616车床数控改造设计
C616车床数控改造设计作者：李军东来源：《科学导报·学术》2020年第44期摘 ;要：随着现代高科技产品生产的发展，对加工质量和生产效率的要求不断提高。
為了节约成本，充分发挥传统老机床的有效性和潜在价值，将大量闲置的老机床改造成数控机床显得尤为重要，也成为发展趋势，本文针对C616车床数控进行改造，提高了生产效率。
关键词：车床;数控技术;数控系统1普通车床数控化改造提出目前，提高数控使用率的途径有两种：一是购买数控机床，这需要更多的资金，因此企业更换大量现有的普通机床是不现实的;二是对旧机床进行数控改造。
NE工具。
企业中有大量的通用机床，但很多都是长期使用的。
通过改造旧机床，提高设备的先进性和数控化份额，已成为大多数企业必须走的路，是更加有效和实用的方法。
随着机床改造的社会化和市场化，大部分机床改造项目在我国经济建设中发挥了应有的作用。
数控机床一方面功能齐全、性能优良、精度高，另一方面简单实用的经济型数控机床具有自动加工功能，操作维修方便。
经济型机床通常用于步进开环控制系统、步进电机驱动元件、无测试反馈机构，经济型数控系统的定位精度（0.02～0.05mm）基本满足精密加工后零件的要求。
2机床巧控化改造的总体方案2.1改造方案的确定2.1.1机械改造与电气改造相结合一般来说，需要对床进行电气改造，基本需要改造机械结构。
确定了要求、范围、内容、机电转换的交错时间。
电转化是否成功直接取决于机械性能的完整性。
2.1.2先易后难、先分后合需要确定改造步骤，首先根据数控系统、主轴系统、进给系统、刀架等零件进行综合互连改造。
我们做的技术工作少，做工精细，技术要求高。
2.1.3根据功能条件选择系统确定机床的外部环境，选择电气系统的改造，对改造后的电气系统使用可靠的保证。
当然，必须选择成熟的产品来为电力系统提供合理、实用、备件和维护支持功能。
2.1.4落实参与人员和明确责任改造是一项系统工程，人员配备非常重要。
将普通卧式车床_C616_改造为经济型数控车床
② 计算机系统 根据机床要求，采用 8 位微机。由于 MCS—51 系列单片机具有集成度高，可靠性 好、功能强、速度快、抗干扰能力强、性能价格比高等特点，决定采用 MCS—51 系列 的 8031 单片机扩展系统。 控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O 接口及光隔离电路、步进电机功率放大 电路等组成。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。
运 动 部 件
步进 电机
图１
2.机床进给伺服系统机械部分设计计算及校核
(1)确定系统的脉冲当量 根据数控机床精度要求确定脉冲当量 0.005mm/setp
(2) 计算切削力 横切端面
1.5 FZ = 0.67 Dmax
查《综合作业指导书》P13 页 2
式中 Dmax ——车床床身上加工最大直径横切端面时主切削力 FZ′ 可取纵切时 FZ 的 1
8
湖南工学院毕业论文专用纸
式中：L——寿命，以 10 6 转为一单位 n——丝杆转速（r/min） Vs ——为最大切削条件下进给速度，可取最高进给速度的 1/2-1/3 取 Vs = 1 × 10 = 0.5(m / min ) 2 Lo ——丝杆导程（mm） 初选 Lo =5mm
T——为使用寿命（h）,对于数控机床取 15000h f w ——运转系数，查表 3-14 一般取 1.2-1.5 n= L= 1000Vs 1000 × 0.5 = = 100(r / min ) Lo 6 60nT 60 × 100 × 15000 = = 90 10 6 10 6
③ 执行机构传动方式的确定
为确保数控系统的传动精度和工作平稳性， 在设计机械传动装置时， 通常提出低摩、 低惯量、高刚度、无间隙、高谐振以及有适宜尼比的要求。在设计中应考虑以下几点： Ⅰ 尽量采用低磨擦的传动和导向元件。如采用滚珠丝杠螺母传动副、滚动导轨、贴塑
C616型普通车床的数控化改造
C 6 16
型 普 通 车 床 的数 控 化 改 造
王
娜
，
( 中山 职 业 技 术 学 院 机 械 工 程 系
广 东 中山
52 840 4)
D ig ita l R e fo
(Me c
A 【bs
tr a c t
e n e r
r m
o
f C6 16 Co
c
，
，
Gu
，
a n
gdo
n
g 5 2 84 04
)
w
I 】n
o u r
tr y
．
th e
a r e
a
lo t
t
r e
o
f la t h
r m
e s
t i ll
in g b a
kw
e
a r
d
m
a n u a
l
o
pe
t io n
m o
de
w
hic h b r in g s lo
r e
e
f i c ie
n c
、
本 设 计 中利 用 微 机 对 车 床 的 纵 向
，
横 向进 给 系
0 Ol
．
、
FS0
M
FS0
。
一
G
、
FS0
一
F
等型号
本文以
F A N UC
统 进 行 数字 控 制
并 要 达 到 纵 向最 小 运 动 单 位 为
0 005m
．
m m
／脉
0 TF
一
数控 系统为核心
，
普通车床(C616)的经济型数控化改造 数控加工专业毕业设计论文
第 2 章 改造总体方案 ........................................................................................................... 3 2.1 C616 车床介绍.......................................................................................................... 3 2.1.1 C616 车床组成图 ........................................................................................... 3 2.1.2 C616 改造参数 ............................................................................................... 3 2.2 数控化改造要求和内容.......................................................................................... 4
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 2 9 卷第 1 期
2 0 0 9 年
3 月
黑龙江冶金
Heil ongjiang Metallurgy
V ol . 2 9No . 1
March 2 0 0 9 C616 卧式车床的数控化改造
姜传利
(东北特钢集团北满基地质量部,齐齐哈尔161041)
摘要:采用先进制造技术是制造企业提高市场竞争力的重要选择。
随着计算机集成技术智能制造、网络制造等新的概念和方法的研究与发展,网络机床数控系统将成为各种先进制造环境的基本单元。
发展数控技术已成为振兴我国机械工业的重中之重。
关键词:伺服系统;机床改造;数控系统
Digital Control I nnovation of C616 H orizontal Lathe
J i ang Chuanli
(D ongbei S pecial Steel G roup Beim an Base Quality Departm ent)
Abstract :Adopting the advance manufacturing technol ogy is the im portant selecti on for the m anufacturing enterprise to raise its com petiti on in the m arket and face the challenge in econom ic tim e . With the research and devel opment of new concept and m ethod i . e . Integrati on Manufacture T echnol ogy of com puter , Brain2 power Manufacture , Netw ork Manufacture , Digital C ontrol System of Netw ork Lathe will be the basic ele2 m ent under different advanced m anufacturing environment . Devel oping Digital C ontrol T echnol ogy has been m ost im portant during im proving the m echanical industry. The devel opm ent and C om petiti on of m anufactur2 ing in the w orld force us to speed up the process and capacity of technical innovati on. Through the prac2 tice , it has been im proved that Digital C ontrol Innovati on is the available way to devel op the nati onal m e2 chanical industry.
K eyWor d s :Servo System ; I nnovati on of w ork
北满基地对C616 卧式车床进行了数控化改造。
改造后与普通机床相比, 数控机床可以实现生产柔性化,降低劳动强度,提高生产效率和加工精度。
车床改造必须有针对性。
考虑加工工件的批量数,中小批量产品是否经常改型,工件加工表面精度的要求,复杂程度,有哪些主要特点。
结合经济性分析, 再制订出改造方案。
在对卧式车床进行数控改造时应考虑下面一些问题。
1 数控伺服系统的选择
伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统。
在数控机床中, 伺服系统是数控装置和机床的联系环节, 是数控系统的重要组成部分之一。
它的作用是把来自数控装置中插补器的指令脉冲或计算机插补软件生成的指令脉冲,经变换和放大后,转换为机床移动部件的精度和速度等指标,往往主要取决于伺服系统。
我国当前经济型数控系统主要有以下三种类型。
一是步进电机拖动的开环系统; 二是闭环伺服系统;三是直流伺服电机拖动,编码器反馈的半闭环数控系统。
三种类型中, 第一种控制方式易改装成功,在没有改装经验的情况下,最好以开环系统为首选。
2 主机改造中主要机件改装探讨
一台新的数控机床,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、便于操作和维护。
机床数控改造时应尽量达到上述要求。
不能
收稿日期:2008 - 11 - 29
作者简介:姜传利,工程师,燕山大学,机械设计制造及其自动化专业。
29
黑龙江冶金第29 卷
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。
2. 1 滑动导轨副
对数控车床来说, 导轨除应具有卧式车床导向精度和工艺性外,还要有良好的耐摩擦、磨损特性,并减少因摩擦阻力而致死区。
同时要有足够的刚度,以减少导轨变形对加工精度的影响,要有合理的导轨防护和润滑。
一般机床导轨材料多为HT200 灰口铸铁,机床改造时可在原床鞍下滑面经机械加工后贴一层聚四氟乙烯软带, 聚四氟乙烯软带与铸铁配合时,有良好的减磨性能,可有效地防止机床爬行。
此外,床鞍与床身、中滑板与小滑板应接触均匀,接触面不应少于70 % ,接触点数不应少于10 点/ cm2 ,应严格按标准检查。
运行时不许有爬行现象,这是保证加工精度和一致性的关键因素之一。
2. 2 齿轮副改装
C616 机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。
为了保证传动精度, 数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床主要齿轮精度高必须满足数控机床的要求,以保证机床加工精度。
2. 3 滑动丝杠与滚珠丝杠
丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩的要求。
丝杠传动直接关系到传动链精度。
滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低但难以满足精度较高的零件加工。
滚珠丝杠精度高,寿命长; 启动力矩和运动时力矩相接近。
可以降低电机启动力矩。
且摩擦损失小,效率高,其传动效率可在
90 %以上。
因此可满足较高精度零件加工要求。
滚珠丝杠出厂时均调整好, 在安装时一般不需调整。
滚珠直径均已系列化、标准化。
注意当螺母与丝杠移动到端部时防止滚珠脱落, 需用工艺套相接,以不破坏原精度为前提,否则很可能影响丝杠精度。
2. 4 对主机静、动态刚度薄弱环节进行改造
数控机床要求具有高的静、动态刚度。
数控机床的刚度系数比普通机床至少提高50 % ,对部分构件用计算方法求得其刚度( 如轴的弯曲扭转, 丝杠拉压螺钉的伸长等) 。
而对大部件如床身、工作台的弯曲和扭变、齿轮的变形等其刚度常常只能通过试验确定。
对静、动态刚度不足的环节要加以补救。
2. 5 安全防护措施
安全生产是人所共知的, 高效必须以安全为前提。
在机床改装中, 根据它的特点在安全上采取相应措施, 切不可大意。
例如滚珠丝杠工作时要严防灰尘特别是切屑及硬砂粒进入滚道; 床鞍与滑动导轨接触的两端面在改装时要注意导轨防护和润滑的清洁。
总之, 安全防护应视为与改装机床同样重要,切不可忽视。
3 注意专项
3. 1 首先用“手动”功能检查步进电机转动和转向,如不正确,对调步进电机连线。
3. 2 检查步进电机各种转速运转情况,如果步进电机在某一转速上产生剧烈振动, 则避开这一速度不用。
3. 3 检查原点位置误差,可通过将两块千分表固定在原点处测量, 如果误差大于0. 02mm , 则应着重检查螺母间隙或齿轮间隙后,再降低速度,试验出回到原点时所能达到的最大速度。
3. 4 机床运行一段时间后,机床各摩擦面即由摩合阶段进入稳定磨损阶段。
此阶段因磨损引起的尺寸误差很小,应该重新消除传动间隙。
4 精度检验与验收技术标准依据
改造后的数控机床几何精度检验各项目与普通机床基本相似,导轨纵向精度、尾座套筒轴线对滑板移动的平行度这三个项目比普通机床允差略大一些。
而主轴顶尖的跳动则比卧式车床略严一些。
改造者和使用者最关心的是数控系统性能及其可靠性是否能保证较低的故障率。
因此应对改造后的机床严格测试并进行较长一段时间运转试验。
检测试验项目有: 一般功能试验、空运转试验、进给系统的运动试验、连续空运转试验、负荷试验、反向偏差试验、最小设定单位进给试验、返回基准点试验等。
最后进行车削综合件试验。
经过以上一系列试验,达到了预期的标准,数控机床的改造成功完成。
30。