C6132普通车床数控化改造设计

C6132车床的数控改装与设计许吉庆刘文济南机械职工大学（250100）谭颖济南第一机床厂摘要本文以实例介绍了车床的改造部位和主要部件的设计步骤，说明了数控系统的设计方法及联接关系，阐述了机与电是如何结合在一起的。

关键词脉冲当量数控改装存储器步距角C1632车床主要由三箱两架一床身组成，三箱是主轴箱、进给箱和溜板箱，二架是刀架和尾架，其主要运动是：主轴的旋转运动称为主运动，刀架的左右运动称为纵向（Z向）进给运动，刀架的前后运动称为横向（X向）进给运动。

把C1632车床改造成数控机床，就是用数控机床的主运动进给运动及辅助运动。

主要改造部位是：主传运系统设有改造，只是在主电机端面加上一个电磁或离合器，以便用指令控制主轴停转；将原来的手动刀架改造成数控刀架；冷却泵的启停由原来的手动改造成用微机控制；在主轴后端加一编码器（又称脉冲发生器），以便加工螺纹。

本文主要介绍进给系统的发行及数控系统的硬件设计。

1．纵向（Z向）进给系统的设计纵向进给系统的改造：拆掉原机床的进给箱和溜板箱，利用原机床进给箱的安装孔和销钉孔安装内有步进电机和一对齿轮的箱体，将原来的普通丝杠改换成滚珠丝杠螺母副。

1.1 量的估算工作台总质量m=73.2（床鞍）+16.4（中滑板）+2（刀架）=110.6kg1.2 切销力计算切销功率P C=P·η·K （1）式中P ——主电机功率，4KWη——主传动系统总功率，取0.65K ——进给系统功率系数，取0.96根据（1）式可得P C=4×0.65×0.96=2.496KW又P C=F Z V 则F Z=P C/V （2）式中F Z——切销力，NV ——销线速度，取V=1.667m/s代入（1）、（2）式可得F Z=P C/V=2496/1.667=1497N通常F X=（0.1~0.6）F ZF Y=（0.15~0.7）F Z纵向切削分力：F X=0.5F Z=0.5×1497=748.5N横向切销分力：F Y=0.5F Z=0.5×1497=748.5N1.3 滚珠丝杠设计车床丝杠的纵向轴向力F轴=KF X+μ（F Z+W）（3）式中K——颠复力矩影响的实验系统，K=1.15F X——纵向切削分力μ——导轨上的磨擦系统，μ=0.17F Z——主切削力W——工作台作用在导轨上的重力W=m·g=110.6×9.8=1084N式中m——工作台的质量g——重力加速度代入（3）式得F轴=1.15×748.5+0.17×(1497+1084)≈1300N1.3.1 强度计算滚珠丝杠的转速n t=1000v·fπ·D·P(4)式中v——切削线速度，v=100m/minf——进给量，f=0.3mmD——工件直径，D=80mmP——滚珠丝杠螺距，P=6mm 代入（4）式得n t=1000×100×0.33.14×80×6=20r/min取寿命时间T =15000h寿命值A=60n t·T/106=60×20×15000÷106=18 取运转系数K W=1.2，硬度系数K H=1，则最大负载Q=3A ·K W·K H·F轴=318 ×1.2×1×1300=4088N，选取滚珠丝杠的公称直径为35mm，型号为ND3506-1×2/E 左，即双螺母垫片调隙式，内循环，一圈二列，滚珠直径为3.969 mm，螺距为6mm，其额定动负荷是12847N>Q=4088N，故强度够用。

C6132普通车床数控化改造设计摘要机床数控化改造的研究是提高我国技术装备水平的重要项目，在我国目前拥有大量超期服役和技术陈旧的机床急待更新的情况下，由于数控机床的加工能力和资金受限，对机床进行数控化改造是一条节约资金、快速有效的途径。

本文对C6132普通车床数控化改造进行了深入研究，包括对机床改造进行可行性分析、对机床关键部件参数的计算、对机床结构的设计、对机床改造方案优化选择、选择合适的机床伺服系统和计算机系统，以及在改造中应注意的事项等进行了详细的论述。

结果表明:经改造后的机床已达到预期的功能和精度，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。

关键词:普通车床，数控改造，步进电机，经济型数控系统，MCS-51C6132 NC lathe design of ordinaryABSTRACTS tudy on machine tool numerical control transformation of important project is to improve the level of technical equipment in China, with large extended serviceand technology in China urgently needs to be updated of the old machine tool case, because the NC machine tool processing capacity and funding is limited, of machine tool numerical control transformation is a saves money, fastandeffective way.C6132 lathe NC system to rebuild this article to be an in-depth study, including machine tools retrofitting feasibility analysis, calculation of parameters of the key parts of machine tool design, machine tool, machine too l structure rebuilding scheme optimal selection, choose a suitable machine tools servo system and computer system, and matters for attention in the reform are discussed in detail. Results: after the transformation has reached the expected functionality and accuracy of machine tool, fully able to realize process of cylindrical, conical, thread, automatic control at the end, improve the efficiency of the original production of machine tools, lower labor intensityKEY WORDS：Lathe, numerical control transformation, stepping motors, CNC system, MCS-51目录前言 (V)第1章标题..................................... 错误！未定义书签。

用华中Ⅰ数控系统对 C6132 车床进行数控改造 2008-4-21 20:16:00 来源：中国自动化网 网友评论 1 条 点击查看 1 机械部分的改造把 C6132 普通车床改成数控车床的主要改造部位：主电 动机和水泵电动机能分别通过 M03、M04、M05、阴刀、M09 等指 令来进行控制；把原来的手动进给改成微机控制，实现二轴联 动；为实现螺纹车削在主轴后端加一光电编码器。

机械部分的改造，在原机床的基础上，去掉挂轮箱(保留三星齿 轮>、进给箱、溜板箱、刀架部分，保留大拖板、中拖板。

光电编码器的安装利用挂轮箱中的三星齿轮，找到与主轴传动比为 1:1 的传动齿轮，采用同心套通过一个固定支架与 光电编码器相联，结构示意图如图 1 所示。

纵、横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统，安装上 滚珠丝杠、减速器接口、步进电动机。

X 轴传动比为 5:3, Z 轴 的传动比为 1:1。

这类小型机床在中间设置一级传动结构的目 的是提高伺服电动机的使用寿命。

对于瞬时性的快速起、停起 到一定的缓冲作用。

改造后机床的传动进给示意图如图 2 所 示。

2 电控部分的改造华中Ⅰ型数控系统开放性好，所以改造非常简单。

具体 方法为全部拆除原车床的电控线路。

对单速电动机，直接从数 控系统的电控柜中出线与主轴电动机的 U2、 V2、W2 和冷却泵 电动机的 U6、V6、W6 连接。

对于双速电动机，除了直接连线以 外还应对电控柜和系统软件中的内置 PLC 系统程序 STEP.DAT 进 行相应的修改。

3 微机系统控制部分的设置对于一般车床的改造只须对以下两部分系统配置进行参 数设置就可以了。

一是轴参数，二是内置 PLC 的编码。

在华中Ⅰ型数控系统软件中输入正确的口令以后就可以 对轴参数进行设置了。

不同的用户在改造车床时步进电动机与 丝杠之间选择的传动比是不同的，同时丝杠的螺距也不同，所 以为了适用不同的传动比，华中Ⅰ型数控系统开发了一个有用 的工具，通过设置一对电子齿轮的比值来对实际的传动比进行 调整。

题目四 C6132普通车床的数控改造设计1. 设计目的：通过C6132普通车床的数控改造，使学生们掌握普通机床改造的方法，具有灵活运用相关知识的能力；2. 设计内容及要求：C6132型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。

本设计任务是对C6132普通车床进行数控改造。

利用微型计算机对纵、横向进给系统进行开环控制．纵向脉冲当量为0.01mm／脉冲．横向脉冲当量为0.005mm／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。

3. 设计成果：1）电动机的选取2）相关硬件电路图普通车床数控改造——C6132总体设计及横向进给设计摘要目前，国内各个机械加工企业数控加工设备的普及率已经很高，但仍然有很多中小企业在使用普通机床，虽然这些普通机床本身加工精度并没有降低，但在加工效率等方面已经不适合于现代化的加工要求。

而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，针对现有常规C6132普遍车床的缺点提出数控改装方案设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。

本次改造说明了普通车床的数控化改造的设计过程，本设计就取其为例，主要介绍其数控化改造的方案、以及改造部位的选型与设计计算。

关键词：车床数控改造滚珠丝杠数控系统设计一、总体方案拟定根据实际工况，C6132型车床的数控化改造方案如下：1 数控系统选用南京产J WK - 15T 型数控系统一般小型机床的数控化改造多半采用开环控制方式。

数控系统多数为以单板机为主控制单元的简易数控系统。

因为该控制方式投资少，安装调试方便。

这里我们选用南京产J WK -15T 型机床数控系统安装到C6132车床上。

经过改装后的数控机床工作原理框图如图1 所示。

图2-1 数控机床工作原理图本系统由数控单元双 8031机、步进驱动单元、专用控制程序、功率驱动、步进电机、步进电机减速装置或转位机构和丝杠等组成。

在加工零件时, 编制的数控程序数据输入 RAM(62256)中,专用控制程序 EPRAM (27256 .2764) 在中央处理单元的支持下,按照所输入的加工程序数据, 经过计算处理 , 发出一系列的组合脉冲,经过驱动功放,驱动步进电动机,拖动机械负载分别控制纵、横两个方向的运动方向、运动速度、位移长度,实现车床的微机控制。

摘要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，且能有效提高产品的加工数量与生产质量，大幅度提高生产效率。

但从目前看来，数控机床价格昂贵，很多企业难以一次性投资大量购买，于是，普通机床的数控化改造成为了研究热点。

本文对C6132普通车床数控化改造进行了深入研究，包括对机床改造进行可行性分析、对机床关键部件参数的计算、对机床结构的设计、对机床改造方案优化选择、选择合适的机床伺服系统和计算机系统，以及在改造中应注意的事项等进行了详细的论述。

关键词: C6132普通车床; 数控化改造; 步进电机; 经济型数控系统ABSTRACTCNC machine tool as a typical mechatronic products, play an important role in the mechanical manufacturing industry, a good solution to the problem of machining complex structure of modern machinery manufacturing, precision, small batch, changeable parts, and can effectively improve the processing quantity and the quality of the products, the production efficiency is greatly improved. But from look at present, NC machine tools is expensive, many enterprises to buy large one-time investment, therefore, CNC transformation of general machine tools has become a research focus.This paper makes a deep research on the numerical control transformation of C6132 common lathe, including feasibility analysis, calculation, the key part of the machine parameters design, the machine structure of machine tool transformation scheme optimization selection, machine tool servo system and computer system for machine tools, and should pay attention to in the transformation of matters such as discussed in detail. Keyw ord s:Lathe C6132; Numerical control transformation; Stepping motors; CNC system目录摘要 (I)ABSTRACT ......................................................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1数控技术与数控机床 (1)1.2机床数控化改造的兴起及意义 (1)1.2.1 国外机床改造业的兴起 (1)1.2.2 我国机床数控化改造的意义 (2)1.3本文所研究的主要内容 (3)1.4本章小结 (4)2 车床总体改造方案设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2主传动系统的改造 (5)2.2.1 主轴无级变速的实现 (5)2.2.2 主轴脉冲编码器的安装 (7)2.3横向进给传动系统的改造 (8)2.3.1 横向传动系统的改造 (8)2.3.2齿轮传动间隙的消除 (8)2.4导轨的改造 (9)2.5刀架部分的改造 (10)2.6数控系统的类型及选择 (13)2.6.1 数控系统的分类 (13)2.6.2 数控系统的选择 (15)2.7计算机系统的选择 (15)2.8本章小结 (16)3 C6132 车床数控化改造机械部分改造设计与计算 (17)3.1纵向进给系统的设计计算 (17)3.1.1切削力计算 (17)3.1.2 滚珠丝杠设计计算 (18)3.1.3 同步带减速箱设计 (20)3.1.4步进电动机的选择 (23)3.2横向进给系统的计算 (25)3.3车床改造的机械结构特点 (26)3.3.1纵向滚珠丝杠 (26)3.3.2横向滚珠丝杠 (26)3.3.3 滚珠丝杠螺母副的设计、计算和选型 (27)3.3.4导轨副 (27)3.3.5主轴脉冲发生器 (27)3.3.6 安装电动卡盘 (28)3.4安装 (28)3.5本章小结 (29)4 电气控制部分设计 (29)4.1硬件电路设计 (29)4.2单片机数控系统硬件电路设计内容 (30)4.3MCS--51系列单片机简介 (33)4.4存储器扩展电路设计 (34)4.4.1 地址锁存器选用 (34)4.4.2 外部程序存储器选择 (34)4.4.3 内部程序存储器选择 (34)4.4.4 外部I/O接口电路的扩展 (34)4.4.5 键盘接口电路的设计 (35)4.5译码电路设计 (36)4.6其他辅助电路设计 (37)4.7步进电机的控制 (37)4.7.1 步进电机的工作原理 (37)4.7.2 步进电机的控制 (38)4.7.3 步进电机接口及驱动电路 (39)4.8C6132普通车床微机数控化改装硬件设计说明 (40)4.9控制软件设计 (40)4.9.1 总体方案设计 (41)4.9.2 环形分配器软件设计 (41)4.9.3 逐点比较法的直线插补软件设计 (42)4.9.4 逐点比较法的圆弧插补软件设计 (43)4.9.5 步进电机自动升降速控制 (43)4.10本章小结 (48)结论 (49)致谢 (51)参考文献 (52)1 绪论1.1 数控技术与数控机床数控技术，简称数控(Num eri cal C orlt ro l——NC)，是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。

XXXX学院毕业设计CA6132普通车床数控化改造2012届机械工程系专业_数控技术学号 _学生姓名指导教师 _完成日期2011年12月27日前言机械制造业在国民经济中具有十分重要的地位和作用。

机械制造业提供的装备水平对国民经济各部门的技术进步有着很大的和直接的影响。

机械制造业的规模的水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志。

因而，世界各地都把发展机械制造业作为振兴和发展本国经济的战略重点之一。

数控车床作为机电液气一体化的典型产品，是现代化机械制造业中不可缺少的加工设备，在机械制造中发挥这重要的作用，能解决机械制造中的结构复杂、精密、批量小、零件多变的加工问题、且产品加工质量稳定，生产效率较高。

企业要在激烈的市场竞争中获得生存、求得发展，就必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本，制造除呵护市场需要的产品，而产品质量的优劣，制造周期的快慢，生产成本的高低，又往往受工厂现有加工设备的直接影响。

目前，采用先进的数控机床，已成为我国制造技术发展的总趋势。

购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径，但因其成本过高，很多工厂在短期内无法有如此多的资金，这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐；同时目前大多数企业还有数量众多，具有较长的使用寿命的普通机床，由于普通机床的加工精度相对较低，生产的自动化程度不高，生产适应性差等缺点。

但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。

所以改造现有的旧机床、配备与之相适应的数控系统，把普通机床改装成数控机床，是当前许多企业对现有设备改造换代的首选办法，也是提高机床数控化率的一条有效途径，减少投资、提升产品加工质量及精度，提高生产效率，不失为企业提升竞争力，使我国成为世界制造强国的一条有效的策略。

本设计以CA6132型普通车床为例，主要介绍其数控化改造的方案、改造部位的选型以及设计计算。

第一章CA6132卧式车床简介1.1机床的特点与用途CA6132型卧式车床，其结构具有典型的卧式车床布局，它的通用性程度较高。

用华中Ⅰ 用华中Ⅰ数控系统对 C6132 车床进行数控改造2008-4-21 20:16:00 来源：中国自动化网 网友评论 1 条 点击查看1 机械部分的改造 把 C6132 普通车床改成数控车床的主要改造部位： 主电动机和水泵电动机能分 别通过 M03、M04、M05、阴刀、M09 等指令来进行控制；把原来的手动进给改成微 机控制，实现二轴联动；为实现螺纹车削在主轴后端加一光电编码器。

机械部分的改造，在原机床的基础上，去掉挂轮箱(保留三星齿轮)、进给箱、溜板箱、 刀架部分，保留大拖板、中拖板。

光电编码器的安装利用挂轮箱中的三星齿轮，找到与主轴传动比为 1:1 的传动 齿轮，采用同心套通过一个固定支架与光电编码器相联，结构示意图如图 1 所示。

纵、 横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统， 安装上滚珠丝杠、 减速器接口、步进电动机。

X 轴传动比为 5:3, Z 轴的传动比为 1:1。

这类小型机床在中间设置一级 传动结构的目的是提高伺服电动机的使用寿命。

对于瞬时性的快速起、停起到一定的 缓冲作用。

改造后机床的传动进给示意图如图 2 所示。

2 电控部分的改造 华中Ⅰ型数控系统开放性好，所以改造非常简单。

具体方法为全部拆除原车床 的电控线路。

对单速电动机，直接从数控系统的电控柜中出线与主轴电动机的 U2、 V2、W2 和冷却泵电动机的 U6、V6、W6 连接。

对于双速电动机，除了直接连线以 外还应对电控柜和系统软件中的内置 PLC 系统程序 STEP.DAT 进行相应的修改。

3 微机系统控制部分的设置 对于一般车床的改造只须对以下两部分系统配置进行参数设置就可以了。

一是 轴参数，二是内置 PLC 的编码。

在华中Ⅰ型数控系统软件中输入正确的口令以后就可以对轴参数进行设置了。

不同的用户在改造车床时步进电动机与丝杠之间选择的传动比是不同的， 同时丝杠的 螺距也不同， 所以为了适用不同的传动比， 华中Ⅰ型数控系统开发了一个有用的工具， 通过设置一对电子齿轮的比值来对实际的传动比进行调整。

毕业设计说明书课题名称：普通车床数控化改造设计学生姓名:陈燊学号：01320131Y19院系:机械系专业：数控技术班级:13gz数控1班指导老师:马丽起讫时间：2016年4月1日至 2016年5月10日CA6132型普通车床数控化改造陈燊摘要目前鉴于机械制造行业对于加工精度与加工效率的要求不断提升，普通车床已难以承担以上重任。

但基于普通车床基数大数控车床价格昂贵的前提，普通车床数控化改造势在必行。

改造完成的新型机床具有适应性较强、加工精度较高、生产效率较高和加工质量相对稳定等优点.它综合地应用了计算机应用、自动控制、伺服驱动、高精度测量和创新的机械结构等多方面的前沿技术，是今后机床控制的明确发展方向之一。

关键词：普通车床CA6132;数控化改造；伺服系统；滚珠丝杠目录摘要.。

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..2绪论。

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(4)第1章CA6132车床数控系统总体设计方案的拟订.。

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71-1 总体方案。

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71-2 设计X—Y数控工作台及其控制系统 ..。

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8第2章CA6132车床进给伺服系统机械部分设计计算。

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92-1 脉冲当量选择.。

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.. (9)2—2 切削力计算..。

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.9 2—3 滚珠丝杠螺母副计算和选型.。

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.10 2—4 齿轮传动比计算。

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(15)2-5 步进电机计算与选型。

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中国石油大学（华东）硕士学位论文以6132 普通车床数控化改造姓名：郡细林申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：韩彬；林传宏20090401摘要应用成熟的数控技术理论和成功经验，以低廉的成本对普通旧机床进行数控化改造，可以恢复甚至提高原机床的精度，适应工业高速跨越式发展的要求，为此机床数控化改造在国际国内作为新的经济增长行业获得了很大的发展。

本文以CA61 犯机床为研究对象，对该机床进行了数控化改造，主要研究内容如下：对数控伺服系统的工作原理进行分析研究，简单介绍了数控化改造过程中数控系统的选型，分析研究了CA6132 机床的数控化改造方案，重点介绍了本课题采用的GSK980TD 系统。

根据机械、动力学及电气设计原理，采用交流电机变频调速，对数控机床的主传动系统进行了设计和校核。

根据进给系统的要求，对切削力和滚珠丝杠进行了计算，并选配了合适的齿轮和进给电机。

对CA61 犯车床电气控制部分进行了PLC 设计，绘制了主轴及伺服系统的梯形图，编制PLC 可编程控制器工作程序；给出整机电气线路改造方案。

对改造后的车床精度进行了恢复，并给出伺服系统典型部件改造方案。

数控化改造后的机床实际应用效果良好，取得了良好的加工质量和经济效益。

此次研究，为企业技术人员实现传统CA6132 型车床数控改造提供了行之有效的科学方法，对于企业其它传统设备的技术改造也有借鉴及参考价值。

关键词：数控改造；伺服系统；PLC ; CA61 犯车床Numerical control innovation ofCA6132 common lathe飞恤nXi 一lin ( Mech 痴calEngineering )Directed by Ilan Bin Lin Chuan 一hongAbstractColnPuter Numerical Control ( CNC ) machine tools , innovation was conducted by application sophisticated CNC techno10gy theory , success 细exPerience and low cost . The accuracy of the original machine can be restored or even improved , 50 that it can be adapted to industrial requirements of high 一speed developmeni by leaps and bounds . CNC machine tools ' innovation was greatly developed as a new intemational and domestic economic growth industry . In this paper , CNC machine tools ,innovation programs , tec 俪cal route and 50 on was analyzed taking CA6132 common machine as researcho 场ects , All the contents are included as follows :The motion principle of CA6132 lathewas analyzed ; It was briefly introduced the selection of numerical control system during CNC machine tools , innovation and emphatically introduces GSK 一CTL Series CNC Sliding Units . According to the principles of Mecllanics , D 邓amics and Electronics , the main drive system of NC machine toolllas been designed using AC motor speed conirol by variable frequency . The sPindle drive system has been designed and checked . In accordance with the requirements of feeding system , the cutting force and the ball serew 15 calculated , and equlpped with aPpropriate gear and feed motor . The electrical 一control parts of the CA6132 lathe 15 design 己d by using P LC . The trapezoidal figures of the sPindle and the servo 一ys 把ms areg 主ven . The programs of the PLC are programmed . Areformingprojectofwh01eelectricpartsisgiven . TheaccuracyoftheNC machine was restored , A reforming project of the tyPical parts of the servo 一system 15 given . After CNC machine tools , innovation , the lathe has a good aPplication effect , and achieved good processing quality and economic benefit .The research offer facility technicians in enterprises not only a scientific efficient Way of realizing NC reform of traditional equipments , but also some references and lessons of other kinds of 加dltional facilities .Keywords : NC reforln ; Servo system ; PLC ; CA6132 lathe独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。

毕业设计题目：C6132车床控制线路用P L C改造设计系别：学号：0班级：：设计任务书一、设计题目C6132车床的控制线路用PLC改造设计。

二、设计目的：1）掌握C6132车床的电气控制功能。

2）掌握PLC改造电器设备的方法选择。

3）掌握电气控制元件的选择与计算方法。

三、设计要求：结合有关教材选择合适的用PLC的设计改造电气控制1）原有的动作顺序与功能不变2）各种联锁关系不变3）增有工作状态指示四、完成任务1）选择PLC型号，分配I/O端口、设计I/O电路、选择元件、绘制梯形图、编制语句表。

2）毕业设计说明书（10000字以上）。

（1）设计题目（2）控制原理说明设计（3）主要器件选择依据与计算五、主要参考文献：工厂电气控制技术机械工业主编方承远工厂电气控制设备机械工业主编许廖机床电气控制技术机械工业主编王炳实可编程控制器的应用技术机械工业主编王兆义目录1．摘要2.改造方案确定3.C6132车床I/O分配图4.PLC的选型5.C6132主控制线路的设计6.C6132车床各电机的控制7.指令表8.调试运行9.PLC的日常维护10.总结11.参考文献摘要：针对现有普通车床C6132车床存在的缺点提出PLC改造方案和基于控制系的统设计，提高了机床的加工精度，扩大了机床的使用围，并提高了生产率。

本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了普通车床C6132车床设计。

如PLC的选型、存储器和I/O扩展电路设计、其它辅助电路设计、系统管理程序、零件加工源程序的输入处理程序、插补程序、伺服控制程序、诊断以与键盘操作和显示处理程序的设计。

本设计采用西门子S7-200PLC控制系统，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚珠丝杠转动，从而实现纵向、横向的两轴联动进给运动。

主要介绍了利用PLC对C6132卧式车床的改造，详细的系统改造方案，同时根据C6132卧式车床的控制要求和特点，确定PLC的输入输出分配。

目录目录 (1)引言 (2)1.绪论 (4)2数控机床优势概述 (5)2.1数控车床改造的意义 (5)2.2普通车床数控化改造的优点 (6)3数控化改造的内容 (8)3.1进给轴的改造 (8)3.1.1进给轴改造思路 (8)3.1.2滚珠丝杠副的选择和布置结构形式 (8)3.2主轴部分的改造 (11)3.3刀架部分的改造 (11)3.4润滑部分的改造 (12)3.5机床防护 (12)4总体方案 (13)4.1控制部分总体方案 (13)4.2 机械部分总体方案 (14)5机床进给系统的改造 (15)5.1 改造思路 (15)5.2数控部分 (15)5.3机械部分 (19)6零件加工工艺及编程 (39)6.1零件加工工艺要求 (39)6.2零件加工工艺安排 (40)6.3零件加工工艺程序 (41)结论 (47)附录：装配图A0一张、零件图三张另附外文翻译如需联系作者QQ 401339828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。

大幅度的提高生产效率。

但从目前企业面临的情况看，因数控机床间隔较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。

另外从目前国内机床使用的现状来看，普通机床拥有量巨大，在生产中，数控机床相对于普通机床的优势较为明显，而由于数控机床价格昂贵，所以有必要对普通机床加以数控改造，使之能完成数控机床能完成的部分生产任务。

因此，我大胆的提出了对普通C6132车床的数控化改造。

C6132普通车床是普通机床中比较有代表性的机床，它在机械结构上有其先天性的不足。

如刚度低、抗振动性差、滑动摩擦阻力较大及传动元件存在间隙等，因此需要有目的地改造，以满足数控机床最基本的要求，这也是本文主要讨论的问题。

对要改装成通常加工用的数控机床，一般只在进给系统作改进。

1绪论数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。

摘 要本次设计是对普通车床C6132的数控化改造。

在这里主要包括: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。

而我主要是针对纵向进给系 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AbstractThis design is about the common Lathe C6132 transformation 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.Keywords: lathe, NC Transformation , Coupling ,Ball Screw目录一、前言 (1)二、设计任务 (1)三．总体方案的确定 (1)四、机械传动方案的分析与计算 (1)（一）脉冲当量的确定 (1)（二）切削力的计算 (2)（三）纵传动系统的分析与计算（Z轴方向） (2)1.滚珠丝杠螺母副的计算与选型（纵向） (2)2、减速箱的设计（纵向） (4)3、步进电动机的计算与选型（纵向） (6)4、同步带传送功率的校核（纵向） (9)（四）纵向传动系统的分析与计算（X轴方向） (10)1、滚珠丝杠螺母副的计算与选型（横向） (10)2、减速箱的设计（横向） (12)3、步进电动机的计算与选型（横向） (12)第一章 前言数字控制机床（Numerical Control Machine Tools）简称数控机床，这是一种 将数字计算机技术应用于机床的控制技术。