CA6140普通車床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造設(shè)計(jì),ca6140,普通,車床,經(jīng)濟(jì)型,數(shù)控,改造,設(shè)計(jì) CA6140 車床數(shù)控改造之控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 內(nèi) 容 摘 要 本 文 主 要 是 將 傳 統(tǒng) 的 CA6140 車 床 的 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 改 造 成 為 數(shù) 字 控 制 的 開 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 。改 造 后 的 系 統(tǒng) 是 以 MCS-51 單 片 機(jī) 系 統(tǒng) 為 控 制 模 塊 ，以 步 進(jìn) 電 機(jī) 為 驅(qū) 動 執(zhí) 行 元 件 。實(shí) 現(xiàn) X 軸 和 Z 軸 的 兩 坐 標(biāo) 聯(lián) 動 以 及 對 刀 具 的 自 動 選 取 。同 時(shí) 能 夠 進(jìn) 行 直 線 和 圓 弧 的 插 補(bǔ) ；工 件 在 一 次 安 裝 后 ，完 成 多 道 工 序 的 加 工 ，通 過 編 寫 不 同 的 程 序 完 成 各 種 較 為 復(fù) 雜 零 件 的 加 工 ；改 造 后 的 CA6140 車 床 提 高 了 加 工 范 圍 和 加 工 精 度 。 關(guān) 鍵 詞 ： CA6140 車 床 、控 制 系 統(tǒng) 、數(shù) 控 改 造 Abstract This paper mainly is that the traditional CA6140 lathe electricity control system is Reformed the numerical control the open-loop control system. After the reform system is ta ke the MCS-51 monolithic integrated circuit system as the control module, Take step-by-steps the electrical machinery as the actuation functional element. Realizes X axis and the Z axis two coordinates linkage as well as to the cutting to ol automatic selection. At the same time can carry on the s traight line and the circular arc inserts makes up; After inst alls the work piece Completes the multichannel working pro cedure the processing Completes each kind of more complex components through the compilation different procedure the processing; Enhanced the processing scope and the processin g precision compared to the traditional CA6140 lathe. Keywords: CA6140 lathe Control system Numerical control Reform 目 錄 前言 .................................................................................................................5 正文 ...............................................................................................................10 1.總體改造方案構(gòu)思 .......................................................................................10 1.1 CA6140 車床的用途 ..............................................................................10 1.2 CA6140 數(shù)控改造后的功能 ..................................................................10 1.3 普通車床數(shù)控改造設(shè)計(jì)方案 .................................................................10 1.3.1 改造機(jī)械部分 ...................................................................................10 1.3.2 增加數(shù)控控制系統(tǒng) ...........................................................................10 1.4 CA6140 車床的電氣控制系統(tǒng) ..............................................................10 1.4.1 電路分析 ...........................................................................................11 1.4.2 控制電路分析 ...................................................................................12 1.5 數(shù)控系統(tǒng)的基本概念 .............................................................................13 １.５.１數(shù)控裝置的硬件 結(jié)構(gòu) ......................................................................15 １.５.２數(shù)控裝置的軟件系 統(tǒng) ......................................................................16 １.５.３數(shù)控系統(tǒng)的 I/O 和通信接口 ..........................................................17 1.5.4 CNC 系 統(tǒng)接口電 路的主要任務(wù) .....................................................18 2.CA6140 車床數(shù)控化改造的具體 實(shí)施方案 ................................................18 2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .........................................................................................20 2.1.1 8031 單片機(jī) ......................................................................................21 2.1.2 程序存儲器 .......................................................................................21 2.1.3 數(shù)據(jù)存儲器 .......................................................................................22 2.1.4 地址鎖存器 .......................................................................................22 2.1.5 接口芯片 ...........................................................................................23 2.1.6 譯碼器 ...............................................................................................23 2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .........................................................................................23 2.2.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng) X 軸與 Z 軸步進(jìn)電機(jī)控制 .....................................24 2.2.2 自動刀架換刀控制 ..........................................................................25 2.3 接口電路設(shè)計(jì) ........................................................................................29 3.步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì) ...........................................................................................30 3.1 脈沖分配器 PMM8713 ..........................................................................30 3.2 電壓-頻率變換器 LM331 ......................................................................31 3.3 驅(qū)動器系統(tǒng)電路 .....................................................................................32 4.系統(tǒng)抗干擾和誤差分析 ...............................................................................33 4.1 系統(tǒng)的干擾信號 .....................................................................................33 4.1 系統(tǒng)誤差 .................................................................................................33 5.總結(jié) ...............................................................................................................34 致謝 ..................................................................................................................34 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................35 附件 ..................................................................................................................36 前 言 當(dāng) 今 世 界 ， 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國 家 對 機(jī) 床 工 業(yè) 高 度 重 視 ， 競 相 發(fā) 展 機(jī) 電 一 體 化 、 高 精 、 高 效 、 高 自 動 化 先 進(jìn) 機(jī) 床 ， 以 加 速 工 業(yè) 和 國 民 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 。 目 前 普 通 機(jī) 床 已 不 適 應(yīng) 這 種 多 品 種 、 小 批 量 生 產(chǎn) 和 快 速 反 映 的 市 場 要 求 ， 數(shù) 控 機(jī) 床 則 綜 合 了 數(shù) 控 技 術(shù) 、 自 動 檢 測 技 術(shù) 和 微 電 子 技 術(shù) 等 先 進(jìn) 技 術(shù) ， 最 適 宜 加 工 小 批 量 、 高 精 度 、 形 狀 復(fù) 雜 、 生 產(chǎn) 周 期 要 求 短 的 零 件 。 當(dāng) 變 更 加 工 對 象 時(shí) 只 需 要 更 換 零 件 相 應(yīng) 的 加 工 程 序 ， 不 需 要 對 機(jī) 床 作 任 何 調(diào) 整 ， 因 此 既 能 很 好 地 滿 足 產(chǎn) 品 頻 繁 變 化 的 加 工 要 求 ， 又 能 降 低 機(jī) 床 升 級 改 造 成 本 、 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 生 產(chǎn) 效 率 ， 故 而 對 普 通 機(jī) 床 進(jìn) 行 數(shù) 控 化 改 造 這 一 適 合 我 國 國 情 的 技 術(shù) 正 得 到 日 益 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 長 期 以 來 ， 歐 、 美 、 亞 在 國 際 市 場 上 相 互 展 開 激 烈 競 爭 ， 已 形 成 一 條 無 形 戰(zhàn) 線 ， 特 別 是 隨 微 電 子 、 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 ， 數(shù) 控 機(jī) 床 在 二 十 世 紀(jì) 八 十 年 代 以 后 加 速 發(fā) 展 ， 各 方 用 戶 提 出 更 多 需 求 ， 早 已 成 為 四 大 國 際 機(jī) 床 展 上 各 國 機(jī) 床 制 造 商 競 相 展 示 先 進(jìn) 技 術(shù) 、 爭 奪 用 戶 、 擴(kuò) 大 市 場 的 焦 點(diǎn) 。 1948 年 美 國 空 軍 部 門 為 制 造 飛 機(jī) 雜 零 件 ， 提 供 設(shè) 備 研 經(jīng) 費(fèi) ， 由 G&L 公 司 與 MIT 合 作 研 究 四 年 ， 于 1952 年 試 制 出 世 界 第 一 臺 數(shù) 控 銑 床 ， 立 即 生 產(chǎn) 100 臺 交 付 軍 工 使 用 。 在 成 果 上 顯 示 了 它 是 社 會 需 求 、 科 技 水 平 、 人 員 素 質(zhì) 三 者 的 結(jié) 晶 ； 在 技 術(shù) 上 則 顯 示 出 機(jī) 電 一 體 化 機(jī) 床 在 控 制 方 面 的 巨 大 創(chuàng) 新 。 數(shù) 控 機(jī) 床 具 有 以 下 三 大 突 出 的 特 點(diǎn) ： 1 利 用 二 進(jìn) 制 數(shù) 學(xué) 方 式 輸 入 ， 加 工 過 程 可 任 意 編 程 ， 主 軸 及 進(jìn) 給 速 度 可 按 加 工 工 藝 需 要 變 化 ， 且 能 實(shí) 現(xiàn) 多 座 標(biāo) 聯(lián) 動 ， 易 加 工 雜 曲 面 。 對 于 加 工 對 象 具 有 “易 變 、 多 變 、 善 變 ”的 特 點(diǎn) ， 換 批 調(diào) 整 方 便 ， 可 實(shí) 現(xiàn) 雜 件 多 品 種 中 小 批 柔 性 生 產(chǎn) ， 適 應(yīng) 社 會 對 產(chǎn) 品 多 樣 化 的 需 求 ， 但 價(jià) 格 較 昂 貴 。 2 利 用 硬 件 和 軟 件 相 組 合 ， 能 實(shí) 現(xiàn) 信 息 反 饋 、 補(bǔ) 償 、 自 動 加 減 速 等 功 能 ， 可 進(jìn) 一 步 提 高 機(jī) 床 的 加 工 精 度 、 效 率 、 自 動 化 程 度 ； 3 是 以 電 子 控 制 為 主 的 機(jī) 電 一 體 化 機(jī) 床 ， 充 分 發(fā) 揮 了 微 電 子 、 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 特 有 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 易 于 實(shí) 現(xiàn) 信 息 化 、 智 能 化 、 網(wǎng) 絡(luò) 化 ， 可 較 易 地 組 成 各 種 先 進(jìn) 制 造 系 統(tǒng) ， 如 FMS、 FTL、 FA， 甚 至 將 來 的 CIMS， 能 最 大 限 度 地 提 高 工 業(yè) 的 生 產(chǎn) 率 、 勞 動 生 產(chǎn) 率 。 數(shù) 控 機(jī) 床 的 發(fā) 展 條 件 主 要 包 括 ： 1 它 是 機(jī) 、 電 、 液 、 氣 、 光 多 學(xué) 科 各 種 高 科 技 的 綜 合 性 組 合 ， 特 別 是 以 電 子 、 計(jì) 算 機(jī) 等 現(xiàn) 代 先 進(jìn) 技 術(shù) 為 基 石 ， 必 須 具 有 鞏 固 的 技 術(shù) 基 礎(chǔ) ， 互 相 配 套 ， 缺 一 不 可 。 2 數(shù) 控 機(jī) 床 是 由 主 機(jī) 、 各 種 元 部 件 （ 功 能 部 件 ） 和 數(shù) 控 系 統(tǒng) 三 大 部 分 組 成 ， 還 需 先 進(jìn) 的 自 動 化 刀 具 配 合 ， 才 能 實(shí) 現(xiàn) 加 工 ， 各 個(gè) 環(huán) 節(jié) 在 技 術(shù) 上 、 質(zhì) 量 上 必 須 切 實(shí) 過 關(guān) ， 確 保 工 作 可 靠 、 穩(wěn) 定 ， 才 能 保 數(shù) 控 機(jī) 床 工 作 的 精 度 、 效 率 和 自 動 化 ， 否 則 ， 難 以 在 生 產(chǎn) 實(shí) 際 中 使 用 ； 3 它 是 社 會 需 求 、 科 技 水 平 和 人 員 素 質(zhì) 三 者 的 結(jié) 合 ， 缺 一 不 成 。 如 果 人 員 素 質(zhì) 差 、 科 技 水 平 達(dá) 不 到 ， 則 難 以 滿 足 社 會 需 求 。 人 是 一 切 活 動 的 主 體 ， 需 要 各 種 精 通 業(yè) 務(wù) 的 專 家 、 人 才 和 熟 練 技 術(shù) 工 人 ， 互 相 配 合 ， 共 同 完 成 。 數(shù) 控 機(jī) 床 出 現(xiàn) 至 今 的 50 年 ， 隨 科 技 、 特 別 是 微 電 子 、 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 而 不 斷 發(fā) 展 。 美 、 德 、 日 三 國 是 當(dāng) 今 世 上 在 數(shù) 控 機(jī) 床 科 研 、 設(shè) 計(jì) 、 制 造 和 使 用 上 ， 技 術(shù) 最 先 進(jìn) 、 經(jīng) 驗(yàn) 最 多 的 國 家 。 因 其 社 會 條 件 不 同 ， 各 有 特 點(diǎn) 。 美 國 的 特 點(diǎn) 是 ， 政 府 重 視 機(jī) 床 工 業(yè) ， 特 別 講 究 “效 率 ”和 “創(chuàng) 新 ”， 注 重 基 礎(chǔ) 科 研 。 因 而 在 機(jī) 床 技 術(shù) 上 不 斷 創(chuàng) 新 ， 如 1952 年 研 制 出 世 界 第 一 臺 數(shù) 控 機(jī) 床 、 1958 年 創(chuàng) 制 出 加 工 中 心 、 70 年 代 初 研 制 成 FMS、 1987 年 首 創(chuàng) 開 放 式 數(shù) 控 系 統(tǒng) 等 。 從 90 年 代 起 ， 糾 正 過 去 偏 向 ， 數(shù) 控 機(jī) 床 技 術(shù) 上 轉(zhuǎn) 向 實(shí) 用 ， 產(chǎn) 量 又 逐 漸 上 升 。 德 國 政 府 一 貫 重 視 機(jī) 床 工 業(yè) 的 重 要 戰(zhàn) 略 地 位 特 別 講 究 “實(shí) 際 ”與 “實(shí) 效 ”， 堅(jiān) 持 “以 人 為 本 ”， 師 徒 相 傳 ， 不 斷 提 高 人 員 素 質(zhì) 。 1956 年 研 制 出 第 一 臺 數(shù) 控 機(jī) 床 ， 德 國 的 數(shù) 控 機(jī) 床 質(zhì) 量 及 性 能 良 好 、 先 進(jìn) 實(shí) 用 、 貨 真 價(jià) 實(shí) ， 出 口 遍 及 世 界 。 尤 其 是 大 型 、 重 型 、 精 密 數(shù) 控 機(jī) 床 。 在 質(zhì) 量 、 性 能 上 居 世 界 前 列 。 如 西 門 子 公 司 之 數(shù) 控 系 統(tǒng) 和 Heidenhain 公 司 之 精 密 光 柵 ， 均 為 世 界 聞 名 ， 競 相 采 用 。 日 本 政 府 對 機(jī) 床 工 業(yè) 之 發(fā) 展 異 常 重 視 ， 通 過 規(guī) 劃 、 法 規(guī) （ 如 “機(jī) 振 法 ”、 “機(jī) 電 法 ”、 “機(jī) 信 法 ”等 ） 引 導(dǎo) 發(fā) 展 。 1958 年 研 制 出 第 一 臺 數(shù) 控 機(jī) 床 ， 在 戰(zhàn) 略 上 先 仿 后 創(chuàng) ， 在 上 世 紀(jì) 80 年 代 開 始 進(jìn) 一 步 加 強(qiáng) 科 研 ， 向 高 性 能 數(shù) 控 機(jī) 床 發(fā) 展 。 日 本 FANUC 公 司 戰(zhàn) 略 正 確 ， 仿 創(chuàng) 結(jié) 合 ， 針 對 性 地 發(fā) 展 市 場 所 需 各 種 低 中 高 檔 數(shù) 控 系 統(tǒng) ， 在 技 術(shù) 上 領(lǐng) 先 ， 在 產(chǎn) 量 上 居 世 界 第 一 。 目 前 ， 中 國 機(jī) 床 工 業(yè) 廠 多 人 眾 。 2000 年 ， 金 切 機(jī) 床 制 造 廠 約 358 家 （ 20.6 萬 人 ） ， 成 形 機(jī) 床 制 造 廠 191 家 （ 約 6.5 萬 人 ） ， 共 計(jì) 549 家 （ 27.1 萬 人 ） 。 其 中 生 產(chǎn) 數(shù) 控 金 切 機(jī) 床 的 約 150 家 ， 生 產(chǎn) 數(shù) 控 成 形 機(jī) 床 的 約 30 家 ， 共 計(jì) 約 180 家 ， 占 廠 家 總 數(shù) 的 三 分 之 一 。 中 國 于 1958 年 研 制 出 第 一 臺 數(shù) 控 機(jī) 床 ， 發(fā) 展 過 程 大 致 可 分 為 兩 大 階 段 。 在 1958－ － 1979 年 間 為 第 一 階 段 ， 從 1979 年 至 今 為 第 二 階 段 。 通 過 合 作 生 產(chǎn) 先 進(jìn) 數(shù) 控 機(jī) 床 ， 使 設(shè) 計(jì) 、 制 造 、 使 用 水 平 大 大 提 高 ， 縮 小 了 與 世 界 先 進(jìn) 技 術(shù) 的 差 距 ； 通 過 利 用 國 外 先 進(jìn) 元 部 件 、 數(shù) 控 系 統(tǒng) 配 套 ， 開 始 能 自 行 設(shè) 計(jì) 及 制 造 高 速 、 高 性 能 、 五 面 或 五 軸 聯(lián) 動 加 工 的 數(shù) 控 機(jī) 床 ， 供 應(yīng) 國 內(nèi) 市 場 的 需 求 ， 由 于 數(shù) 控 化 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 薄 弱 ， 至 今 許 多 重 要 功 能 部 件 、 自 動 化 刀 具 、 數(shù) 控 系 統(tǒng) 依 靠 國 外 技 術(shù) 支 撐 ， 基 本 上 處 于 從 仿 制 走 向 自 行 開 發(fā) 階 段 ， 與 日 本 數(shù) 控 機(jī) 床 的 水 平 差 距 很 大 。 總 的 來 說 ： 數(shù) 控 機(jī) 床 產(chǎn) 量 不 斷 增 長 ， 進(jìn) 口 量 增 長 較 快 ， 達(dá) 29 倍 ， 出 口 量 有 所 增 加 ， 但 數(shù) 目 較 小 ， 為 4.8 倍 ； 數(shù) 控 機(jī) 床 消 費(fèi) 量 增 加 較 快 ， 達(dá) 7.9 倍 。 國 內(nèi) 企 業(yè) 對 數(shù) 控 機(jī) 床 檔 次 上 的 要 求 存 在 著 很 大 差 異 ， 特 別 是 那 些 中 小 型 企 業(yè) ， 如 果 購 買 成 套 的 數(shù) 控 裝 置 ， 不 但 經(jīng) 濟(jì) 上 不 能 承 擔(dān) ， 而 且 對 于 只 進(jìn) 行 小 批 量 ， 簡 單 零 件 生 產(chǎn) 企 業(yè) 來 說 無 疑 是 大 材 小 用 ， 浪 費(fèi) 成 本 。 這 就 要 求 中 國 在 數(shù) 控 機(jī) 床 方 面 要 走 出 一 條 符 合 國 情 的 道 路 。 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 出 現(xiàn) ,其 發(fā) 展 經(jīng) 過 以 下 幾 代 ： 第 一 代 數(shù) 控 系 統(tǒng) :1952 年 由 Parson 公 司 和 麻 省 理 工 學(xué) 院 聯(lián) 合 開 發(fā) 研 究 的 第 一 臺 電 子 管 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。 第 二 代 數(shù) 控 系 統(tǒng) ： 1960 年 開 始 ,采 用 晶 體 管 元 件 。 第 三 代 數(shù) 控 系 統(tǒng) ： 1965 年 開 始 ,采 用 集 成 電 路 。 第 四 代 數(shù) 控 系 統(tǒng) ： 1970 年 開 始 ,采 用 大 規(guī) 模 集 成 電 路 及 小 型 通 用 計(jì) 算 機(jī) 。 第 五 代 數(shù) 控 系 統(tǒng) ： 1974 年 開 始 ,采 用 微 處 理 機(jī) 和 微 型 計(jì) 算 機(jī) 。 第 六 代 數(shù) 控 系 統(tǒng) ： 二 十 世 紀(jì) 九 十 年 代 后 期 ， 出 現(xiàn) 了 PC+CNC 的 智 能 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。 隨 著 微 電 子 技 術(shù) 和 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 現(xiàn) 在 的 數(shù) 控 系 統(tǒng) 性 能 日 臻 完 善 ， 數(shù) 控 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 日 益 擴(kuò) 大 。 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 推 動 了 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 發(fā) 展 。 各 生 產(chǎn) 部 門 加 工 要 求 的 不 斷 提 高 又 從 另 一 個(gè) 方 面 促 進(jìn) 了 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 發(fā) 展 。 二 十 世 紀(jì) 九 十 年 代 ， 數(shù) 控 系 統(tǒng) 由 16 位 機(jī) 向 32 位 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 變 ， 伺 服 驅(qū) 動 從 直 流 向 交 流 全 數(shù) 字 式 轉(zhuǎn) 變 ， 系 統(tǒng) 體 系 結(jié) 構(gòu) 從 封 閉 向 開 放 轉(zhuǎn) 變 ， 控 制 系 統(tǒng) 由 專 用 計(jì) 算 機(jī) 向 通 用 計(jì) 算 機(jī) 轉(zhuǎn) 變 ， 使 數(shù) 控 系 統(tǒng) 可 充 分 利 用 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 豐 富 的 資 源 ， 能 根 據(jù) 控 制 對 象 的 要 求 ， 迅 速 、 靈 活 地 更 改 軟 硬 件 ， 并 能 及 時(shí) 吸 收 新 技 術(shù) ， 使 數(shù) 控 技 術(shù) 的 發(fā) 展 步 伐 加 快 。 數(shù) 控 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 突 出 表 現(xiàn) 在 高 精 度 、 高 效 率 ， 具 有 聯(lián) 網(wǎng) 通 信 功 能 等 方 面 。 數(shù) 控 技 術(shù) 主 要 朝 著 體 系 結(jié) 構(gòu) 開 放 化 、 制 策 略 的 智 能 自 適 應(yīng) 化 、 網(wǎng) 絡(luò) 環(huán) 境 下 的 數(shù) 字 化 、 柔 性 制 造 系 統(tǒng) （ FMS） 方 向 發(fā) 展 。 總 之 ， 當(dāng) 今 數(shù) 控 系 統(tǒng) 正 不 斷 吸 收 最 新 技 術(shù) 成 就 ， 朝 著 高 速 度 化 、 高 精 度 化 ， 高 功 能 、 智 能 化 、 小 型 化 、 系 統(tǒng) 化 、 高 可 靠 性 以 及 開 放 性 等 方 向 發(fā) 展 。 機(jī) 床 工 業(yè) 是 制 造 業(yè) 的 基 礎(chǔ) 產(chǎn) 業(yè) ， 而 數(shù) 控 機(jī) 床 是 關(guān) 系 國 家 戰(zhàn) 略 地 位 、 工 業(yè) 現(xiàn) 代 化 和 綜 合 國 力 水 平 的 基 礎(chǔ) 裝 備 。 現(xiàn) 代 國 防 、 工 業(yè) 裝 備 的 制 造 ， 都 離 不 開 數(shù) 控 技 術(shù) 。 日 本 的 “東 芝 事 件 ”美 國 的 “考 克 斯 報(bào) 告 ”， 均 提 出 對 我 國 禁 運(yùn) 高 檔 數(shù) 控 裝 備 。 因 此 ， 為 了 增 強(qiáng) 我 國 國 防 實(shí) 力 和 綜 合 國 力 ， 必 須 將 發(fā) 展 數(shù) 控 技 術(shù) 和 數(shù) 控 機(jī) 床 提 高 到 戰(zhàn) 略 高 度 來 對 待 。 目 前 ， 我 國 數(shù) 控 機(jī) 床 購 置 中 60％ 依 賴 進(jìn) 口 ， 2004 年 的 進(jìn) 口 總 額 超 過 50 億 美 元 。 要 提 高 我 國 機(jī) 床 數(shù) 控 化 率 ， 靠 大 量 引 進(jìn) 國 外 的 數(shù) 控 機(jī) 床 是 行 不 通 的 。 引 進(jìn) 一 臺 數(shù) 控 機(jī) 床 ， 至 少 幾 十 萬 ， 多 則 數(shù) 百 萬 ， 一 般 企 業(yè) 難 以 承 受 。 從 滿 足 企 業(yè) 加 工 需 求 來 看 ， 對 那 些 精 度 等 級 要 求 高 的 零 部 件 加 工 ， 可 適 當(dāng) 引 進(jìn) 一 些 數(shù) 控 機(jī) 床 ， 而 對 于 那 些 大 量 的 半 精 加 工 和 粗 加 工 ， 普 通 機(jī) 床 數(shù) 控 化 改 造 后 ， 是 完 全 可 以 勝 任 的 。 機(jī) 床 數(shù) 控 化 改 造 后 ， 可 在 一 定 程 度 上 提 高 加 工 精 度 ， 保 證 加 工 精 度 的 一 致 性 ， 提 高 加 工 的 自 動 化 程 度 ， 縮 短 加 工 周 期 ， 提 高 加 工 效 率 。 經(jīng) 過 幾 十 年 來 的 發(fā) 展 ， 國 產(chǎn) 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 可 靠 性 已 大 為 提 高 。 機(jī) 床 數(shù) 控 化 改 造 費(fèi) 用 低 ， 改 造 后 的 機(jī) 床 使 用 維 護(hù) 費(fèi) 低 ， 操 作 使 用 方 便 ， 企 業(yè) 改 得 起 ， 用 得 起 。 總 之 ， 對 普 通 機(jī) 床 進(jìn) 行 數(shù) 控 化 改 造 ， 既 解 決 了 舊 機(jī) 床 大 量 閑 置 的 問 題 ， 做 到 了 物 盡 其 材 ， 為 企 業(yè) 節(jié) 省 了 成 本 ， 帶 來 了 明 顯 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 。 同 時(shí) 也 能 提 高 了 企 業(yè) 的 加 工 能 力 和 信 息 化 水 平 ， 提 高 產(chǎn) 品 的 加 工 質(zhì) 量 和 精 度 ， 是 一 條 符 合 我 國 國 情 的 技 術(shù) 改 造 的 路 子 。 本 文 主 要 是 結(jié) 合 我 國 國 情 ,源 于 生 產(chǎn) 實(shí) 際 的 需 要 ,利 用 大 量 閑 置 的 舊 CA6140 車 床 ， 對 其 進(jìn) 行 數(shù) 控 化 改 造 ,本 改 造 主 要 對 CA6140 車 床 的 控 制 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 數(shù) 控 改 造 ， 將 用 單 片 機(jī) ， 存 儲 器 等 組 成 的 數(shù) 控 控 制 系 統(tǒng) 取 代 傳 統(tǒng) 的 控 制 裝 置 ， 改 造 成 為 可 以 實(shí) 現(xiàn) 平 面 兩 坐 標(biāo) 聯(lián) 動 的 數(shù) 控 車 床 。 使 之 成 為 一 種 新 型 的 高 效 、 多 功 能 的 經(jīng) 濟(jì) 型 數(shù) 控 機(jī) 床 。 該 論 文 的 主 要 內(nèi) 容 是 : (1)從 總 體 上 給 出 了 一 套 數(shù) 控 改 造 車 床 CA6140 的 思 路 和 框 架 。 (2)在 細(xì) 節(jié) 上 完 成 了 對 開 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 部 分 的 改 造 設(shè) 計(jì) 。 (3)數(shù)字控制部分給出了總體設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)后硬件的控制電路原理圖。