普通车床数控研究及改造设计
普通车床数控改造(c6132)
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机械设计制造及其自动化摘要本次设计是对普通车床C6132的数控化改造。
主要包括：主传动系统的改造、进给系统的改造、导轨和刀架的改造，以及控制系统改造。
结果表明，改造后的车床具有自动化程度高、精度高等优点，并且降低了成本，提高了原机床的使用价值。
关键词：车床数控改造滚珠丝杠数控系统一、总体方案拟定数控车床主要用于轴类、盘类零件的加工, 能自动完成外围柱面、内孔、锥面、圆弧面、螺纹等工序的粗细加工, 并能在圆柱面或端面上进行铣槽、钻孔、铰孔等工作, 可以实现回转体零件在预先加工好定位基面后, 一次装夹下完成从毛坯到成品的全部工序。
因此能够极大的提高生产率。
C6132车床主要用于对小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工。
数控车床的结构改造要求：在改造中应尽可能保留原机床结构。
主传动系统中保留主轴箱内滑移齿轮变速机构，取消原操作手柄，实现主轴的正反转及停止，改由数控系统直接控制主电机，当数控系统发出M03指令后，主电机正转，通过传动系统实现主轴正转。
纵、横进给系统均采用交流伺服电动机。
用滚珠丝杠螺母机构代替普通的滑动丝杠螺母机构,具有摩擦力小,运动灵敏, 无爬行现象, 也可以进行预紧, 以实现无间隙传动,传动刚度好,反向时无空程死区等特点。
可提高传动精度。
普通车床的数控化改造毕业论文
学号：湖南理工学院成教学院毕业论文作 者 函授站 指导老师层 次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。
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机题目：普通车床的数控化改造 年 级 专 业 职 称 完成时间械制造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，大幅度提高生产效率。
但是，发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多中小型企业难以承受。
如果淘汰大量的普通机床，而去购买昂贵的数控机床，势必造成巨大的浪费。
因此，普通机床的数控化改造大有可为。
本文通过对CA6140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、电器控制柜及数控系统进行了改造。
关键词：数控；改造；车床。
摘要 (1)目录 (2)绪论 (4)L数控机床改造的背景和意义 (4)1.1数控机床在我国的发展现状 (4)1.1』车床数控化改造的意义 (5)1.1.2普通车床数控化改造的优点 (6)1.2数控化改造的内容 (7)1.3机床数控化改造的必要性 (10)2.车床数控改造的构思与方案 (11)2.1改造任务 (11)2.2改造方案的论证 (11)2.3改造方案的确定 (12)3.主要结构的数控改造方法 (13)3.1数控系统的改造 (13)3.1.1...................................................................................................................................... 数控系统的选择 . (13)3.1.2...................................................................................................................................... 电气控制原理 (14)3.2纵向（Z向）进给系统的改造 (16)3.2.1...................................................................................................................................... 改造思路 . (16)322实施步骤 (17)3.3横向（X向）进给系统的改造 (18)3.4刀架. (19)3.4.1...................................................................................................................................... 选用选用LD4-6132型电动刀架 (19)3.4.2...................................................................................................................................... 实施步骤 . (19)3.5主轴传动系统的改造 (19)3.5.1...................................................................................................................................... 改造思路 . (19)3.5.2...................................................................................................................................... 实施步骤 . (19)3.6滑动导轨副的改造 (19)4.安全防护 (19)4.1硬防护 (20)4.2软防护 (20)5.总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高。
普通车床数控化改造设计
普通车床数控化改造设计
一、引言
二、设计方案
1.机床结构设计
机床结构设计是普通车床数控化改造的关键环节之一、首先需要对原有车床结构进行分析和评估，确定是否适合改造。
然后根据数控系统的要求进行设计改造，包括添加刀塔、伺服电机、控制系统等。
同时还要考虑加工精度、刚性和工作台移动等因素。
2.操作系统选择
操作系统是数控车床的核心，直接影响数控系统的性能和稳定性。
常见的操作系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等，选择合适的操作系统需要考虑产品性能、技术支持和成本等因素。
3.传感器和执行器选型
传感器和执行器是实现数控车床动作控制的关键元件。
合理选择传感器和执行器可以提高系统的稳定性和精度。
常见的传感器有光栅尺、编码器等，执行器有伺服电机、步进电机等。
三、设备选型
设备选型是普通车床数控化改造的重要环节之一、根据设计方案选择合适的数控系统、传感器和执行器等设备。
1.数控系统选型
数控系统是普通车床数控化的核心设备之一、常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等，根据操作系统的选择确定数控系统的型号和配置。
2.传感器和执行器选型
根据设计方案确定合适的传感器和执行器。
传感器需要具有高精度、高稳定性的特点，执行器需要具有高速度、高精度、高扭矩的特点。
五、总结。
普通车床数控化改造设计说明书
一、设计目的:通过本课程设计的训练,使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车,数控铣和加工中心的进给系统的自动控制系统设计,从而使学生进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
⑴运用所学的理论知识,进行数控系统设计的初步训练,培养学生的综合设计能力；⑵掌握三相反应式步进电机进给驱动的原理和控制方法；⑶掌握PLC控制系统设计的基本技能,具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；⑷基本掌握编写技术的能力。
二、设计内容和要求：参考课程设计指导书[1]，对于普通车床数控化改造设计，纵向进给驱动由三相感应式步进电机实现，完成其选型计算，用4位拨动开关设定转动速度，并设计其启动停止、正反转、加减速和步数控制系统，数控系统的脉冲当量为0.01mm/脉冲。
三、设计工作任务及工作量的要求：⑴设计任务①.步进电机选型计算；②.PLC控制程序设计⑵设计工作量要求：①.电路接线图和电器件清单；②.控制程序T形图及其对应的程序清单；③.编写课程设计说明书一份。
（A4不少于10页）⑶三个同学分为一组，同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法，但每位同学的设计任务必须各有侧重独立完成，不能有雷同现象。
四、设计参数：设计参数包括车床的部分技术参数和车床拟实施数控化改造所需要的参数。
以CA6140型车床的改造,设计参数如下：最大加工直径：在床面上,400mm；在床鞍上, 210mm。
最大加工长度：1000mm。
行程：纵向,1000mm。
快速进给：纵向,2400mm／min最大切削进给速度：纵向,500mm／min溜板及刀架质量：纵向,81.63kg主电动机功率：7.5kw定位精度：0.04mm／全行程重复定位精度：0.016mm／全行程程序输入方式：增量值、绝对值通用控制坐标数：2脉冲当量：纵向,0.01mm／脉冲一、 步进电机选型计算：（一）纵向进给传动链的设计计算 1、主切削力及其切削分力计算 ⑴ 计算主切削里z F已知机床主电动机的额定功率m P 为7.5KW,最大工件直径D=400mm,主轴计算转速n=85r ／min 。
CA6140车床数控化改造设计解析
CA6140车床数控化改造设计解析一、背景介绍：CA6140车床是一种常见的传统车床，它通过手动操作来控制工件加工过程，由于操作依赖于操作人员的经验和技能水平，加工效率低且容易受到人为因素的影响。
为了提高加工效率和加工精度，以及减少人为错误带来的质量问题，对CA6140车床进行数控化改造是一个重要的研究方向。
二、数控化改造的目标：1.提高加工效率：通过数字控制系统控制各个工作参数，实现工件的自动化加工，提高加工效率。
2.提高加工精度：通过数控系统的精确控制，保证工件加工的精度和一致性。
3.降低人为错误：将操作人员对机床的依赖度降低，减少人为错误对产品质量的影响。
4.增加功能灵活性：数控系统可以灵活地调整参数，以适应不同工件的加工需求。
三、设计方案：1.数控系统选型：选择一款适合CA6140车床的数控系统，该系统应具有稳定可靠的性能和完善的功能，能够满足车床加工的需求。
2.导轨和滑块改造：对原有的导轨和滑块进行改造或更换，以提高加工精度和稳定性。
3.主轴改造：对原有的主轴进行改造或更换，以提高转速控制的精度和可靠性。
4.伺服电机安装：在车床的各个轴向上安装伺服电机，由数控系统控制其运动，以实现自动化加工。
5.完善的自动化装置：设计并安装自动换刀装置、自动送料装置等，以提高加工效率和减少人为操作。
6.编程软件开发：根据数控系统的特点，开发适合CA6140车床的编程软件，以便操作人员能够方便地进行程序编写和调整。
7.操作界面设计：设计一个简洁明了的操作界面，方便操作人员进行监控和调整。
四、预期效果：1.加工效率提高：数控系统实现了工件的自动化加工，大大提高了加工效率，减少了人为操作的时间。
2.加工精度提高：通过对各个工作参数的精确控制，加工精度得到了显著的提高。
3.缩短交期：由于加工效率提高，交货期可以相应缩短，提高了客户的满意度。
4.减少人为错误：数控系统的自动化控制减少了人为错误的可能性，提高了产品的质量稳定性。
CQ6132普通车床进行数控化改造方案的研究毕业设计论文
摘要在数控机床发展的今天,它能够很好地适应现代产品制造的需求,主要是可以进行精确的大批量零件的生产,大大降低了劳动力。
但是旧有的普通机床仍然占据了机械中很大的比例,这已经不能满足现代生产的需求.由于购买新机床成本较高,旧有的机床处理比较困难,所以对于一些高的场合,对旧机床的改造旧成为了一个不错的选择.本课题就是通过对CQ6132普通车床进行数控化改造方案的研究来了解和实践这项技术。
关键字：车床；改造；方案设计；ABSTRACTIn NC machine tools in the development of today, it can well meet the requirement of modern manufacturing, the main is the mass production parts can be accurately, greatly reduces the labor force. But on the old machine is still occupy a great proportion in the machinery, it cannot meet the needs of modern production. Due to buy a new machine cost is higher, the old machine tool processing is difficult, so high for some occasions, the old machine tool of reforming the old becomes a good choice. This topic is based on CQ6132 ordinary lathe numerical control transformation plan of study to understand and practice the technique.Key words: lathe; transformation; plan design;目录第一章绪论............................... 错误！未定义书签。
CA6150普通车床的数控技术改造设计论文
毕业设计（论文）题目CA6150普通车床的数控技术改造目录第一章绪论 ························································································································ - 2 - 数控技术和装备发展趋势 ····························································································· - 2 - 第二章数控机床系统总体设计·························································································· - 7 - 一总体方案设计内容 ································································································· - 7 - 二总体方案确定········································································································· - 7 - 第三章进给系统设计计算 ································································································· - 9 - 一选择脉冲当量········································································································· - 9 - 二计算切削力············································································································· - 9 - 三滚珠丝杠螺母副的计算和选型 ············································································ - 10 - 四齿轮进给齿轮箱传动比计算················································································ - 19 - 五步进电机的计算和选型························································································ - 20 - 第四章微机数控系统的设计 ··························································································· - 25 - 一微机数控系统的设计纲要···················································································· - 25 -[一] 硬件电路设计····························································································· - 25 -[二] 软件电路设计····························································································· - 26 -二8031单片机及其扩展··························································································· - 26 -[一] 8031单片机的简介 ···················································································· - 26 -[二] 8031单片机的系统扩展············································································· - 27 -[三] 存储器扩展································································································· - 29 -[四] I/O口的扩展 ······························································································ - 30 -三步进电机驱动电路 ······························································································· - 31 -[一] 脉冲分配器（环行分配器）······································································ - 31 -[二] 光电隔离电路····························································································· - 32 -[三] 功率放大器································································································· - 32 -[四] 其他辅助电路····························································································· - 33 -四数控系统的软件设计 ··························································································· - 34 -[一] 软件脉冲分配器························································································· - 34 -[二] 逐点比较法插补程序 ················································································· - 36 -[三] 步进电机升降速软件设计·········································································· - 37 - 第五章数控机床零件加工程序························································································ - 39 - 第六章总结与展望··········································································································· - 40 -第一章绪论数控技术和装备发展趋势当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
贺金田
普通车床数控研究及改造摘要针对现有常规CA6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。
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CA6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。
采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O 接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。
关键词：数控机床；单片机数控系统；改装设计目录1 概述 (1)2 总体方案设计 (2)2.1设计任务本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造2.2总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造2.3总体方案的确定经总体设计方案的论证3 微型数控系统硬件电路设计...................................3-44 参考文献 (5)第一章概述机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。
计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。
随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。
数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：1。
适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。
普通车床的数控化改造设计-课程设计
一、概述普通车床是金属切削加工中最常见的一类机床，当工件随主轴回转时，通过刀架的纵向移动和横向移动，车床能加工出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等。
借助成形刀具，车床还能加工各种成形回转表面。
普通车床刀架纵向、横向的进给运动由主轴的回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杆或丝杠带动溜板箱、纵溜板移动。
进给参数要靠手工预先调整好，如果改变参数，则要停车进行操作。
刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动。
对普通车床进行数控改造，主要是将纵向和横向进给系统改造为CNC装置控制的，能独立运动的进给伺服系统，将刀架改造成为能自动换刀的回转刀架，这样利用CNC装置，车床就可以按顺序进行切削加工。
由于切削参数、切削次序和刀具选择都可以由程序控制和调整，再加上纵向进给和横向进给联动的功能，数控化改造后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动切削，从而提高生产效率和加工精度，还能适应小批量、多品种负责零件的加工二、总体方案设计总体方案设计应考虑机床数控系统的运动方式、伺服系统的类型计算机以及传动方式的选择等。
1.数控系统的选择。
普通车床数控化改造后应具有定位、快速进给、直线查补、圆弧查补、暂停、循环加工和螺纹加工等功能，因此，普通车床数控化改造所选用的数控系统应为连续控制系统。
目前，市场上适用于普通车床数控化改造的数控系统较多，如西门子公司的SIEMENS802S型系统、华中数控公司的“世纪星”21/22型系统、广州数控公司的980T型系统等。
2.伺服系统的选择。
普通车床数控化改造后一般为经济型数控机床。
在保证具有一定加工精度的前提下，从改造的成本考虑，应简化结构，降低成本。
因此，进给伺服系统采用一步进电动机为驱动装置的开环系统为宜。
当然，也可以采用以伺服电动机为驱动装置的半闭环系统。
这主要取决于加工精度的要求。
3.功能部件的选择。
这主要是滚珠丝杆及其支承方式的选择、电动回转刀架的选择等等。
EC18普通车床数控改造毕业设计论文
毕业设计（论文）任务书专业机械设计制造及其自动化毕业设计（论文）题目：EC18普通机床数控改造立题目的和意义：机床数控改造是我国机床工业技术发展的方向之一，有利与提高机床的加工精度，自动化程度。
是典型的机械一体化课题，具有机械结构典型，控制系统软、硬件强弱均能得到训练等特点，有利于综合运用所学知识和工程设计能力与培养，符合培养目标的教学要求。
技术要求与工作计划：技术要求（1）保持原机主运动不变，取消溜箱杆和进给箱以及步进电机驱动纵横向进给，实现开环控制。
（2）纵横向脉冲当量均为0.02mm。
工作要求(1) 完成纵向进给及横向进给系统的改造设计和部分零部件工作图设计。
（2）设计开环控制系统。
（3）撰写设计工作说明书。
（4）完成整机外观图设计。
时间安排：第1-2 周毕业实习，搜集毕业课题资料，完成译文和论文综述；第3-4周总体方案、结构草图设计；完成开题报告、实习报告（4月6日第一阶段检查）第5~8 周机构设计和完成装配图设计（4月29日第二阶段检查）第9 周控制系统设计第10周整理说明书第 11 周零件工作图设计（5月20日第三阶段检查）第12 周评阅（5月23日第四阶段检查）第13-14周答辩指导教师要求：按计划、按要求完成毕业设计任务（签字）年月日教研室主任意见：（签字）年月日院长意见：（签字）年月日摘要车床数控化改造研究是提高我国技术装备水平的重要项目。
我国目前拥有大量超期服役和技术陈旧的机床急待更新。
由于资金受限，相比于添置新的数控车床，对车床进行数控化改造是一条节约资金、快速上马的有效途径。
车床的数控化改造具有针对性强、大大节约原材料和资金以及扩大机床应用范围等优点，主要内容包括总体设计方案的确定、对车床导轨进行改造设计和自动回转刀架的选型与安装等。
关键词: 车床改造数控化节约AbstractNC lathe research is to improve the level of technical equipment important project. China currently has a large number of extended service and technical obsolescence of the machine urgently updated. Limited because of funding, compared to purchasing new CNC lathe, CNC lathe transformation of a savings is quickly launched an effective way. Transformation of the NC lathe has targeted a significant reduction in raw materials and capital and to expand the scope of application tools, etc. The main contents include the determination of the overall design scheme, designed to transform the rail on the lathe rotary tool holder and automatic selection and installation .Keywords: CNC Lathe savings目录摘要 (III)Abstract (IIIIII)1绪论 (1)1.1 数控机床的发展史 (1)1.2 机床数控化改造的意义 (1)1.3 数控化改造后机床的优越性 (1)1.4 机床数控化改造的市场 (2)1.5 机床数控化改造的内容 (2)1.6 普通机床数控改造的目的 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 设计参数 (4)2.2 其他要求 (4)2.3传动原理 (5)3 传动设计 (5)3.1 减速齿轮设计及校核 (6)3.2 带轮及带的计算 (10)3.2.1 确定计算功率 (10)3.2.2 选取V带型 (10)3.2.3 验算带速和确定带轮直径 (10)3.2.4 确定带传动的中心距和带的基准长度 (11)3.2.5 验算小带轮的包角 (11)3.2.6 确定带的根数 (11)3.2.7 计算单根V带初拉力的最小值 (12)3.2.8 计算压轴力 (12)3.2.9 带轮的结构 (12)3.3 确定计算转速 (13)3.3.1 主轴 (13)3.3.2 各传动轴 (13)3.3.3 各齿轮 (13)3.3.4 核算主轴转速误差 (13)3.4 轴的初步确定 (13)3.5 轴的校核 (14)4 进给系统设计 (17)4.1 纵向进给丝杠设计 (17)4.2 横向进给丝杠设计 (19)4.3 步进电机选择 (19)4.3.1步距角α (20)4.3.2精度 (20)4.3.3转矩 (20)4.3.4启动频率 (21)4.3.5 纵向进给系统步进电机的确定 (21)4.3.6横向进给系统步进电机的确定 (22)5 技术经济分析 (23)总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1绪论1.1 数控机床的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机。
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贵州航天职业技术学院课程论文（设计）题目普通车床数控研究及改造设计系别：机工程系械专业：机械制造与自动化班级：机制一班学生姓名：杨毅学号： A153GZ021*******指导教师：苗玉摘要：针对现有常规CA6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。
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CA6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。
采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O 接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。
关键词：数控机床，单片机数控系统，改装设计目录摘要 (1)关键词 (2)第一章概述 (4)第二章总体方案的设计 (5)一.设计任务 (5)二.总体方案的论证 (5)(一）数控系统确定运动方式的 (5)（二）伺服进给系统的改造设计 (5)（三）数控系统的硬件电路设计 (5)三.总体方案的确定 (6)第三章微机数控系统硬件电路设计 (6)一.微机数控系统硬件电路总体方案设计 (6)致谢 (7)参考文献： (8)第一章概述机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。
计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。
随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。
数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：1.适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。
2.加工精度高；3.生产效率高；4.减轻劳动强度，改善劳动条件；5.良好的经济效益；6.有利于生产管理的现代化。
数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。
我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。
但是，国产数控机床与先进国家的同类产品相比，还存在差距，还不能满足国家建设的需要。
我国是一个机床大国，有三百多万台普通机床。
但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右，差距太大，急待改造。
旧机床的数控化改造，顾名思义就是在普通机床上增加微机控制装置，使其具有一定的自动化能力，以实现预定的加工工艺目标。
随着数控机床越来越多的普及应用，数控机床的技术经济效益为大家所理解。
在国内工厂的技术改造中，机床的微机数控化改造已成为重要方面。
许多工厂一面购置数控机床一面利用数控、数显、PC技术改造普通机床，并取得了良好的经济效益。
我国经济资源有限，国家大，机床需要量大，因此不可能拿出相当大的资金去购买新型的数控机床，而我国的旧机床很多，用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。
1984年，我国开始生产经济型数控系统，并用于改造旧机床。
到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。
可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。
所以说，本毕业设计实例具有典型性和实用性。
第二章总体方案的设计一·设计任务本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。
利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X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。
二·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。
(一）数控系统确定运动方式的数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续控制系统。
由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用两轴联动连续控制系统。
（二）伺服进给系统的改造设计数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。
因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。
所以，本设计决定采用开环控制系统。
（三）数控系统的硬件电路设计任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。
硬件是数控系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。
有了硬件，软件才能有效地运行。
在设计的数控装置中，CPU的选择是关键，选择CPU应考虑以下要素： 1. 时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关； 2. 可扩展存储器的容量与数控功能的强弱相关； 3. I/O口扩展的能力与对外设控制的能力力相关。
除此之外，还应根据数控系统的应用场合、控制对象以及各种性能、参数要求等，综合起来考虑以确定CPU。
在我国，普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机，主要是因为它们的配套芯片便宜，普及性、通用性强，制造和维修方便，完全能满足经济型数控机床的改造需要。
本设计中是以MCS-51系列单片机，51系列相对48系列指令更丰富，相对96系列价格更便宜，51系列中，是无ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。
目前，工控机中应用最多的是8031单片机。
本设计以8031芯片为核心，增加存储器扩展电路、接口和面板操作开关组成的控制系统。
三·总体方案的确定经总体设计方案的论证后，确定的CA6140车床经济型数控改造示意图如图所示。
CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能，即手动变速。
车床的纵向（Z轴）和横向（X轴）进给运动采用步进电机驱动。
由8031单片机组成微机作为数控装置的核心，由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动，经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向、横向进给运动。
刀架改成由微机控制的经电机驱动的自动控制的自动转位刀架。
为保持切削螺纹的功能，必须安装主轴脉冲发生器，为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转，发出两路信号：每转发出的脉冲个数和一个同步信号，经隔离电路以及I/O接口送给微机。
第三章微机数控系统硬件电路设计一·微机数控系统硬件电路总体方案设计本系统选用8031CPU作为数控系统的中央处理机。
外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。
再选用一片6264RAM 用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。
采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。
8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z 轴的步进电机。
另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等。
其硬件框图， 8031芯片内部结构图各引脚功能简要介绍如下：⒈源引脚VSS：电源接地端。
VCC：＋5V电源端。
⒉输入/输出（I/O）口线 8031单片机有P0、P1、P2、P3 4个端口，每个端口8根I/O线。
当系统扩展外部存储器时，P0口用来输出低8位并行数据，P2口用来输出高8位地址，P3口除可作为一个8位准双向并行口外，还具有第二功能，各引脚第二功能定义如下： P3.0 RXD：串行数据输入端。
P3.1 TXD：串行数据输出端 P3.2 INT0：外部中断0请求信号输入端。
P3.3 INT1：外部中断1请求信号输入端。
P3.4 T0：定时器/计数器0外部输入端 P3.5 T1：定时器/计数器1外部输入端 P3.6 WR：外部数据存储器写选通。
P3.7 RD：外部数据存储器读选通。
在进行第二功能操作前，对第二功能的输出锁存器必须由程序置1。
⒊信号控制线 RST/VPD：RST为复位信号线输入引脚，在时钟电路工作以后，该引脚上出现两个机器周期以上的高电平，完成一次复位操作。
8031单片机采用两种复位方式：一种是加电自动复位，另一种为开关复位。
ALE/PROG：ALE是地址锁存允许信号。
它的作用是把CPU从P0口分时送出的低8位地址锁存在一个外加的锁存器中。
外部程序存储器读选通信号。
当其为低电平时有效。
致谢首非常感谢我的指导老师。
从课题的研究到最后设计结束先，都给我很大的帮助。
您的付出不会白费，我一定好好努力。
参考文献：[1]王润孝，秦现生.机床数控原理与系统.西安:西北工业大学出版社,2000[2]李华，MCS-51单片机实用接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1993[3]李圣怡等，Windows环境下软硬件接口设计.长沙:国防科技大学出版社,2001[4]顾京，数控加工编程及操作.北京:高等教育出版社,2002[5]周伟平，机械制造技术.武汉:华中科技大学出版社,2002[6]刘迎春，MCS-51单片机原理及应用教程.北京:清华大学出版社,2005。