普通沖床數控改造
隨著沖床的不斷發展和改進，現在市面上常用的有兩種沖床，一種是比較早期的普通版型的沖床，另一種就是通過計算機控制的數控型的沖床。在早期由于科技比較落后，采用的普通型的沖床各項功能不是特別的完善，只能完成一些比較簡單的工件的加工。同時其生產效率要非常的低，根本無法完成當時市面上某些工件的需求。而且，普通型的沖床需要純粹的手動操作，離不開人的監護，這樣一來，生產一批量的工件花費比較大。隨著數控型的沖床進入制造行業，種種的生產效率低，精度不高的擔憂被通通解決了。雖然數控沖床有很多的優點，但數控型沖床普遍也存在一些困難。首先，數控沖床要比普通型的沖床貴的多，其次，將普通型的沖床拋棄面臨很多負面影響。所以為了解決這一些問題，許多研究人員開始研究對普通型沖床的改造。對普通型沖床改造的方面非常多，不同的改造方式會獲得不同的優化效果。其中對普通型沖床的數控改造是比較有價值的改造。將普通型沖床更新為數控型的沖床能夠消除將所有普通型沖床換成數控型沖床帶來的種種負面影響。在如今這個科技比較發達的世界中，現在技術的發展比較迅速，而在現在的制造系統中，很多技術是比較關鍵的，像數控技術就是其中的一個，它有很多適合生產制造的技術，具有非常高的精度，而且能夠實現無人操作的全自動化系統。根據現在市場的發展情況來看，未來數控沖床的未來展望趨勢有以下幾點：1、 高速、高精度化；2、 與網絡技術聯合實現自動化；3、 能夠實現像五軸聯動這樣的多軸加工生產；4、 產生新的技術規定和技術指標；5、 環保化。
本次設計將普通沖床改造成數控沖床，在原沖床床身的基礎上，將原有工作臺改造成含有X、Y方向的工作臺。沖床數控化改造機械部分設計內容包括:滾珠絲杠副的選型與計算，步進電機的選擇。改造后的機械圖如下：
1-步進電機 2-聯軸套 3-角接觸球軸承 4-滾珠絲杠副 5-密封氈
圖3-1工作臺機械圖
工作臺重量的估算 取工件的材料為45 號鋼，其密度為7.8×10³kg/cm³ ，取g=9.8n/kg ，根據沖床參數尺寸可得工件的重量為： g¹=m×g=ρ×v×g=0.0078×1250×1000×6×9.8×10³=7.16n 設夾具和工件的重量和為g²=1000n 設工作臺的重量 g³=2000n
電機型號的選擇選擇兩臺Y90L-4型號的步進電機分別作為為X、Y方向的進給電機，其參數如下表所示：
表3-1 步進電機參數與型號
數控系統的硬件組成,硬件部分和軟件部分構成了一個數控系統 。硬件主要由沖床、單片機以及輔助電路構成。硬件是數控系統的基礎，它的控制性能的情況，對于整個系統的工作性能會產生很大的影響。在硬件的基礎上，軟件才能有效地運行。機床數控系統的硬件電路總結起來主要有四部分組成：中央處理單元（CPU）、總線、存貯器、I/O接口電路。其中CPU是數控系統的核心，它的作用是協調各部分的電路工作情況和進行運算處理相關數據。存貯器是用存放系統軟件，運行中所需要的各種數據和工作過程中用到的程序。數控系統與外界進行信息的交流要通過I/O接口。總線是CPU與存貯器、接口以及其它轉換電路聯接的通道，是CPU與部分電路進行信息交換和通訊的必須通過的路線。數控系統硬件框如下圖所示：
圖4-1 數控系統硬件框圖
本數控系統采用MCS一51單片機作為控制系統，外接的程序存儲器是8KB的2764芯片。數控系統通過輸入檢測沖頭位置和運動狀態的傳感器信號，以便控制沖頭和X軸、Y軸的運動情況。數控系統要實現對人機對話的管理，需要通過顯示器、鍵盤。控制面板上需要設置啟動鍵、暫停鍵、X及Y點進、退鍵，參數設定鍵，還有十個數字鍵及各種狀態指示燈等。數控系統都通過MCS-51單片機的接口來實現與外界輸入、輸出接口的連接，單片機與接口電路分別采用不同的開關電源供電。結論,隨著電子技術快速發展，我國的機床數控化在近十年來有了很大的發展，然而數控設備的普及卻受到一定條件的限制，一方面是數控設備價格非常貴，特別是小企業如果想用數控設備替代原有的舊機床，資金方面會成為一大難題；另一方面是企業現有的舊設備完全拋之不用，會對資源造成很大的浪費。如果能夠對現有的設備進行一些技術改造，提高其自動化加工的能力，則不僅給企業節約了資金，而且能夠充分利用原有的資源。因此對普通沖床進行數控化改造在實際生產中得到廣泛應用。 本文針對普通沖床進行了數控化改造，主要對機械傳動部分和控制部分進行了改造。機械部分把原有的工作臺改造為含有縱、橫兩個方向的工作臺，控制系統利用微機對縱、橫向系統開環控制，驅動元件采用步進電機，傳動系統采用滾珠絲桿，數控部分采用了8051單片機控制，對相關電路設計作了詳細的闡述，并對沖床的加工流程做了進一步的說明，編寫了相應的流程圖。經改造使普通沖床實現數控沖床的功能，不僅提高了生產效率，降低了勞動強度，而且提高了加工精度，也就提高了產品的質量，給企業增加了強大的生命力。