作品包括:
Word版说明书一份,66页,约22000字
CAD版本图纸,共3张
PROE 3D图纸1张
DDB电路图一张
摘 要
数控机床即数字程序控制机床,是一种自动化机床,数控技术是数控机床研究的核心,是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。随着制造技术的发展,现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。
本次设计通过对现有数控钻铣床的分析研究,提出一种新的设计方案,其自动化程度更高,结构也相对比较简单。这一点在论文会得以体现。本方案中,主轴箱采用电磁离合器实现有级变速,在X、Y、Z三个方向上的进给运动均采用滚珠丝杆,而动力则由步进电动机通过调隙齿轮来传递,并且采用单片机进行数字控制。
控制系统采用MCS-51系列单片机,通过扩展程序存储器、数据存储器和I/O接口实现硬件电路的设计。论文中也对软件系统的设计做出了相关说明。
关键词:数控技术 滚珠丝杆 步进电机 单片机系统扩展
目 录
第1章 机床总体布局设计................................................1
1.1机床总体尺寸参数的选定...........................................1
1.2机床主要部件及其运动方式的选定.................................1
1.2.1 主运动的实现..............................................1
1.2.2 进给运动的实现..............................................1
1.2.3 数字控制的实现..............................................1
1.2.4 机床其它零部件的选择..........................................1
1.3机床总体布局的确定 ...........................................2
第2章 主运动的设计................................................3
2.1议定转速图.....................................................3
2.1.1确定结构式和结构网式........................................3
2.1.2拟定转速图...............................................4
2.1.3确定各齿轮的齿数........................................5
2.1.4传动系统图的拟定..............................................7
2.2主传动主要零件的强度计算.........................................8
2.2.1电动机的选择...............................................8
2.2.2齿轮传动的设计计算........................................9
2.3轴的设计计算................................................12
2.3.1各传动轴轴径的估算........................................12
2.3.2各轴段长度值的确定........................................14
2.3.3轴的刚度与强度校核........................................14
2.4离合器的选用 ...............................................27
第3章 进给系统的设计计算 .................................27
3.1垂直进给系统的设计计算 .........................................27
3.1.1脉冲当量和传动比的确定.....................................28
3.1.2滚珠丝杠设计计算............................................29
3.1.3步进电机的选择............................................33
3.1.4滚珠丝杆副的预紧方式.....................................34
3.1.5齿轮传动消隙............................................35
3.2横向进给系统的设计计算.........................................35
3.2.1脉冲当量和传动比的确定.....................................35
3.2.2滚珠丝杠设计计算............................................37
3.2.3步进电机的选择............................................38
第4章 控制系统的设计............................................39
4.1控制系统总体方案的拟定...........................................39
4.2总控制系统硬件电路设计 ...................................40
4.2.1单片机的设计...............................................40
4.2.2系统的扩展...............................................43
4.2.3键盘、显示器接口设计........................................48
4.2.4步进电机控制电路设计........................................50
4.2.5光电隔离电路设计........................................53
4.2.6其它接口电路的设计........................................54
4.3部分控制程序 ............................................54
4.3.1直线圆弧插补程序设计 ....................................54
4.3.2直线插补程序.................................................54
4.3.3圆弧插补程序设计.............................................55
4.4控制系统的软件设计.............................................59
4.4.1步进电机控制程序设计 ........................................59
4.4.2 LED动态显示接口程序设计......................................61
结论 ..............................64
致谢 .....................................65
参考文献 ..................................66
科技译文...........................................
实习报告 .
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