x502型立式銑床微機(jī)數(shù)控改裝論文

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1、X502型立式銑床微機(jī)數(shù)控改裝畢業(yè)論文目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)1二、已知條件1三、設(shè)計(jì)要求2四、設(shè)計(jì)工作量3五、主要參考書目4前言5一、機(jī)床數(shù)控化改造的意義5二、機(jī)床改造的優(yōu)缺點(diǎn)5第一章數(shù)控改造總體方案的設(shè)計(jì)7一、系統(tǒng)總體改造方案的確定7二、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的改造方案的確定8三、微機(jī)控制系統(tǒng)方案的確定9第二章機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)--機(jī)械部分(橫向)的設(shè)計(jì)計(jì)算11第一節(jié)工作載荷分析及計(jì)算11第二節(jié)滾珠絲杠螺母副的選型和校核13第三節(jié)脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定21第四節(jié)進(jìn)給伺服系統(tǒng)傳動(dòng)計(jì)算23第三章微機(jī)控制部分的設(shè)計(jì)29第

2、一節(jié)微機(jī)控制系統(tǒng)概述29第二節(jié)系統(tǒng)擴(kuò)展31第三節(jié)步進(jìn)電機(jī)控制電路36第四章微機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)42一、模塊組成42二、緩沖區(qū)設(shè)置42三、中斷優(yōu)先級(jí)43四、各模塊說明及流程圖43設(shè)計(jì)小結(jié)4649參考資料47致謝4849一、設(shè)計(jì)任務(wù)將X502型立式銑床改造成用AT89S51單片機(jī)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床。該銑床用于加工中小型零件的平面或成型表面，也可以加工具有一定斜度的平面。改裝的目的一方面要提高加工精度，另一方面利用數(shù)控方法加工任意圓弧面或凸輪的曲面。二、已知條件1、機(jī)床型號(hào)：X502型立式升降臺(tái)銑床2、

3、主要參數(shù)1）工作臺(tái)面積（長×寬）750×225（mm×mm）2）工作臺(tái)最大行程縱向：500mm橫向：200mm3）主軸中心（端面）至臺(tái)面距離：80×300mm4）進(jìn)給量：縱向：20～540mm橫向：14～380mm5）工作臺(tái)及夾具總重量：G=1000N6）快速進(jìn)給速度：縱向：2400mm/min橫向：1600mm/min7）導(dǎo)軌類型：縱向：綜合性導(dǎo)軌橫向：綜合性導(dǎo)軌8）立銑頭最大回轉(zhuǎn)角：45度9）主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：8級(jí)10）主軸轉(zhuǎn)速公比：1：4111）主軸轉(zhuǎn)速：n=48，67，95，132，190，26

4、5，375，530r/min12）主軸電機(jī)功率：N=2.2KW13）主軸傳動(dòng)功率：N=1.45KW4914）主軸孔徑：24mm15）銑刀最大直徑：32mm16）加速時(shí)間：30ms3、工件材料1）碳鋼，合金鋼2）鑄鐵4刀具材料1）硬質(zhì)合金2）高速鋼三、設(shè)計(jì)要求改裝后數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有的性能：改裝要方便，原銑床的改動(dòng)應(yīng)盡可能少，如果數(shù)控部分發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能手工半自動(dòng)操作，如果不需要數(shù)控時(shí)，能很快改回原狀。控制部分要求運(yùn)行可靠，維修方便，須防塵及抗干擾，改造成本低。1.改裝后應(yīng)具有基本功能及技術(shù)指標(biāo)1）工藝范圍

5、：保持原有的銑床的工藝范圍外，增加任意圓弧面或凸輪曲面的數(shù)控加工。2）控制軸數(shù)：二坐標(biāo)（縱向X、橫向Y）。3）同時(shí)控制縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行圓弧面或凸輪曲面的加工。4）脈沖當(dāng)量：0.01mm/step5）重復(fù)定位精度：0.01mm6）定位精度：0.01mm7）加工精度：2級(jí)2、采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制3、對(duì)微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的要求：微機(jī)控制系統(tǒng)要有可靠性好、功能強(qiáng)、速度快、抗干擾能力強(qiáng)、可在線編程、具有很高的性能價(jià)格比等特點(diǎn)。1）單片機(jī)型號(hào)：80312）SRAM型號(hào)：62643）E2PROM型號(hào)：27644）采

6、用全譯碼方式譯碼495）步進(jìn)電機(jī)采用硬件環(huán)形分配，功放電路采用高低壓功放6）控制系統(tǒng)的加工程序和控制命令可通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)7）采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)及機(jī)床的狀態(tài)等信息8）具有ISP（在線編程）功能四、設(shè)計(jì)工作量1、進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械裝配圖一張（A1）；2、數(shù)控系統(tǒng)硬件原理圖一張（A1）；3、課程設(shè)計(jì)說明書一份包括以下主要內(nèi)容：（1）前言（數(shù)控改裝的意義、用途及目的等）；（2）改裝方案的確定（包括系統(tǒng)總體方案的確定、機(jī)械系統(tǒng)改裝方案的確定、控制系統(tǒng)方案確定）（3）機(jī)械部分改裝設(shè)計(jì)計(jì)算：1）滾珠絲杠螺母副型號(hào)

7、確定；2）齒輪傳動(dòng)比和齒數(shù)的確定；3）軸承型號(hào)確定4）聯(lián)軸器的選擇（4）步進(jìn)電機(jī)的選型；（5）控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)1）存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)2）通用接口芯片型號(hào)選擇及接口電路設(shè)計(jì)3）譯碼芯片型號(hào)選擇及各芯片地址分配4）數(shù)碼管和鍵盤接口電路設(shè)計(jì)5）環(huán)形分配器芯片選擇及環(huán)形分配電路設(shè)計(jì)6）步進(jìn)電機(jī)功放電路設(shè)計(jì)7）ISP（In-SystemProgramming---在線系統(tǒng)編程及調(diào)試）接口設(shè)計(jì)8）機(jī)床報(bào)警電路設(shè)計(jì)等（6）總結(jié)及結(jié)束語49五、主要參考書目1、《數(shù)字控制機(jī)床》，廖效果、朱啟逑主編，華中理工大學(xué)出

8、版社2、《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》，戴曙主編，機(jī)械工業(yè)出版社3、《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，張建民等編著北京立功大學(xué)出版社4、《機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)（上、下冊(cè)）》，機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)編委會(huì)編機(jī)械工業(yè)出版社5、《機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，趙松年張奇鵬主編機(jī)械工業(yè)出版社，1999年6月6、《單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)》，蔣輝平，周國雄編著北京航空航天大學(xué)出版社7、《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)置課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，尹志強(qiáng)等編著。機(jī)械工業(yè)出版社8、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》》，成大先主編化學(xué)工業(yè)出版社49前言一、機(jī)