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数控十字滑台设计说明书.doc

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数控十字滑台设计说明书.doc

邵阳学院毕业设计(论文)1目录1绪论...............................................................................................................................11.1数字控制技术的产生和发展......................................................................41.2我国数控机床的发展情况...........................................................................51.3数控机床中十字滑台的设计......................................................................62机床改造总体方案设计....................................................................................73确定机械传动改造方案....................................................................................83.1设计原始参数....................................................................................................83.2确定切削用量....................................................................................................93.3进给运动的切削负载分析及计算方法...............................................93.3.1、各个方向的分力.......................................................................................93.3.2、摩擦阻力.......................................................................................................93.3.3、等效转动惯量计算..................................................................................93.3.4、丝杠摩擦阻力矩的计算......................................................................103.3.5、等效负载转矩Tm的计算....................................................................103.3.6、起动惯性阻力矩的计算......................................................................103.3.7、步进电机输出轴总的负载转矩的计算......................................103.4步进电机的匹配选择...................................................................................103.5滚珠丝杠的选择与校核..............................................................................113.5.1、工作原理及结构......................................................................................113.5.2、滚珠丝杠副的特点.................................................................................113.5.3、承载能力的校核......................................................................................11邵阳学院毕业设计(论文)23.5.4、压杆稳定性验算......................................................................................123.5.5、刚度验算......................................................................................................123.6齿轮的校核计算..............................................................................................133.7轴承的选择与校核.........................................................................................163.8导轨的选择.........................................................................................................164控制系统的硬件及软件设计................................................................174.1确定控制系统方案.........................................................................................174.2单片机控制系统硬件设计.........................................................................174.2.1、单片机控制系统的硬件构成............................................................174.2.2、单片机引脚及其功能............................................................................184.2.3、控制线............................................................................................................194.3单片机的选择...................................................................................................204.4存储器的选用与扩展...................................................................................204.5存储器的选用及连接...................................................................................204.6地址锁存器.........................................................................................................214.7键盘与显示电路及其程序.........................................................................214.7.1、8155工作方式设定................................................................................234.7.2、状态查询......................................................................................................244.7.3、8155定时功能..........................................................................................244.7.4、键盘显示电路工作原理......................................................................264.8步进电机接口电路.........................................................................................345总结............................................................................................................................37邵阳学院毕业设计(论文)3参考文献......................................................................................................................38致谢..................................................................................................................................39摘要随着制造业的发展,人们深刻的感受到数控机床在生产中的地位是越来越重要。本文结合机电一体化的需要,设计以单片机作为控制系统的XY型工作台(X-Y工作台是指能分别沿着X向和Y向移动的工作台)。通过对XY型工作台机械结构设计和控制电路接口的设计,阐述了机电一体化设计中的共性和关键技术。这种工作台通常与整机设计成一个整体,其形状,尺寸,结构因机器类型不同而有较大差异,但其工作原理有着共同点。关键词XY数控十字滑台机电一体化单片机邵阳学院毕业设计(论文)4AbstractAlongwithmanufacturingindustrydevelopment,peoplesprofoundfeelingnumericalcontrolenginebedinproductionstatusismoreandmoreimportant.Combinemechanicalelectricalintegrationsneed,designaModelXYworkingbenchwithonechipcomputerastheofthecontrolsystemXYworkingbenchisseparatelyalongXandYmotionworktable..ThoughdescribingtheworkingbenchmechanicalsdesignofstructureandinterfaceofthecontrolcircuittoModelXY,haveexplainedgeneralityinthedesignofmechanicalelectricalintegrationanditskeytechnology.Thiskindofworkingbenchisusuallydesignedwiththecompletemachineintoawhole,itsform,size,thereisagreaterdifferencebecausetypesofthemachinearedifferentinthestructure,butitsoperationprinciplehascommonpoint.KeywordsXYnumericalcontrolcrossslipperyplatformThemechanicalelectricalintegrationOnechipcomputer1绪论1.1数字控制技术的产生和发展最早采用数字控制技术进行机械加工的思想,是在20世纪40年代提出的。当时美国北密执安的一个小型飞机叶片轮廓样板时,利用全数字电子计算机对叶片轮廓的加工路径进行了处理,并考虑了刀具对加工路径的影响,使加工精度达到±0.0381mm。以当时的水平来看,是相当高的。1952年,美国麻省理工学院研制出一套实验性数字控制系统,并把它装在一台数字立式铣床上,成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上

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