毕业设计（论文）-数控铣床的设计.doc

毕业设计说明书I摘要由于我们所学的专业是机械设计制造及其自动化，为了能够体现该专业的优越性，本次设计的主导思想是用电器控制机械加工，使机械和设计紧密地结合起来。此次毕业设计课题是：简易数控铣床的设计。在这次毕业设计中，我一面着手搞好这次毕业设计，一面又有计划地复习前面所学过的基础知识。从而使我对以前的基础知识掌握得更牢固，而且培养了我解决问题的能力。在这次毕业设计中，我紧扣设计题目，查阅有关技术资料，并在老师的指导和帮助下，完成了数控铣床的设计及相关的电器控制。但由于本人能力、水平有限，仍存在着一些错误，希望老师给予批评指正。最后，我在此向在本次设计中付出了辛勤劳动的指导老师表示由衷的谢意。关键词：机械加工；电器；数控铣床毕业设计说明书IIAbstractDuetoourmajoriselectromechanicalintegration,inordertobeabletoreflecttheprofessionalsuperiority,thedesignguidingideologyistousetheelectriccontrolmechanicalprocessing,makethemechanicalandelectricalcloselytogether.Inthegraduationdesign,whileIbegindoeswellthisgraduationdesign,thefrontsideandsystematicallyreviewlearnedthebasicknowledge.ThusthebasicknowledgeofbeforeIacquirefirmer,anddevelopedmyabilitytosolveproblems.Inthegraduationdesign,Igrippingdesigntopic,consultrelevanttechnicaldata,andtheteachersguidanceandhelp,completedtheCNCmillingmachinedesignandrelevantelectriccontrol.ButbecauseIability,limitedability,stillhassomemistakes,hopetheteachertogiveanimadversioncorrect.Finally,Iamheretointhisdesignworkedhardlaborguideteachersayawordofheartythanks.Keywords:mechanicalprocessing；electric；CNCmillingmachine毕业设计说明书III目录摘要.IAbstract.II绪论1X52K型数控铣床主传动系统的运动设计.错误!未定义书签。1.1主传动系统技术参数的确定.错误!未定义书签。1.2主传动系统的方案论证.11.2.1主轴变速范围.11.2.2初步确定传动方案.21.2.3绘制结构图.21.2.4拟定转速图.31.2.5齿轮齿数的确定.41.2.6校验齿轮碰齿问题.51.2.7校主轴转速误差.61.3主传动系统的结构设计.71.3.1主传动的布局.81.3.2齿轮的轴向布置.82机床主要零件的设计.102.1确定主电动机的功率和传动件的计算转速.102.2传动轴的计算.102.2.1传动轴直径的估算.102.2.2各轴传递的功率及轴径估算.112.3主轴轴径的计算.122.4直齿圆柱齿轮强度计算.122.4.1齿轮模数的估算.122.4.2齿轮结构尺寸计算.132.4.3确定齿轮齿宽B.142.4.4确定各传动轴之间的中心距.143主传动系的结构设计.153.1结构分析.错误!未定义书签。毕业设计说明书IV3.2主轴组件轴承类型.153.2.1主轴轴承类型.153.2.2主轴材料及热处理.153.2.3主轴的工作性能.153.2.4主轴组件的密封、润滑.153.3主传动系的变速操纵机构.163.4主传动系的润滑系统.163.4.1润滑方式的选择.163.4.2润滑油的选择.164进给机构的计算设计.174.1概述.174.2滚珠丝杠的选用设计.174.3步进电机的选取.184.3.1纵向（y方向）步进电机的选取.184.3.2横向（x方向）步进电机的选取.195概述.205.1机床介绍.205.1.1X52K简易数控机床程控系统的硬件结构.2068031单片机及应用简介.227数控铣床存储器的扩充.237.1外部扩充存储器结构.237.2存储器的地址分配.238简易数控铣床的IO设备及其接口.248.1简易数控铣床所用的输入设备.248.2IO接口.248.38155的RAM和IO编址.248.4简易数控铣床的选址逻辑.24毕业设计说明书V9在步进电机驱动中应用的斩波电路.269.1PWM式单波性斩波器的工作原理.269.2PWM式单波性斩波器的电路工作波形.2710简易数控铣床的自动控制软件系统.2910.1简易数控铣床工作台（x或y方向）前进、后退程序.2910.1.1程序框图.2910.1.2程序清单.2910.1.3三相六拍方式工作输出代码表.3010.2步进电机正转一步子程序.3010.2.1程序框图.3010.2.2程序清单.3010.3步进电机反转一步子程序.3110.3.1程序框图.3110.3.2程序清单.3111键盘操作.3211.1编程键的种类.3211.2各编程键的作用、功能.3211.3指示灯.3212MCS-51单电机定时控制逻辑.3312.时钟电路.3312.复位电路.3313结论34致谢.35参考文献.36毕业设计说明书VI绪论毕业设计是教学计划的重要组成部分，机械制造及自动化专业的毕业设计应以工程设计为主。工程设计是依据开发、研制方案的要求，以科学技术原理为指导，运用已学科学技术知识和实践经验进行构思，使开发、研制方案物化的过程。因此，工程设计是将技术原理转化为技术成果的桥梁，科学可行的设计是科技发明及其成果转变为现实生产力的前提，设计是工程的本质与核心。毕业设计任务的确定首先要考虑教学要求，同时兼顾社会需求。毕业设计要在规定时间内完成，并且要在指导教师的指导下由学生独立完成。培养学生综合运用多学科的理论知识与技能，解决具有一定复杂程度的工程实际问题的能力。培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。培养学生优良的思想品质，勇于实践、勇于探索和开拓创新的科学精神，有益于学生综合素质的全面提高。培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法。对学生掌握的知识面进行全面考核。包括掌握知识的深度、运用理论解决实际问题的能力、实验能力、外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力。毕业设计成果可直接或间接为经济建设服务，为生产科研服务，为社会服务。毕业设计说明书-1-1X52K型数控铣床主传动系统的运动设计1.1主传动系统技术参数的确定（1）选择标准公比的一般原则由于本次设计的X52K型铣床属大批、大量生产的专门化机床，其标准公比应取小一些。在此次设计中，公比=1.26（2）在本设计中，加工对象是宽度为16的盘形凸轮槽，工件材料为45钢。（3）道具材料是高速钢，道具直径16。（4）查阅机械加工工艺手册得pa=8；ea=16；fa=0.2由此知铣削力ZF=pxFyFFFfwFZgFwFocaaaZKdn=6397.81N（5）已知主电机功率5.5kw铣床主轴maxn=1100minrminn=90minr1.2主传动系统的方案论证1.2.1主轴变速范围nRmaxminnn12.67=1.26查取minn=90maxn=1120共12级转速：901121401802242803554505607109001120nR=12.6712满足转速范围要求