X52K数控铣床改造设计说明书.doc

成都理工大学毕业设计（论文）1X52K数控化改造内容摘要本文提供了一种X52k铣床的经济型数控化改造方案，改造的主要模块有：机械部分和数字控制电路部分。机械部分主要是对丝杠、驱动元件和减速齿轮的改造。改造后的系统是以步进电机为驱动执行元件的开环控制系统，以MCS-51型单片机为控制处理芯片，实现X、Y两坐标联动改造,使得改造后的机床能加工除了铣削键槽、平面及孔等简单的零件外，还能加工形状复杂（如加工圆弧面、斜面及凸轮等）的零件。改造后的数控机床具有高精、高效及加工产品范围广等特点。最后再对系统的误差及精度进行分析，并提出改进的方法、建议。关键词：X52k数控化改造单片机成都理工大学毕业设计（论文）2ABSTRACTInthispaper,inbaseofourcountryseco-momicconditionandtheexpensiveCNC,inordertoextendmachiningscope,highaccuracy,smallbatch,andhasagoodconditioninexcitelycomplicativemarket.So,thenumerizationrebuildingofX52Kissonecessaryandfeasible.ThispaperprovidesawayofhowtoimplementthesynchroniedmotionofthetwoaxesintheXandYplanewithCNCsystemandanopen-loopcontrolwhichusesteppingmotorsasactuatorsonaX52Kmill，andthemicrocomputerisMCS-51.ThenumerizationrebuildingofX52Kmillingmachinenotonlyisusedformachiningkeyway,planeandholeetc,butalso,itcanma-nufactingcomplicatedshapandtheaccuracyishigh.ThetechnologyofCNChasbecamethekeyandbasictechnologyinthemanufacturingindustry.Keywords:X52Kmillnumerizationrebuildingsinglechipcomputer成都理工大学毕业设计（论文）3目录前言.5正文.101.整体改造方案.101.1总体设计方案.101.1.1机床改造的方案比较.101.1.2实现的目标.121.2主传动的系统改造.131.2.1机械部分的数控化改造.131.2.2电气部分的数控化改造.131.3：进给系统的改造.131.3.1进给机构的改造.131.3.2X52K的改造要求.131.4微机系统的硬件与软件设计.141.4.1系统软件的设计.141.4.2硬件系统设计.141.5改造后的布局.152.横纵向系统的设计，计算过程.152.1纵向方向（X轴）的设计.152.1.1铣削力CF的计算.162.1.2滚珠丝杠所受的平均轴向载荷mF的计算.182.1.3丝杠副工作负荷计算及丝杠型号的选择.192.1.4传动效率的计算.202.1.5刚度验算.202.1.6稳定性的验算.21成都理工大学毕业设计（论文）42.1.7齿轮传动设计的有关计算.222.1.8齿轮材料的选用及许用应力.232.1.9直齿圆柱齿轮副的计算.232.1.10步进电机型号的计算选择.252.2横向(Y轴)的设计.313数控部分设计.323.1系统硬件设计.333.1.1主控制器（CPU）.333.1.2存储器扩展电路.343.1.3扩展I/O接口.353.1.4步进电机驱动电路.353.1.5行程控制.363.1.6键盘与显示.363.1.7复位电路.373.1.8紧急停车.373.2编程时应注意的问题.373.3步进电机系统软件控制.374误差来源及精度分析.384.1误差的来源.384.1.1机械结构原因.384.1.2数控部