热盘加工专用机床设计【19张CAD图纸+毕业答辩论文】

摘  要

鉴于我国目前资金短缺，工业生产规模小的特点，用较小资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能地提高自动化程度保证生产质量，减轻劳动程度提高经济效益。而实现这一任务有效的、基本的途径就是普及以及应用经济型数控机床。

此次设计的热盘加工专用机床就是把普通机床和数控技术结合在一起。机床的设计参考了立式铣床和龙门镗铣床的床身和加工方式，同时附加了数控技术。可以实现加工的自动化，提高了加工的效率。

在热盘加工专用机床的设计中，我主要负责进给系统和电控系统设计。进给系统是采用，步进电机，滚珠丝杠副和直线滚动导轨相结合的传递方式，利用步进电机转动，带动滚珠丝杠的旋转，从而实现工作台沿导轨方向运动。电控系统主要是采用8031芯片，构成开环系统，利用芯片控制步进电机的转速和方向，实现自动化加工。

这次设计的机床虽然加工精度不是很高，但稳定性好，价格低廉，设备费用投入较少，满足企业发展初期的需要，适合我国目前国情。

关键词：数控化;步进电机;滚珠丝杠

ABSTRACT

   In view of the shortage of funds, and small-scale industrial production, smaller funds rapidly changing the face of Machinery Industry backward production, so as much as possible to improve the degree of automation to ensure production quality, reduce the degree of labor to improve economic efficiency. Effective to achieve this task, the basic way is universal and application of economical CNC.

   The design of the hot plate special machine is ordinary machine tools and CNC technologies together. The design of the machine reference bed and processing of vertical milling machine and gantry milling machine, and additional CNC technology. Can realize the automation of the processing, improve the processing efficiency.

   Hot plate special machine design, is mainly responsible for the feed system and electric control system design. The feed system is used, the stepper motor, ball screw and linear rolling guide rail combining the transfer mode, the use of stepper motor rotation, driven by the rotation of the ball screw, in order to achieve the direction of movement of the table along the guide rails. The electronic control system is using the 8031 chip, constitute the open-loop system, take advantage of the speed and direction of the chip stepper motor control, automated processing.

   The design of the machine is not very high machining accuracy, good stability, low prices, equipment costs less input, to meet the needs of the early development of enterprises, suited to China's national conditions.

Key words: CNC ;stepper motor ;ball screw

目 录

摘  要III

ABSTRACTIV

目 录V

1 绪论1

1.1概述1

1.2 课题源公司的简介1

1.3 本设计任务相关要求1

1.4 热盘工件图样1

2 加工方法选择3

2.1 工艺方案的制定3

2.2 采用立式铣削加工的理由3

2.3 数控机床4

2.3.1 数控机床工作原理4

2.3.2 数控机床的组成4

2.3.3 数控编程坐标系的选取5

3 机床总体设计方案的拟定6

4 进给系统的设计9

4.1 工作台进给系统的设计9

4.1.1 传动部件的选择和分析9

4.1.2 导轨的选择与设计10

4.1.3 驱动电机的选择和分析12

4.1.4 轴承的选择16

4.1.5 工作台进给系统的结构18

4.2 横梁进给系统设计19

4.2.1 横梁进给系统的结构19

4.2.2 横梁结构的分析20

4.2.3 横梁进给系统零部件选择20

5 进给系统机械部分设计21

5.1工作台进给系统机械部分设计21

5.1.1 滚珠丝杠的机械特性计算21

5.1.2 导轨副的作用、计算与选择23

5.1.3 步进电机的选择23

5.1.4 联轴器的选择25

5.1.5 轴承的选择25

5.2横梁进给系统机械部分设计25

6 电控系统部分设计26

6.1 控制形式的选择和分析26

6.1.1 开环控制系统26

6.1.2 闭环控制系统26

6.1.3 半闭环控制系统26

6.2 控制系统方案确定27

6.2.1 数控系统基本硬件组成27

6.2.2 总体组成27

6.3 软、硬件任务合理分配27

6.4 主控器28

6.4.1 主控芯片选择28

6.4.2 MCS---51系列单片机介绍28

6.4.3 三总线结构29

6.4.4 存储器结构29

6.4.5 时序29

6.4.6 中断功能31

6.4.7 MCS---51单片机常用系统扩展芯片31

6.5 存储系统扩展设计31

6.5.1 芯片选择31

6.5.2 地址分配及译码32

6.6 机床中部分电机控制电路34

6.6.1 电动机正反转控制电路34

6.6.2 冷却泵的控制电路35

7 结论与展望37

7.1结论37

7.2不足之处及未来展望37

致 谢38

参考文献39

1 绪论

1.1概述

毕业设计是对每个即将毕业的大学生在校四年学习情况的综合测评和考量，对每个要走向社会的我们具有非常重要的意义，是对学校和家长做出一次总结性的汇报，是对自我能力的一次展示，还是对自我不足的一种审查。更是非常有用的一次实践机会。

本次毕业设计的题目是“橡胶轮胎硫化机热盘加工专用机床设计”专题是“进给系统设计，电控系统设计”课题来源于昌明橡胶机械制造有限公司的热盘加工专用机床设计，对于橡胶产业中所使用的热盘加工及机械产业中的零部件的加工均有一定的参考价值。

本设计应达到的要求：

1.对热盘加工工艺（经简化）方案的简要分析比较；

2.完成本设计的机床总图及床身部件图；

3.设计说明书一份，要求对机床的总体设计部分详细分析说明，并包括必要的计算，文字简洁通顺，重要公式数据应注明出处；

4.对制造厂家调研，了解其对质量、成本要求，索设计的专机要结合厂方具体生产条件。