经济型数控机床工作台机械系统的设计[机械专业毕业论文-答辩优秀]

需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载广东工业大学机电工程学院数控机床课程设计经济型数控机床工作台机械系统的设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日II摘要数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术1T与制造技术MT结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本次设计内容介绍了数控机床的特点、电机选型以及计算误差的一般分析。并通过一定的实例详细的介绍了数控车床改造的分析方法。关键词数控技术数控改造步进电动机电气控制需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载ABSTRACTNUMERICALCONTROLTECHNOLOGYANDTHENUMERICALLYCONTROLLEDMACHINETOOLINNOWINTHEMACHINEBUILDINGINDUSTRYTHEIMPORTANTPOSITIONANDTHEHUGEBENEFIT,HADDEMONSTRATEDITINTHEKEYINDUSTRYMODERNIZATIONSSTRATEGICFUNCTION,ANDHASBECOMETHETRADITIONALMACHINEMANUFACTUREINDUSTRYPROMOTIONTOTRANSFORMANDTOREALIZETHEAUTOMATION,THEFLEXIBILITY,THEINTEGRATEDPRODUCTIONIMPORTANTMEANSANDTHESIGNTHENUMERICALCONTROLTECHNOLOGYANDNUMERICALLYCONTROLLEDMACHINETOOLSWIDESPREADAPPLICATION,FORMACHINEBUILDINGINDUSTRYSINDUSTRIALSTRUCTURE,THEPRODUCTTYPEANDTHESCALEASWELLASTHEPRODUCTIONMETHODHASBROUGHTTHEREVOLUTIONARYCHANGETHENUMERICALLYCONTROLLEDMACHINETOOLISTHEMODERNPROCESSINGWORKSHOPMOSTIMPORTANTEQUIPMENTITSDEVELOPMENTISTHEINFORMATIONTECHNOLOGY1TANDTHETECHNIQUEOFMANUFACTUREMTUNIONDEVELOPMENTRESULTMODERNCAD/CAM,FMS,CIMS,THEAGILEMANUFACTUREANDTHEINTELLIGENCETECHNIQUEOFMANUFACTURE,ISTHEESTABLISHMENTABOVETHENUMERICALCONTROLTECHNOLOGYMASTERSTHEMODERNNUMERICALCONTROLTECHNICALKNOWLEDGEISTHEMODERNMECHANICALANDELECTRICALKINDOFCOLLEGEMAJORISESSENTIALTHISDESIGNCONTENTINTRODUCEDTHENUMERICALCONTROLLATHESCHARACTERISTIC,THEELECTRICALMACHINERYSHAPINGASWELLASCOUNTINGERRORSGENERALANALYSISANDTHROUGHCERTAINEXAMPLEDETAILEDINTRODUCTIONTHEANALYSISMETHODWHICHNUMERICALCONTROLLATHETRANSFORMEDKEYWORDSTHENUMERICALCONTROLTECHNOLOGY,NUMERICALCONTROLTRANSFORMATIONSTEPBYSTEPS,THEELECTRICMOTORELECTRICCONTROLIV目录摘要II目录IV第1章数控系统总体方案的分析、原理阐述和框图111数控系统总体方案的分析1111系统运动方式的确定1112伺服系统的选择1113计算机系统的选择1114XY工作台的传动方式112数控系统总体方案的原理阐述213数控系统总体方案框图714课题设计参数与要求7第2章机械部分设计计算、结构设计过程说明921确定系统脉冲当量922工作台外形尺寸及重量初步估算923滚动导轨副的计算、选择1024滚珠丝杠计算、选择1125齿轮计算、设计1426步进电机惯性负载的计算以及步进电机的选用14第3章结构和零件参数的选择和计算1731滚珠丝杠副的支承形式1732滚珠丝杠副的特点1833导向机构的设计18331导轨的功用18332滚动直线导轨的选择程序18333直线运动滚动支承系统负荷的计算19334导轨的选择1934滚动轴承的计算21341支撑方案的确定21需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载342轴承型号选型及校核21第4章使用、运行、保养、装配维护的必要的技术说明等22第5章系统控制软件的设计2451软件设计方案2452程序流程图2453算法2554汇编语言程序设计26第六章设计小结27参考文献28附录程序清单29优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第1章数控系统总体方案的分析、原理阐述和框图数控系统总体方案设计的内容包括系统运动方式的确定，执行机构及传动方案的确定，伺服电机类型及调速方案确定，计算机控制系统的选择。进行方案的分析、比较和论证。11数控系统总体方案的分析111系统运动方式的确定该系统要求工作台沿各坐标轴的运动有精确的运动关系因此采用连续控制方式。112伺服系统的选择开环伺服系统在负载不大时多采用功率步进电机作为伺服电机。开环控制系统由于没有检测反馈部件，因而不能纠正系统的传动误差。但开环系统结构简单，调整维修容易，在速度和精度要求不太高的场合得到广泛应用。考虑到运动精度要求不高，为简化结构，降低成本，宜采用步进电机作为开环伺服系统驱动。113计算机系统的选择采用MCS51系列中的8031单片机扩展控制系统。MCS51单片机的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，性价比高。控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O接口及光电隔离电路、步进功率放大电路等组成。系统的工作程序和控制命令通过键盘操作实现。显示器采用数码管显示加工数据和工作状态等信息。114XY工作台的传动方式为保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑，采用滚珠丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用有预加载荷的结构。由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作台的摩擦系数，提高运动平稳性。考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，以及考虑步进电机负载匹配，采用齿轮减速传动。212数控系统总体方案的原理阐述数控机床一般由信息载体、数控装置、伺服系统和机床本体等四部分组成。信息载体即穿孔纸带、穿孔卡、磁带和磁盘等，用于记录程序编制的内容，并通过光电纸带阅读机、磁带机和磁盘驱动器等读入装置输送给数控装置。数控装置是数控机床的核心，也就是常说的NC（普通数控装置）或CNC（计算机数控装置），NC是数控机床发展初期的一种形式，现在的数控机床大多使用CNC系统。数控装置的作用是接受读入装置输入的加工信息，经过译码处理和运算，发出相应的指令脉冲给伺服系统，完成零件加工。伺服系统是数控机床的执行部分，由电动机和传动装置组成。伺服系统接受数控装置传来的指令脉冲信号，控制机床执行件（工作台或刀架）运动的位移和速度。机床本体主要是机械部件，包括主运动部件、进给运动部件和支承部件等。对于数控机床部件来讲，机械部件结构较通用机床简单，但其各项技术指标要求比通用机床要高。在数控机床上进行加工时，首先根据零件图编制程序，编程的代码和指令格式大多符合ISO标准和相应的国家标准。然后将程序通过信息载体输入到NC或CNC中，由数控系统根据程序内容发出指令，一方面由伺服系统中的电动机通过传动装置控制机床执行件的运动，另一方面控制机床的其它辅助运动，如主轴转速、转向选择，冷却泵的开停等。两方面协同动作，共同完成加工内容。数控机床加工零件的过程如图1所示。二、数控机床的分类方法多种多样，常见的分类方法有四种（一）按伺服系统类型分类分为开环、闭环和半闭环系统。由伺服系统控制机床执行件运动时，虽然其接受了数控装置的指令要求值，但实际位移量并不一定等同于指令要求值，也就是存在一定的误差。这一误差是由伺服电动机的转角误差、减速齿轮的传动误差、滚珠丝杠的导程误差以及导轨副抵抗爬行的能力这四项因素综合反映的。开环、闭环和半闭环系统的主要区别在于使用的电动机不同、是否进行执行件的测量及误差补偿以及误差补偿范围的大小不同。开环系统如图2所示，由于不进行执行件的测量及误差补偿，所以结构简单，维修方便，精度相对较低，成本低，一般用于精度要求不太高的中小型数控机床上。闭环系统如图3所示，精度高，成本高，主要用于精度要求较高的大型和精密数控机床上。半闭环系统如图4所示，介于两者之间，只对部分误差进行补偿，优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载因此从理论上讲其加工精度不如全闭环系统。图1所示的系统称之为开环系统（图中虚线框部分所示），如果加入位移检测装置和反馈系统（图中虚线部分所示），此时，该系统称为闭环系统。（二）按控制运动的方式分类分为点位控制、直线控制和轮廓控制三种。点位控制数控机床在加工平面内只控制刀具相对于工件的定位点的坐标位置，而对定位移动的轨迹不作要求。这类控制系统主要用于数控钻床、数控镗床、数控冲床和测量机等。直线控制数控机床能控制刀具或工件的适当的进给运动，沿平行于坐标轴的方向进行直线移动和加工，或者控制两个坐标轴以相同的速度运动，沿45斜线进行切削加工。这类控制系统主要用于数控车床、数控镗铣床以及某些加工中心。轮廓控制数控机床能同时控制两个或两个以上坐标轴，使刀具与工件作相对运动，加工复杂零件。单纯的点位控制和直线控制机床很少，大部分为轮廓控制数控机床。轮廓控制数控机床能够实现联动加工，也能进行点位和直线控制。这类控制系统主要用于数控车床、数控铣床、数控磨床以及加工中心机床。（三）按工艺用途分类分为一般数控机床和数控加工中心。一般数控机床指与一般通用机床相对应的数控车、铣、钻、镗、磨和齿轮加工机床。加工中心最显著的特点是具有刀库和换刀机械手，能够实现多工序加工。刀库的容量应为二十把刀以上，但是一般常说的四方刀架、八方刀架等不属于刀库的范畴。（四）按数控装置的功能分类分为数控机床、简易数控机床和经济型数控机床。数控机床的数控装置功能齐全，能够进行自动编程、自动测量和自动故障诊断等。简易数控机床的功能单一，仅具备实现自动化的基本功能，并采用直观输入方式，结构简单，价格便宜。通用机床可采用单片机或单板机经数控化改造成经济型数控机床，性能可靠，操作简便。插补的任务是根据进给速度的要求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值，每个中间点计算所需时间直接影响系统的控制速度，而插补中间点坐标值的计算精度又影响到数控系统的控制精度，因此，插补算法是整个数控系统控制的核心。插补算法经过几十年的发展，不断成熟，种类很多。一般说来，从产生的数学模4型来分，主要有直线插补、二次曲线插补等；从插补计算输出的数值形式来分，主要有脉冲增量插补也称为基准脉冲插补和数据采样插补26。脉冲增量插补和数据采样插补都有个自的特点，本文根据应用场合的不同分别开发出了脉冲增量插补和数据采样插补。三插补原理和道具补偿原理机床数字控制的核心问题之一，就是如何控制刀具与工件的相对运动。也就是说为了满足被加工工件几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该准确的依照工件的轮廓来生城刀具中心轨迹。然而对于简单的曲线，数控装置易于实现但对于较复杂的形状，若直接生成势必会使算法变得很复杂计算机的工作量也相应的大大增加。因此，在实际应用中常常采用一小段直线或圆弧去进行逼近，有些场合也可以用抛物线、椭圆、双曲线和其他高次曲线去逼近复杂曲线（或称为拟合）所谓插补就是指数据密化的过程。在对数控系统诸如有限坐标点的情况下，计算机根据线段的特征，运用一定的算法，自动地在这些特征之间插入一系列的中间点，即所谓数据密化，从而对坐标轴进行脉冲分配，完成整个曲线的轨迹运行一满足加工精度的要求。插补算法有很多种，现将其归纳为两大类（一）脉冲增量插补脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为001MM，较精密的机床取1M或05。采用脉冲增量插补算法的数控系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，一般为13M/MIN。脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分插补法等。逐点比较法最初称为区域判别法，或代数运算法，或醉步式近似法。这种方法的原理是计算机在控制加工过程中，能逐点地计算和判别加工偏差，以控制坐标进给，按规定图形加工出所需要的工件，用步进电机或电液脉冲马达拖动机床，其进给方式是步进式的，插补器控制机床。逐点比较法既可以实现直线插补也可以实现圆弧等插补，它的特点是运算直观，插补误差小于一个脉冲当量，输出脉冲均匀，速度变化小，调节方便，因此在两个坐优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载标开环的CNC系统中应用比较普遍。但这种方法不能实现多轴联动，其应用范围受到了很大限制。数据采样插补算法根据数控加工程序所要求的进给速度，按照插补周期的大小，先将零件轮廓曲线分割为一系列首尾相接的微小直线段，然后输出这些微小直线段所对应的位置增量数据，控制伺服系统实现坐标轴进给。采用数据采样插补算法时，每调用一次插补程序，数控系统就计算出本插补周期内各个坐标轴的位置增量以及各个坐标轴的目标位置。随后伺服位置控制软件将把插补计算求得的坐标轴位置与采样获得的坐标轴实际位置进行比较求得位置跟踪误差，然后根据当前位置误差计算出坐标轴的进给速度并输出给驱动装置，从而驱动移动部件向减小误差的方向运动。逐点比较法逐点比较法的基本原理是，在刀具按要求轨迹运动加工零件轮廓的过程中，不断比较刀具与被加工零件轮廓之间的相对位置，并根据比较结果决定下一步的进给方向，使刀具向减小偏差的方向进给（始终只有一个方向）。一般地，逐点比较法插补过程有四个处理节拍，如图（）偏差判别。判别刀具当前位置相对于给定轮廓的偏差状况；（）坐标进给。根据偏差状况，控制相应坐标轴进给一步，使加工点向被加工轮廓靠拢；（）重新计算偏差。刀具进给一步后，坐标点位置发生了变化，应按偏差计算公式计算新位置的偏差值；（）终点判别。若已经插补到终点，则返回监控，否则重复以上过程。图41处理节拍图42第一象限直线插补规律6直线插补图42为第一象限直线，其终点坐标为（E，E），现分析其插补规律。刀尖点位置不外乎种情况轮廓线上方（点），轮廓线上（点），轮廓线下方（点）。显然，在点处，为使刀尖点向轮廓直线靠拢，应向走一步；点处，应向走一步；至于点，看来两个方向均可以，但考虑汇编编程时的方便，现规定往向走一步。（，）点处有EEEE0（，）点处有EEEE0（，）点处有QY足够用。滚珠循环方式为外循环螺旋槽式,预紧方式采用双螺母螺纹预紧形式。滚珠丝杠螺母副的几何参数的计算如下表优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载表23名称计算公式结果公称直径0D20MM螺距T5MM接触角045钢球直径BD3175MM螺纹滚道法向半径R052BD1651MM偏心距ESINE004489MM螺纹升角0TARCGD043螺杆外径D25B19365MM螺杆内径110ER16788MM螺杆接触直径22COSBD17755MM螺母螺纹外径D0E23212MM螺母内径（外循环）125BD207MM传动效率计算丝杠螺母副的传动效率为GT式中为摩擦角；为丝杠螺旋升角。10O34O96034OGGTT稳定性验算丝杠两端采用止推轴承时不需要稳定性验算。刚度验算滚珠丝杠受工作负载引起的导程变化量为ESFLL0114Y向所受牵引力大,故用Y向参数计算NF213CML50/62ECMRS1451432L661090丝杠受扭矩引起的导程变化量很小，可忽略不计。导程变形总误差为/251ME级精度丝杠允许的螺距误差。/1525齿轮计算、设计因步进电机步距角滚珠丝杠螺距T5MM,要实现脉冲当量OB,在传动系统中应加一对齿轮降速传动。STEPMP/02齿轮传动比，步进电机步距角PBLI360STEPOB/51125360PBLI112ZI故无需齿轮机构，直接用电机连接联轴器带动丝杠传动。由于软齿面齿轮工艺简单、生产率高，故选择软齿面齿轮。26步进电机惯性负载的计算以及步进电机的选用根据等效转动惯量的计算公式，有1等效转动惯量的计算折算到步进电机轴上的等效负载转动惯量为23210180BPQMJZJ优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载式中QJ为折算到电机轴上的惯性负载；0J为步进电机轴的转动惯量；1J为齿轮1的转动惯量；2为齿轮2的转动惯量；3J为滚珠丝杠的转动惯量；M为移动部件的质量。对钢材料的圆柱零件可以按照下式进行估算LDJ431078式中为圆柱零件直径，为圆柱零件的长度。所以有22431/107652078CMKGJ222433/电机轴的转动惯量很小，可以忽略，所以有22222/79051843014375160176CMKGJD2步进电机启动力矩的计算设步进电机的等效负载力矩为T，负载力为P，根据能量守恒原理，电机所做的功与负载力所做的功有如下的关系PST式中为电机转角，S为移动部件的相应位移，为机械传动的效率。若取，B则，且。所以PZSPGBZSPT236式中为移动部件负载（N），G为移动部件质量（N），为与重力方向一致的作用SZP在移动部件上的负载力（N），为导轨摩擦系数，为步进电机的步距角（RAD）,T为B电机轴负载力矩（NCM）。取（淬火钢滚珠导轨的摩擦系数），。考虑到重3080NPHS213力影响，Y向电机负载较大，所以有CMNT568051432121616考虑到启动时运动部件惯性的影响，则启动转矩503TQ取系数为04，则CMNQ4170568对于工作方式为三相6拍的步进电机CTQJ921780MAX3步进电机的最高工作频率6016AXMAPVF空载启动频率要大于最高运行频率,同时电机最大静转矩要足够大,查表选择两MAXF个90BF001型步进电机。电机有关参数如下表24主要技术参数型号相数步距角电压V相电流A最大静转矩MAXJTNM空载启动频率空载运行频率分配方式90BF001409807392200080004相8拍外形尺寸MM外直径长度轴直径重量KG转子转动惯量KGM901459451764优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第3章结构和零件参数的选择和计算31滚珠丝杠副的支承形式支承应限制丝杠的轴向窜动较短的丝杠或垂直安装的丝杠,可以一端固定,一端无支承水平安装丝杠较长时,可以一端固定,一端游动对于精密和高精度机床的滚珠丝杠副,为了提高丝杠的拉压刚度,可以两端固定为了补偿热膨胀和减少丝杠下垂,两端固定丝杠时还可以进行预拉伸。一般情况下,应以固定端作为轴向定位基准,从固定端起计算丝杆杠副的长度误差此外,应尽可能固定端作为驱动端。考虑到本设计的结构与要求,我们决定采用一端固定一端游动FS的支承形式,如图31所示。一端固定一端游动（FS）。固定端采用深沟球轴承2和双向推力球轴承4，可分别承受径向和轴向负载，螺母1、挡圈3、轴肩、支撑座5台肩、端盖7提供轴向限位，垫圈6可调节推力轴承4的轴向预紧力。游动端需径向约束，轴向无约束。采用深沟球轴承8，其内圈由挡圈9限位，外圈不限位，以保证丝杠在受热变形后可在游动端自由伸缩。图31一端固定一端游动支承这种支承形势有以下一些特点1需保持螺母与两端支撑同轴,故结构较复杂,工艺较困难。2丝杠的轴向刚度较高。3压杆稳定性和临界转速较高。184丝杠有热膨胀的余地。5适用于较长的卧式安装丝杠。32滚珠丝杠副的特点1传动效率高效率高达9095,耗费的能量仅为滑动丝杠的1/3。2运动具有可逆性即可将回转运动变为直线运动,又可将直线运动变为回转运动,且逆传动效率几乎与正传动效率相同。3系统刚度好通过给螺母组件内施加预压来获得较高的系统刚度,可满足各种机械传动要求,无爬行现象,始终保持运动的平稳性和灵敏性。4传动精度高经过淬硬并精磨螺纹滚道后的滚珠丝杠副本身就具有和高的制造精度,又由于摩擦小,丝杆副工作时温升和热变形小,容易获得较高的传动精度。5使用寿命长滚珠是在淬硬的滚道上作滚动运动,磨损极小,长期使用后仍能保持其精度,因而寿命长,且具有很高的可靠性。其寿命一般比滑动丝杠高56倍。6不能自锁特别是垂直安装的丝杠，当运动停止后，螺母将在重力作用下下滑，故常需设置制动装置。7制造工艺复杂滚珠丝杠和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，制造成本高。由于滚珠丝杠副独特的性能而受到极高的评价,因而已成为数控机床,精密机械,各种省力机械设备及各种机电一体化产品中不可缺少的传动机构。33导向机构的设计331导轨的功用机电一体化产品要求其机械系统的各运动机构必须得到安全的支承，并能准确的完成其特定方向的运动。这个任务就由导向机构来完成。机电一体化产品的导向机构是导轨，其作用是支承和导向。332滚动直线导轨的选择程序在设计选用滚动直线导轨时，除应对其使用条件，包括工作载荷、精度要求、速度、工作行程、预期工作寿命进行研究外，还须对其刚度、摩擦特性及误差平均、阻尼特性等综合考虑，从而达到正确合理的选用，以满足主机技术性能的要求。优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载333直线运动滚动支承系统负荷的计算直线运动支承系统的负荷与导轨配置形式水平、竖直、倾斜等,移动件的重心和力作用点的位置,导轨上移动件牵引力作用点的位置,启动及停止时的惯性力以及切削力等有关。本设计的直线运动导轨安装形式为水平,采用卧式导轨、滑块座移动。图31导轨334导轨的选择由机床设计要求可知对该导轨设计的基本要求为假设作用在滑座上的载荷，滑座个数，单向行程长度120FN4M，每分钟往复次数为4，用于轻型机床的工作台。40SLM导轨的额定工作时间寿命500000小时HT表31硬度系数滚道表面硬度HRC605855535045HF10098090071054038表32温度系数工作温度/C0TF10010010015009015020007320200250061表33接触系数每根导轨上的滑块数CF11002081307240665061表34负荷系数工作条件WF无外部冲击或震动的低速运动场合。速度小于15M/MIN115无明显冲击或震动的中速运动场合。速度小于60M/MIN152无外部冲击或震动的高速运动场合。速度大于60M/MIN225（1）计算额定动载荷滑座的运动速度最大为5M/MIN15M/MIN，工作温度在100以下，导轨滚道硬C0度为60HRC，无明显冲击和振动，每根导轨上滑块配置数为2。由得3102SHSTLNNMXNLTSHS15201064521033因滑块座M4,所以每根导轨上2个，由表2124确定，,8CF1HF0TF,则由式12WF3HTCASWFKF得3/SAHTCF优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载其中12034FNM35/2758AC选用的是汉江机床厂的HJGD系列滚动直线导轨,查其产品手册知,HJGD型号的导轨的CA值为17500N,能满足五年的使用要求,所以可选用。34滚动轴承的计算341支撑方案的确定考虑滚珠丝杠在轴向的伸缩变形，故考虑在支撑方面采用一端固定，一端游动。在综合考虑后，决定用角接触球轴承完成支承。固定端用一对背靠背接触球轴承，而用单个角接触球轴承支于游动端。在选择了滚珠丝杠的型号后，由于我们采用的是现存的丝杠。所以尺寸都已经确定，初选固定端7307B/DB背对背型号内径D35，D80,B42。游动端采用7307B型号B21轴承座连接孔14442、M124342轴承型号选型及校核轴向力FA3833N径向力FR10000/25000N因为FA/FR5000/3833114（查机械设计第七版表135）则X035,Y057。FP取15（中等冲击或中等惯性力查表136同上）动载荷PFPXFRYFA15（03550000578833）338025N预计寿命LH5000H,转速N1000R/MIN156667计算基本额定动载荷C159768105625380163HNLP22滚动轴承受力分析图因为C1976815CA65600,所以符合要求。第4章使用、运行、保养、装配维护的必要的技术说明等1、为了减少工作台磨损，延长使用寿命，保证工件加工精度，应对工作台的所有摩擦部位进行润滑，并注意日常的维护保养。2、工作台的润滑形式常用以下几种，（1）浇油润滑常用于外露的滑动表面，如导轨面和滑板导轨面等。（2）溅油润滑常用于密闭的箱体中。如工作台的主轴箱中的传动齿轮将箱底的润滑油溅射到箱体上部的油槽中，然后经槽内油孔流到各润滑点进行润滑。（3）油绳导油润滑常用于进给箱和溜板箱的油池中。利用毛线即吸油又渗油的特性，通过毛线把油引入润滑点，间断地滴油润滑。（4）弹子油杯注油润滑常用于尾座、中滑板摇手柄及三杠（丝杠、光杠、开关杠）支架的轴承处。定期的用油枪端头油嘴压下油杯上的弹子，将油注入。油嘴撤去，弹子又回复原位，封住注油口，以防尘屑入内。（5）黄油杯润滑常用于交换齿轮箱挂轮架的中间轴或不经常润滑处。事先在黄油杯中加满钙基润滑脂，需要润滑时，拧进油杯盖，则杯中的油脂就被挤压到润滑点中去。（6）油泵输油润滑常用于转速高、需要大量润滑油连续强制润滑的场合。如主轴箱内许多润滑点就是采用这种方式。3、工作台的润滑要求（1）工作台上一般都有润滑系统图，应严格按照润滑系统图进行润滑。（2）换油时，应先将废油放尽，然后用煤油把箱体内冲洗干净后，在注入新机油，优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载注油时应用网过滤，且油面不得低于油标中心线。主轴箱内零件用油泵润滑或飞溅润滑。箱内润滑油一般三个月更换一次。主轴箱体上有一个油标，若发现油标内无油输出，说明油泵输油系统有故障，应立即停车检查断油的原因，并修复。（3）进给箱上部油绳导油润滑的储油槽，每班应给该储油槽加一次油。（4）交换齿轮箱中间齿轮轴轴承是黄油杯润滑，每班一次，7天加一次钙基脂。（5）弹子油杯润滑每班润滑一次。导轨工作前后擦净用油枪加油。5、工作台日常保养要求（1）每天工作后，切断电源，对工作台各表面、各罩壳、导轨面、丝杠、光杠、各操纵手柄和操纵杆进行擦拭，做到无油污、无铁屑、工作台外表整洁。（2）每周要求保养床身导轨面和中小滑板导轨面及转动部位的整洁、润滑。要求油眼畅通、油标清晰，清洗油绳和护床油毛毡，保持工作台外表清洁和工作场地整洁。6、工作台一级保养要求车场运行500小时后，须进行一级保养。其保养以操作工人为主，在维修工人的配合下进行。保养时必须先切断电源，然后按下述顺序和要求进行。（5）润滑系统的保养A、清洗冷却泵、滤油器和成液盘。B、保证油路畅通，油孔、油绳、油毡清洁无铁屑C、检查油质，保持良好，油杯齐全，油槽清晰。（6）电器的保养A、清扫电动机、电气箱上的尘屑。B、电器装置固定整齐。（7）外表的保养A、清洗工作台外表及各罩盖，保持其内外整洁，无锈蚀、无油污。B、清洗三杠（8）其他部件的润滑保养24第5章系统控制软件的设计51软件设计方案数控XY工作台的控制功能包括1、系统初始化。如对I/O接口8155，8255A进行必要的初始化工作，预置接口工作方式控制字。2、工作台复位。开机后工作台应该自动复位，亦可手动复位。3、输入和显示加工程序。4、监视按键，键盘及开关。如监视紧急停机键及行程开关，键盘扫描等功能。5、工作台超程显示与处理。工作台位移超过规定值时应该立即停止工作台的运动，并显示相应的指示字符。6、工作台的自动控制。7、工作台的手动控制。8、工作台的联动控制。52程序流程图管理称许是系统的主程序，开机后即进入管理程序。其主要功能是接受和执行操作者的命令。在设计管理程序时，应确定接收命令的形式，系统的各种操作功能等。数控XY工作台的基本操作功能有输入加工程序，自动加工，刀位控制，工作台位置控制，手动操作，紧急停机等。根据以上分析，设计管理程序流程图如下所示优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载加工程序输入键按下机床复位开始系统初始化自动加工键按下手动加工键按下加工数据输入自动加工手动调整NNNYYY26图5153算法（1）机床在自动加工时的动作顺序工作台移动到位刀具快速进给加工退刀工作台运动到下一位置；（2）计算机在加工过程中的操作读取刀具轨迹，控制机床完成加工；（3）由以上分析，设计自动加工程序框图如下所示优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载入口零件坐标地址指针读零件坐标调步进电机子程序工作台移动到位刀具快进加工快速退刀零件坐标地址指针加一零件加工完成NY返回28图5254汇编语言程序设计1、内存地址分配加速脉冲数计数器N0地址设为20H；恒速脉冲数计数器N1低8位字节地址为21H，高8位字节地址位22H；减速脉冲数计数器N2地址位23H。加速，减速，恒速优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载脉冲总数寄存器N低位字节地址位24H，高位字节地址位25H；步进电机进给控制子程序FEED首地址位0E80H。每调用一次该程序，步进电机按规定方向进给一步。第六章设计小结在查阅相关的数控机床资料，类比同类机床的进给系统结构，以及汉江机床厂提供的相关零部件资料的基础上，用CAD进行总装图的优化设计和绘制。零件的绘制。通过要求完成了毕业论文书写内容。对机床设计过程有了深刻的了解和认识。通过此次设计,使我们的综合运用能力进一步加强,把大学四年来所学的专业理论知识与实践很好的结合起来，从方案确定到选型、校核、画图等一系列都在很大程度上开发了我们的设计思维和应用能力。当然这次设计中我们也认识到自身的不足之处。虽然在设计中能够认真独立地思考、分析问题。但知识面不够广泛以及实际经验欠缺等诸多因素,造成设计中很多疏漏的地方以及大多方案都停留在已有基础上,创新很少。而且在优化设计方面做得很少，可以说整个设计很粗糙，当然我会在以后的工作学习生产不断积累经验，争取做得更好，敬请原谅本次设计中的不足之处。30参考文献1徐元昌数控技术M北京中国轻工业出版社，20042文怀兴，厦田数控机床系统设计M北京化学工业出版社，20053王润孝，秦现生机床数控原理与系统M西安西北工业大学出版社，20044徐元昌机电系统设计M北京化学工业出版社，20055郑文纬，吴克坚机械原理M北京高等教育出版社，19976周开勤机械零件手册M北京高等教育出版社，20017陈婵娟数控工作台系统M北京化学工业出版社，20058成大先机械设计手册M北京化学工业出版社，19929濮良贵，纪名刚机械设计M北京高等教育出版社，200510李光斌单片微型计算机原理与应用M武汉华中科技大学出版社，200611杜国臣，王士军机床数控技术M北京北京大学出版社，200612张建民机电一体化系统设计M北京高等教育出版社，200713郑堤，唐可洪机电一体化设计基础M北京机械工业出版社，199714张训文机电一体化系统设计与应用M北京北京理工大学出版社，200615唐介电机与拖动M北京高等教育出版社，200516赵丁选机电一体化使用手册M北京化学工业出版社社，200317汪道辉单片机系统设计与实践M北京电子工业出版社，200618张大明，彭旭昀单片微机控制应用技术M北京机械工业出版社，2006优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载附录程序清单N0EQU20H；加速N1LEQU21H；恒速N1HEQU22HN2EQU23H；减速NLEQU24H；脉冲总数寄存器NHEQU25HDSEQU26H；地址指针偏移量FEEDEQU0E80HORG0E00H0E00STARTMOVP，60H0E03MOVTMOD，01H；设计数器工作方式为1，16位定时器0E06MOVN0，01A4H；设N0为3200E09MOVN2，1A4H0E0CMOVA，N0；计算2XN00E0ERLA0E0FMOVR0，A0E10CLRC；计算N1N2N00E11MOVA，NL0E13SUBBA，R00E14MOVN1L，A0E16MOVA，NH0E18SUBBA，00H0E1AMOVN1H，A0E1CMOVDPTR，1000H；设时间常数指针初值为1000H0E1FMOVDS，00H；设地址偏移量初值为00H0E22MOVCA,ADPTR；从EPROM中读时间常数0E23MOVTL0，A；送时间常数至定时器0中320E25INCDS0E27MOVA，DS0E2MOVCA，ADPTR0E2AMOVTH0，A0E2CINCDS0E2ESETBEA；开中断允许0E30SETBET0；允许定时器0中断0E32SETBTR0；启动定时器0开始计算0E34WAITJBEA，WAIT；中断允许返回0E37RET中断服务程序ORG000BH000BLJMP0F00H0F00MOVCA，ADPTR0F03MOVTL0，A0F05INCDS0F07MOVA，DS0F09MOVCA，ADPTR0F0AMOVTH0，A0F0CINCDS；修改地址偏移量指针0F0EACALLFEED；调FEED子程序0F10MOVA，N0；判断N0是否为00F12CJNEA，00H，LOOP10