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XA5032普通铣床的数控化改造毕业设计论文

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XA5032普通铣床的数控化改造设计-1

摘 要：数控机床是当今机械制造业中实现机电一体化的代表性先进设备。随着先进制造业的发展，对普通机床数控化改造已经成为摆在我们面前迫切而艰巨的任务。本文在叙述了数控技术的历史、现状和发展的基础上，通过对XA5032旧机床的分析，结合机床改造的总体思想，提出了数控化改造的技术方案和新数控系统的选型配置方案。以MCS-51型单片机为控制处理芯片，进行了机械传动系统的改造设计，机床各主要参数的优化和匹配及机床的调试运行，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。

关键词：数控改造；数控系统；XA5032铣床；单片机

NC Transformation of XA5032 Milling Machine

Abstract: NC(numerical control)machine is the representative of advanced

equipmemt in current mechanical manufacture industry．With the developing of

modem manufacture industry,to study the ordinary milling-machine’s retrofitted with

NC has becoming more urgent and arduous for us．After introducing NC machine’s

history and current status and the analysis of old machine XA5032,a novel scheme for

NC machine retrofitted and new NC machine selection is proposed.By using MCS-51

singlechip as the control chip,the design and adjustment for the electric system have

been completed. The main parameters of the machine have been confirmed and

optimized too.The numerization rebuilding of XA5032 milling machine is used for

machining keyway,plane and hole etc,but also,it can manufacturing complicated

shap.The accuracy and function of machine in finally have been improved.

Keywords: NC transformation,NC system,XA5032 Milling machine,SCM

目录

序 言 ........................................................................................... 1

第1章 绪 论 ...................................................................................... 2

1.1数控系统的发展及趋势 ................................................................... 2

1.1.1 数控NC阶段 ............................................................................ 2

1.1.2 计算机数控 ............................................................................... 2

1.1.3 数控未来发展的趋势 ................................................................... 3

1.2数控铣床加工的基本原理 ................................................................ 3

1.3数控加工工艺设计 ......................................................................... 5

1.4机床数控化改造的必要性 ................................................................ 6

1.4.1 微观看改造的必要性 ................................................................... 6

1.4.2 宏观看改造的必要性 ................................................................... 6

第2章 设计方案的确定 ............................................................... 8

2.1设计任务 ..................................................................................... 8

2.2总体设计方案的确定 ...................................................................... 8

2.2.1 动力的选定 ............................................................................... 8

2.2.2 控制部分的设计 ......................................................................... 9

第3章 数控系统硬件电路设计 ..................................................... 11

3.1数控系统基本硬件组成 .................................................................. 11

3.2单片机控制系统的设计 ................................................................. 12

3.3步进电机控制程序设计 ................................................................. 13

第4章 机械部分改造与计算.........................................................15

4.1原始数据分析 ............................................................................. 15

4.2滚珠丝杠螺母副的选用设计（X向） ............................................... 16

4.2.1 滚珠丝杠副的传动原理 .............................................................. 17

4.2.2 滚珠丝杠副的传动特点 .............................................................. 17

4.2.3 滚珠丝杠副的结构与调整 ........................................................... 18

4.2.3 轴向间隙的调整和加预紧力的方法 ............................................... 19

4.2.5 铣削力的计算 .......................................................................... 21

4.2.6 强度计算 ................................................................................ 22

4.2.7 刚度验算 ................................................................................ 22

4.2.8 效率计算 ................................................................................ 23

4.2.9 稳定性验算 ............................................................................. 23

4.3齿轮间隙消除弹簧的计算（X轴） .................................................. 23

4.4运动部分转动惯量计算（X轴） ..................................................... 24

4.5伺服电机的选择（X向） .............................................................. 25

第5章 零件的设计与计算 ............................................................26

5.1齿轮的设计与校核 ....................................................................... 26

5.1.1 Z3、Z4齿轮的强度校核 .............................................................. 27

5.1.2 其他齿轮对的强度校核 .............................................................. 31

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普通立式铣床的经济型数控改造设计毕业设计

普通立式铣床的经济型数控改造设计毕业设计

摘要

本次设计主要是普通立式铣床的经济型数控改造设计，在本设计中，采用AT89C51、2764、6264、8155等芯片扩展成简单的开环单片机控制系统，通过铣削参数的计算确定步进电机。软件采用模块式，主要包括主程序模块、键盘显示模块、串行通信模块、凸轮程序处理模块、报警中断模块等。有键盘输入用户加工程序，存入外部程序存储器（2764），根据加工程序内容控制步进电机驱动工作台的径向（X向）和周向（Y向）联动，从而加工出相应的凸轮轮廓。同时，设计中也考虑到系统的精确性和稳定性，采用双片齿轮错齿法调整滚珠丝杠的轴向间隙，选用光电隔离电路去除强电干扰，选择大功率场效应晶体管斩波驱动电路实现脉冲的放大。

本设计造价低、适应能力强、应用范围广。采用本机床加工可大幅度降低工人劳动强度，有效提高加工生产率和提高工件精度。

关键词：数控技术，数控改造，单片机，，机床改造，凸轮加工

ABSTRACT

The design is General economic vertical milling machine design of NC, in this design,

use of AT89C51, 2764,6264,8155, and other chip expansion into simple open-loop control

system microcontroller, through the milling parameters Calculation determine stepper motor.

Use of modular software, including the main program modules, keyboard modules, serial

communication module, Cam process of the module, the police interrupted module. A

普通立式铣床的数控改造最新毕业设计

普通立式铣床的数控改造最新毕业设计

xxxxxxxxxxxxxxxx

课 程 设 计（论 文）

设计(论文)题目：XA5032普通立式铣床的数控改造

姓 名：

学 号：

系 部：本科机电工程系

专 业: 机电一体化

年 级：06级11班

指导教师：

2010年 4月 20日

摘要

数控机床是装备制造业的工作母机，是实现制造技术和装备现代化的基石，是保证高新技术产业发展和国防军工现代化的战略装备。在全球倡导绿色制造的大环境下，机床数控化改造成为了热点。它包括普通机床的数控化改造和数控机床的升级

本设计是对XA5032普通立式铣床进行数控化改造。为了实现把XA5032普通立式铣床改造成经济型数控铣床，我针对此铣床的主传动系统，X,Y,Z向进给系统进行数控改造，并增加了CNC装置和伺服系统。对主传动系统，我选用FANUC AC

电动机通过带传动驱动主轴。对进给系统，我把原先的滑动丝杠换成滚珠丝杠，以提高精度和效率，并由原先的手动控制，改造成由电动机控制。通过变频器实现主轴传动和进给机构的无级变速。通过单片机的设计，构成控制系统。

关键词：数控改造，滚珠丝杠，伺服系统

ABSTRACT

NC machine tools is the Machine Tools and

equipment manufacturing, is to achieve manufacturing technology and the cornerstone

of modern equipment is to ensure that of the military strategy and equipment. Green

Manufacturing in the global advocacy of the environment, transformation of CNC

machine tools to become a is XA5032 ordinary vertical milling machine NC

机床数控化改造分析论文

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机床数控化改造分析论文范文

摘要：随着科学技术的发展，普通机床越来越不能满足市场的需求，其劳动强度大，危险性高，且不能满足现代科学的批量生产需要，越来越多的企业将普通机床逐渐转向数控化，因为数控机床可弥补普通机床的许多缺点，可实现加工精度高，多工序的集中化，自动报警，自动补偿及自动监控的功能。介绍了如何进行机床数控化改造，并提出了数控改造中的问题和建议。

关键词：机床；数控化；改造

1机床进行数控化改造的必要性

微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。

由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。

可以实现加工的自动化，而且柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。

由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。

加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。

可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现时间无看管加工。有以上五条派生的好处。如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。

以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的'核心技术和基础技术。

宏观上看，工业发达家的军、民机械工业，在20世纪70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。

x5032铣床改造毕业说明书

x5032铣床改造毕业说明书

本科毕业设计

【摘要】 本课题选择《X5032立式铣床进给系统进给系统的数控改造》，主要是对普通铣床进行NC化，在普通铣床上加数控系统，以此来控制步进电动机，执行机床在加工中所需的进给运动。控制方式可以是开环、闭环及半闭环。

【关键词】立式 铣床 进给 数控 本科毕业设计

1 目 录

摘要……………………………………………………………………………………………1

引言.....................................．．．．．......................．．．．4

第1章 总体方案的确定.............．.............. .....................．５

1.1设计的基本参数..... .............. ... ..........................５

1.2设计内容........．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．................．.．．．．．５

1.3设计要求 ........................... ............................５

1.4选择脉冲当量........................... .........................６

1.5计算铣削力...................... ................................６

第2章 滚珠丝杆螺母副的计算和选型．．．．．．．．．．．．．．........................７

2.1Ｘ向（纵向）进给丝杆..................... ..................．．．．.７

2.1.1计算进给牵引力mF.........................................．．．．．７2.1.2计算最大动负载C............................................．．．8