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三坐标数控铣床设计(全套图纸+论文)

时间:2009-4-30来源:http://myeducs.cn 作者: 网学

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中文摘要

 

 

 

三坐标数控铣床设计

 

毕业设计是在原有普通铣床的基础上,对其进行改造,成为三坐标数控铣床。该机床能通过三轴联动,实现曲线直线等不同的加工路线。

所设计的三坐标数控铣床,三个坐标方向的移动均由步进电机带动,主轴电机采用交流电机,所有电机均由单片机进行控制。设计主要对数控铣床的机构进行设计,了解单片机的工作原理,主要有以下几个方面:XY,Z工作台的传动机构设计,主要是滚珠丝杠的运用;机床整体结构的设计,了解优缺点,充分考虑主要矛盾,择优选取;单片机控制系统的设计,进一步熟悉其应用。

在数控机床系统中,加工精度和加工可靠性是伺服系统决定的,本文对普通铣床的数控化改造进行了分析和设计,通过对普通铣床的数控化改造,提高了普通铣床的加工能力和加工范围,节省了直接购买机床的部分资金,具有很好的经济效益。

 

[关键词] 铣床, 数控, 改造, 三坐标

 

 

 

英文摘要

 

 

Three Coordinate NC Milling Machine Design

 

Basing on the common milling machinethis thesis reconstructs it and turns it to a NC milling with three coordinate.This reconstructed machine can realize cure line and straight line machining pathway by three axis linkage

The reconstructed milling machine movements along xyand Z are drove by step driverthe AC motor is used in principal axis. All above motors are controlled by single chip.This thesis focuses on designing the mechanism of the and mastering the single chip working principle.  Which is including to the drive system design of X,Y,Z workbench , the whole machine construction design and the control system design of single chip.

In a NC machine tool system, the precision and reliability of the machine tool depend on the serve system. Through the reconstructing ,analyzing and designing of a common milling machine serve system, the machining ability can be improved ,and a big sum money may be saved, the company will benefit from it.

 

[Keywords] Milling Machine,  NC ,  Reconstruct, Three Coordinate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

目录

中文摘要... 1

英文摘要... 2

目录... 3

前言... 1

1  概论... 2

1.1  数控机床的产生及发展... 2

1.2  数控机床的组成及分类... 2

1.3 数控机床的特点及应用范围... 4

第2  设计主要参数及基本思想... 5

2.1 课题要求... 5

2.2  设计原则... 5

2.3  总结构设计... 5

3  立式数控铣床的设计和计算... 8

3.1主传动系统的设计... 8

3.2  主轴系统计算... 11

3.3  进给伺服系统的设计... 13

3.4  进给传动的计算... 15

第4  微机控制系统的设计... 25

4.1 微机控制系统组成及特点... 25

4.2  微机控制系统设备介绍... 25

4.3  程序部分... 29

... 33

参考文献... 34

 


2  设计主要参数及基本思想

2.1 课题要求

2.1.1  题目名称(包括主要技术参数)及技术要求

立式升降台数控铣床

1Z轴的行程分别为 300300250mm;

2)进给精度  0.01mm

3XYZ轴快速进给速度分别为  663m/min

4)工作台面尺寸  300x500mm;

5)脉冲当量  0.01mm/步;

6)重复定位精度 0.01mm.

2.1.2  课题内容及工作量

(1) 简易数控铣床总图A0一张

(2)   X-Y工作台部件图A1一张

(3)   部分零件图折合A1一张

(4)   轴部件图A0一张

(5)   控制原理图设计A0一张

(6)   计说明书一份2万字以上

(7)   翻译5000汉字

(8)   上机编程100句以上

注:全部图纸用计算机绘制,说明书由计算机输出。

2.2  设计原则

根据设计要求和铣床的具体情况,课题的基本设计方案如下:

1)机床采用连续控制系统,定位方式采用增量坐标控制。

2)考虑到机床加工精度要求不高,为了简化结构,降低成本,采用步进电机开环伺服系统驱动。

3) 进给传动的设计是机床设计的重点,数控机床必须有精确的进给传动系,才会有高的精度和表面质量。考虑到电机步距角和丝杠导程只能按标准选用,为达到分辨率0.01mm的要求,需采用齿轮降速传动,利用电子控制系统消除误差。

4) 为了保证一定的传动精度和平稳性,又要求机构紧凑,所以选用丝杠螺母副。为提高传动刚度和消除间隙,采用有预加载荷的结构。

5)传动系统要加上脉动装置。

    以上为基本的设计方案,除了这些,课题应注意机床的几何精度的修正,数控指令的显示和使用等。

2.3  总结构设计

2.3.1 数控机床的机构设计要求

    数控机床的结构设计要求主要有以下方面:

1)有良好的抗振性能和很大的额定切削功率、高的静、动态刚度;

2)有较高的热稳定性和较高的几何精度、传动精度、定位精度;

3)有数控系统及其介质。

  下面我们详述数控机床结构设计的主要要求


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