目录 设计总说明I GENERAL DESING INTRODUCTIO………………………………………... Ⅲ 目录Ⅵ 第一章引言1 1.1数控机床的发展1 1.2数控机床的改造的必要性2 1.3本课题的研究对象及其相关参数3 第二章纵向进给系统总体方案的拟订和论证4 2.1设计任务4 2.2总体方案的论证4 2.3总体方案的确定5 第三章进给伺服系统机械部分设计6 3.1切削力的计算6 3.2滚珠丝杆螺母副的计算和选型7 3.3齿轮传动比的计算10 3.4步进进电机的计算和选型11 第四章数控系统硬件控制设计16 4.1控制系统方案确定16 4.1.1数控系统基本硬件组成16 4.1.2总体组成16 4.2总体组成及软硬件的分配16 4.3主控部分的设计17 4.3.1主控芯片选择17 4.3.2 MCS51系列单片机介绍17 4.3.3三总线结构19 4.3.4存储器结构19 4.3.5时序19 4.3.6中断功能20 4.3.7MCS---51单片机常用系统扩展芯片21 4.4存储器扩展设计............................................................................................. 22 4.4.1芯片选择.................................................................................................. 22 4.4.2地址分配及译码...................................................................................... 23 4.5接口电路及辅助电路具体设计..................................................................... 26 4.5.1.步进电机接口电路................................................................................. 26 4.5.2.键盘、显示接口..................................................................................... 27 4.5.3其他辅助电路………………………………………………………… 29 第五章经济型数控系统软件设计30 5.1软件的组成30 5.2插补原理及其程序设计30 5.2.1插补方法概述30 5.2.2逐点比较法的直线插补及其程序设计31 5.2.3逐点比较法的圆弧插补及其程序设计34 5.3步进电机运行程序控制设计36 5.4经济性数控系统的软件模型37 5.4.1模块组成37 5.4.2缓冲区设置37 5.4.3中段处理器38 5.4.4各模块说明及流程图38 结论42 参考文献43 致谢及声明44 1 .高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术能极大地提高效率，产品质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。在加工精度方面，近10年来．普通级数控机床的加工精度由10um提高5um，精密级加工中心则从3~5um，提高到1~1.5um，且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01um)。在可靠性方面，国外数控装嚣的MTBF值已达到6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。 2．5轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高。而且效率也大幅度提高。 3．智能化、开放式、网络化是当代数控系统发展的趋势 21世纪的数控装备将具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：智能化的自动编程、智能化的人机界面、智能诊断、智能监控；开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户；网络化数控装备是近2年国际著名机床博览会的新亮点，数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。 4．重视新技术标准、规范的建立