机械5

X52K型数控铣床主传动系统的运动设计（含全套CAD图纸） 由于我们所学的专业是机械设计制造及其自动化，为了能够体现该专业的优越性，本次设计的主导思想是用电器控制机械加工，使机械和设计紧密地结合起来。 此次设计课题是：简易数控铣床的设计。在这次设计中，我一面着手搞好这次设计，一面又有计划地复习前面所学过的基础知识。从而使我对以前的基础知识掌握得更牢固，而且培养了我解决问题的能力。 在这次设计中，我紧扣设计题目，查阅有关技术资料，并在老师的指导和帮助下，完成了数控铣床的设计及相关的电器控制。但由于本人能力、水平有限，仍存在着一些错误，希望老师给予批评指正。 最后，我在此向在本次设计中付出了辛勤劳动的指导老师表示由衷的谢意。 目录 摘要I Abstract II 绪论 1 X52K型数控铣床主传动系统的运动设计1 1.1主传动系统技术参数的确定1 1.2主传动系统的方案论证1 1.2.1主轴变速范围.....................................................................................................1 1.2.2初步确定传动方案.............................................................................................2 1.2.3绘制结构图.........................................................................................................2 1.2.4拟定转速图.........................................................................................................3 1.2.5齿轮齿数的确定.................................................................................................4 1.2.6校验齿轮碰齿问题.............................................................................................5 1.2.7校主轴转速误差.................................................................................................6 1.3主传动系统的结构设计........................................................................................7 1.3.1主传动的布局......................................................................................................8 1.3.2齿轮的轴向布置..................................................................................................8 2机床主要零件的设计10 2.1确定主电动机的功率和传动件的计算转速10 2.2传动轴的计算10 2.2.1传动轴直径的估算10 2.2.2各轴传递的功率及轴径估算11 2.3主轴轴径的计算12 2.4直齿圆柱齿轮强度计算.......................................................................................12 2.4.1齿轮模数的估算12 2.4.2齿轮结构尺寸计算13 2.4.3确定齿轮齿宽B 14 2.4.4确定各传动轴之间的中心距............................................................................14 3主传动系的结构设计15 3.1结构分析15 3.2主轴组件轴承类型15 3.2.1主轴轴承类型15 3.2.2主轴材料及热处理15 3.2.3主轴的工作性能15 3.2.4主轴组件的密封、润滑...................................................................................15 3.3主传动系的变速操纵机构..................................................................................16 3.4主传动系的润滑系统..........................................................................................16 3.4.1润滑方式的选择...............................................................................................16 3.4.2润滑油的选择...................................................................................................16 4进给机构的计算设计...................................................................................................17 4.1概述......................................................................................................................17 4.2滚珠丝杠的选用设计..........................................................................................17 4.3步进电机的选取..................................................................................................18 4.3.1纵向（y方向）步进电机的选取....................................................................18 4.3.2横向（x方向）步进电机的选取....................................................................19 5概述...............................................................................................................................20 5.1机床介绍...........................................................................................................20 5.1.1 X52K简易数控机床程控系统的硬件结构......................................................20 6 8031单片机及应用简介..............................................................................................22 7数控铣床存储器的扩充...............................................................................................23 7.1外部扩充存储器结构..........................................................................................23 7.2存储器的地址分配..............................................................................................23 8简易数控铣床的设备及其接口............................................................................24 8.1简易数控铣床所用的输入设备..........................................................................24 8.2接口.............................................................................................................24 8.3 8155的RAM和编址......................................................................................24 8.4简易数控铣床的选址逻辑..................................................................................24 9在步进电机驱动中应用的斩波电路...........................................................................26 9.1 PWM式单波性斩波器的工作原理..........................................................................26 9.2 PWM式单波性斩波器的电路工作波形. ................................................................27 10简易数控铣床的自动控制软件系统...........................................................................29 10.1简易数控铣床工作台（x或y方向）前进、后退程序....................................29 10.1.1程序框图............................................................................................................29 10.1.2程序清单............................................................................................................29 10.1.3三相六拍方式工作输出代码表.......................................................................30 10.2步进电机正转一步子程序..................................................................................30 10.2.1程序框图...........................................................................................................30 10.2.2程序清单...........................................................................................................30 10.3步进电机反转一步子程序..................................................................................31 10.3.1程序框图...........................................................................................................31 10.3.2程序清单...........................................................................................................31 11键盘操作.......................................................................................................................32 11.1编程键的种类.......................................................................................................32 11.2各编程键的作用、功能......................................................................................32 11.3指示灯...................................................................................................................32 12 MCS-51单电机定时控制逻辑.....................................................................................33 12.时钟电路................................................................................................................33 12.复位电路................................................................................................................33 13结论……………………………………………………………………………………34 致谢35 参考文献36