X502型銑床數(shù)控改裝設(shè)計(jì)
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- X502型銑床數(shù)控改裝設(shè)計(jì)
中 文 摘 要
數(shù)控技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)有四十多年的歷史了。簡(jiǎn)單的來說，數(shù)字控制是一種以字碼、數(shù)字和特殊字符為基礎(chǔ)的自動(dòng)化加工制造的一種方法。所謂程序就是用于執(zhí)行某一操作的整套代碼表示的指令。這些程序被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)后輸入數(shù)控機(jī)床就可以運(yùn)行操作了。數(shù)控機(jī)床也可以通過程序進(jìn)行手動(dòng)操作。如果計(jì)算機(jī)參與了程序的編制，這個(gè)過程就被稱為計(jì)算機(jī)輔助編程。
像許多先進(jìn)的技術(shù)一樣，數(shù)控技術(shù)也是誕生在實(shí)驗(yàn)室里面的。數(shù)控技術(shù)的概念是于20世紀(jì)50年代早期由美國空軍提供專款研制出來的。在他的早期階段，數(shù)控機(jī)床只能夠進(jìn)行直線切削。
然而，由于早期的數(shù)控機(jī)床的走刀路線是通過一系列的水平的和豎直的編程方法來實(shí)現(xiàn)的。所以，切削路徑的設(shè)計(jì)是一個(gè)難題。每一步切削的直線越短，切削面越光滑。這就是數(shù)控技術(shù)如果繼續(xù)向前發(fā)展就必須要克服的難點(diǎn)。
這個(gè)難點(diǎn)隨著自動(dòng)編程語言的發(fā)展而于1959年得到解決的，這是為數(shù)控技術(shù)專門研發(fā)的一種專門的編程語言，他和英語語言一樣來定義幾何坐標(biāo)，描述切削刀具的布局和必須的運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)編程語言的發(fā)展是發(fā)展數(shù)控技術(shù)的一個(gè)巨大的進(jìn)步。原始的數(shù)控編程系統(tǒng)于現(xiàn)在使用的數(shù)控系統(tǒng)有很大的不同。原始的數(shù)控編程系統(tǒng)，程序是寫在磁紙上的，最后被塑料磁帶所取代，一個(gè)磁帶閱讀器用來在機(jī)床上輸入或輸出編寫的程序。總之，所有的這些都為數(shù)控機(jī)床的發(fā)展打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。然而，在數(shù)控機(jī)床技術(shù)中也有許多問題來待人們?nèi)ソ鉀Q。
關(guān)鍵詞：數(shù)控； 單片機(jī)； 銑床； 編程； 發(fā)展
目 錄
設(shè)計(jì)總說明 ……………………………………………………… I
General Design Introduction…………………………………… III
中文摘要………………………………………………………… VI
Abstract ………………………………………………………… VII
第一章 緒論……………………………………………………… 1
一 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展?fàn)顩r ……………………………………… 1
二 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和分類 …………………………………… 2
三 目前數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的基本問題 …………………… 3
四 發(fā)展數(shù)控機(jī)床的一些戰(zhàn)略措施 …………………………… 4
第二章 X502型銑床簡(jiǎn)介 ……………………………………… 6
一 X502型銑床介紹 ……………………………………… 6
1主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ………………………………………… 6
2工作臺(tái)縱向移動(dòng) ………………………………………… 7
3工作臺(tái)橫向移動(dòng) ………………………………………… 7
4工作臺(tái)的升降移動(dòng) ………………………………………… 7
二 總體方案確定的說明 ……………………………… 7
第三章 X502型銑床機(jī)械部分的改裝設(shè)計(jì)………………………9
一 步進(jìn)電機(jī)的選擇…………………………………………… 9
1 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) …………………………………………… 9
2脈沖當(dāng)量δp，步距角θb和降速比的選擇 ………………… 9
3銑刀銑削力的估算…………………………………………… 10
4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)功率的的估算…………………………………… 11
5步進(jìn)電機(jī)的控制 …………………………………………… 12
二 滾珠絲杠的選擇 ………………………………………… 13
1滾珠絲杠副的組成部分及其特點(diǎn)…………………………… 13
2滾珠絲杠副的工作原理……………………………………… 14
3滾珠絲杠的計(jì)算與選擇……………………………………… 15
4 滾珠絲杠三維造型圖 ……………………………………… 17
三 導(dǎo)軌副的選擇 …………………………………………… 18
1直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的類型………………………………………… 18
2直線導(dǎo)軌的要求……………………………………………… 18
3導(dǎo)軌的選用…………………………………………………… 19
四 聯(lián)軸器的選擇 …………………………………………… 22
1聯(lián)軸器選擇原則……………………………………………… 22
2聯(lián)軸器的選用………………………………………………… 22
五 滾動(dòng)軸承的選擇 ………………………………………… 23
1滾動(dòng)軸承的工作特點(diǎn)………………………………………… 23
2滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)……………………………………………… 24
六 夾具的選擇 ……………………………………………… 25
1夾具的特點(diǎn)…………………………………………………… 25
2機(jī)床夾具的分類……………………………………………… 26
3夾具裝配圖…………………………………………………… 27
第四章 X502型銑床數(shù)控部分的改裝………………………… 29
一MCS-51系列單片機(jī)的總述 ……………………………… 29
1 單片機(jī)的特點(diǎn)介紹………………………………………… 29
二 MCS-51系列單片機(jī)的選擇 …………………………… 30
1 MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖…………………… 30
2 MCS-51系列中的8031單片機(jī)其具體的引腳及其功能…… 31
3 MCS-51系列中的8031單片機(jī)的功能……………………… 32
三 MCS-51單片機(jī)輸入輸出口 ……………………………… 33
1 P0口和P2口的功能………………………………………… 33
2 P1口的功能………………………………………………… 35
3 P3口的功能 ……………………………………………… 35
四 程序存儲(chǔ)器ROM的擴(kuò)展………………………………… 36
1 EPROM的型號(hào)及其特性 …………………………………… 36
2 EPROM27128（16K×8）的主要技術(shù)特性…………………… 37
3 EPROM27128（16K×8）的操作方式………………………… 37
4程序存儲(chǔ)器芯片于單片機(jī)的連接方法 …………………… 38
五 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的擴(kuò)展 …………………………………… 39
1常用的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM）的介紹……………………… 39
2靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（SRAM）芯片于單片機(jī)的連接方法………… 40
六 鎖存器的介紹 ……………………………………………… 40
七 可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253的介紹 ……………………… 41
1 8253的工作原理 ……………………………………………… 41
2 8253的工作模式……………………………………………… 43
八 硬件環(huán)形分配器CH250的設(shè)計(jì) …………………………… 48
九 光電隔離器與功率放大電路的設(shè)計(jì) ……………………… 49
1具體計(jì)算 ……………………………………………………… 49
2高低電壓切換驅(qū)動(dòng)電路圖 …………………………………… 50
總結(jié)……………………………………………………………… 51
參考文獻(xiàn)………………………………………………………… 52
致謝……………………………………………………………… 54 ...
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