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毕业设计(论文)报告纸i数控铣床XY工作台与控制系统设计123摘要随着现代信息技术的发展,以提高产品加工的生产效率为主的高度自动化和提高产品质量为主的精密化成为现代机械加工技术发展的两个主要方向。人们对数控机床、精密仪器和仪表以及各种精密机械设备提出了越来的精度要求,X-Y工作台是这些设备实现高精密加工的重要部件,对于提高产品的加工起着尤为重要的作用。本论文针对铣床工作台机构及其控制系统进行设计,主要包括伺服电动机的选型,滚珠丝杠的选型、强度校核及生产设计中应注意的问题,连接伺服电机和滚珠丝杠副的联轴器的选型,导轨的设计。根据系统的功能要求,选择数控系统的CPU,同时还需要扩展程序存储器、数据存储器以及步进电机驱动电源的选择。通过对工作台机械传动链的系统设计以期满足机床进给系统的定位精度和静动态性能,从而确保机床的加工精度。关键字:X-Y工作台,伺服系统,滚珠丝杠,步进电机毕业设计(论文)报告纸iiThedesignofCNCmillingmachinesystemXYworkbenchandcontrolsystemAbstractWiththedevelopmentofmoderninformationtechniques,thehighautomationwiththemainpurposeofimprovingtheproductionefficiencyofproductprocessandtheaccuracywiththeaccuracywiththemainaimofimprovingthequalityofproducthavebeenbecomingthetwomajordirectionsofthemoderntechniqueofmechanicalprocess.PeopleontheCNCmachinetools,precisioninstrumentsandmetersandallkindsofsophisticatedmachineryandequipmentraisedhigherandhigherprecision,X-Yworkbenchisthatimportantcomponentsofthesehigh-precisionmachiningequipmenttoachievethecorecomponents,forimprovingthequalityofprocessedproductsplaytheparticularlyimportantrole.Theentiremechanicaltransmissionchainforthesystemdesign,servomotorrelatedtotheselection,theselectionofballscrews,checkingstrengthandproductiondesignshouldpayattentiontotheproblemofconnectingtheservomotorandtheballscrewoftheaxis.TheTelectionandVerification,bearingpiecesbearingthedesign,railandrackdesign.Accordingtothefunctionrequirementofsystem,theselectionoftheCNCsystemCPU.Itwouldalsoneedtoexpandtheprogrammemory、datamemoryandthechoiceofsteppermotordrivepower.Throughthetablemechanicaltransmissionchainsystemdesigntomeetthemachineintothesystemtothepositioningaccuracyandstaticanddynamicperformance,soastoensuretheaccuracyofprocessingmachine.keywords:TheX-Yworkbench;Servosystem;Ballscrew;steppermotor毕业设计(论文)报告纸iii目录摘要.......................................................................iAbstract.....................................................................ii第一章引言............................................................-1-1.1国内外数控系统的发展概况.........................................-1-1.2数控技术的发展趋势.................................................-1-1.2.1高速、高精加工技术及装备的新趋势.............................-1-1.2.2多轴联动加工和复合加工机床快速发展...........................-2-1.2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势.........-2-1.3数控铣床X-Y工作台概述.............................................-2-1.3.1国内外的研究现状分析.........................................-3-1.3.2工作台的应用.................................................-3-1.3.3发展趋势.....................................................-3-1.4数控铣床系统XY工作台设计的目的....................................-4-第二章总体方案的确定.....................................................-5-2.1数控铣床XY工作台设计的意义........................................-5-2.2工作台设计任务.....................................................-5-2.3机械传动部件的选择.................................................-5-2.4控制系统的设计.....................................................-6-第三章机械传动部件的计算与选型...........................................-7-3.1确定系统脉冲当量...................................................-7-3.2工作台外形尺寸及重量初步估算.......................................-7-3.3铣削力的计算.......................................................-8-3.4直线滚动导轨副的计算与选型(纵向).................................-8-3.5滚珠丝杠螺母副的计算与选型........................................-10-3.6减速齿轮计算设计..................................................-12-毕业设计(论文)报告纸iv3.7角接触球轴承的选用、校核..........................................-14-第四章步进电动机的计算与选型............................................-16-4.1步进电机简介及原理................................................-16-4.2步进电机的计算与选型..............................................-17-4.3步进电动机驱动电源的选用..........................................-22-第五章工作台控制系统的设计.............................................-23-5.1控制系统硬件电路设计..............................................-23-5.1.1单片机的简介与选用..........................................-23-5.1.2光耦合器...................................................-23-5.1.3常用存储器及其扩展电路设计..................................-24-5.1.4常用I/O接口芯片及其扩展电路设计............................-26-5.1.5步进电动机的控制与驱动......................................-27-5.2控制系统的部分软件设计...........................................-27-5.2.1存储器与I/O芯片地址分配....................................-27-5.2.2步进电动机运行程序设计......................................-27-第六章总结与展望......................................................-29-参考文献.................................................................-30-致谢.....................................................................-31-毕业设计(论文)报告纸-1-第一章引言1.1国内外数控系统的发展概况随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。1.2数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:1.2.1高速、高精加工技术
本文标题:数控铣床XY工作台与控制系统设计-毕业设计
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