X5032型铣床数控改装设计论文说明书

1、目录中文摘要 VIAbstract VII第一章 绪论 1一 数控机床的发展状况 1二 数控机床的特点和分类 2三 目前数控机床发展中存在的基本问题 3四 发展数控机床的一些战略措施 4第二章 X502型铣床简介 6一 X502型铣床介绍 61主轴的旋转运动 62工作台纵向移动 73工作台横向移动 74工作台的升降移动 7二 总体方案确定的说明 7第三章 X502型铣床机械部分的改装设计9一 步进电机的选择 91 步进电机的特点 92脉冲当量p，步距角b和降速比的选择 93铣刀铣削力的估算 104步进电动机功率的的估算 115步进电机的控制 12二 滚珠丝杠的选择 131滚珠丝杠副的组成部分及其特点 132滚珠丝杠副的工作原理 143滚珠丝杠的计算与选择 154 滚珠丝杠三维造型图 17三 导轨副的选择 181直线运动导轨的类型 182直线导轨的要求 183导轨的选用 19四 联轴器的选择 221联轴器选择原则 222联轴器的选用 22五 滚动轴承的选择 231滚动轴承的工作特点 232滚动轴承的设计 24六 夹具的选择 251夹具的特点 252机床夹具的分类 263夹具装配图 27第

2、四章 X502型铣床数控部分的改装 29一MCS-51系列单片机的总述 291 单片机的特点介绍 29二 MCS-51系列单片机的选择 30 1 MCS-51系列单片机的内部结构示意图 30 2 MCS-51系列中的8031单片机其具体的引脚及其功能 31 3 MCS-51系列中的8031单片机的功能 32三 MCS-51单片机输入输出口 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 程序存储器ROM的扩展 36 1 EPROM的型号及其特性 362 EPROM27128（16K8）的主要技术特性 373 EPROM27128（16K8）的操作方式 374程序存储器芯片于单片机的连接方法 38五 数据存储器RAM的扩展 39 1常用的静态数据存储器（SRAM）的介绍 39 2静态数据存储器（SRAM）芯片于单片机的连接方法 40六 锁存器的介绍 40七 可编程计数器/定时器8253的介绍 41 1 8253的工作原理 41 2 8253的工作模式 43八 硬件环形分配器CH250的设计 48九 光电隔离器与功率放大电路的设计 491具体计算 4

3、92高低电压切换驱动电路图 50总结 51参考文献 52致谢 54中 文 摘 要数控技术在工业上的应用已经有四十多年的历史了。简单的来说，数字控制是一种以字码、数字和特殊字符为基础的自动化加工制造的一种方法。所谓程序就是用于执行某一操作的整套代码表示的指令。这些程序被转换成相应的电信号后输入数控机床就可以运行操作了。数控机床也可以通过程序进行手动操作。如果计算机参与了程序的编制，这个过程就被称为计算机辅助编程。 像许多先进的技术一样，数控技术也是诞生在实验室里面的。数控技术的概念是于20世纪50年代早期由美国空军提供专款研制出来的。在他的早期阶段，数控机床只能够进行直线切削。然而，由于早期的数控机床的走刀路线是通过一系列的水平的和竖直的编程方法来实现的。所以，切削路径的设计是一个难题。每一步切削的直线越短，切削面越光滑。这就是数控技术如果继续向前发展就必须要克服的难点。这个难点随着自动编程语言的发展而于1959年得到解决的，这是为数控技术专门研发的一种专门的编程语言，他和英语语言一样来定义几何坐标，描述切削刀具的布局和必须的运动。自动编程语言的发展是发展数控技术的一个巨大的进步。原始的

4、数控编程系统于现在使用的数控系统有很大的不同。原始的数控编程系统，程序是写在磁纸上的，最后被塑料磁带所取代，一个磁带阅读器用来在机床上输入或输出编写的程序。总之，所有的这些都为数控机床的发展打下了一个良好的基础。然而，在数控机床技术中也有许多问题来待人们去解决。关键词：数控； 单片机； 铣床； 编程； 发展Abstract Numerical control has been used in industry for over 40 years. Simply put, numerical control is a method of automatically operating a manufacturing machine based on a code of letters, umbers, and special characters. NC milling machines with many functions is a new kinds of machine tools. It has little volume and the structure is simple

5、. It is used in the manufacture and fixture workshop. The automation of this machine is high and it can be used in many scope, for example drilling, milling, boring. In the numerical control aspects we used the monolithic integrated circuit control, through between the control work piece physical location and the instruction position difference, carries on the precise localization in the permission scope, the realization automatic control.In this graduation project, the ordinary X502 milling mac

6、hine will be reequipped the numerical control milling machine. Used the single chip microcomputer control step electricity machine to lead the ball bearing guide screw movement, thus drives the work table move. Step electricity machine be controlled by the procedures. The control system is 8031 and 8253 which is composed by the MCS-51 series. 8031 monolithic integrated circuits sends out the control signals to control each chip of the data transmission. 8031 and 8253 address wires, the data line

7、s and the pilot wires mutually connects. It expanded 8031 program memories through 27128 chips; 6264 chips expands 8,031 data-carrier storages.Keywords: NC; monolithic integrated circuits; the control system; milling machine第一章 绪论一、数控机床的发展状况 数控机床是一个国家支柱产业及国防工业的必备工艺装备，发展数控机床，应该提高到战略高度来认识。当前，是我国发展数控机床的大好时机，我们应该抓住机遇，花大力气，把中国的数控机床搞上去。 那么当前的机遇有哪些呢？我认为有两个。一是有国家的支持，自去年年底以来，党和国家领导人多次批示要加快我国机床工业的步伐，国家也将投资60多亿来支持这一领域的发展。第二，中国制造业的增加值已经位列第四，世界500强中的制造业也已相继落户中国，跨国公司产业基地的转移，这既是竞争的加剧，但同时也是我国从制造大国转向制造强国的一个机遇，我们应该从中看到发展中国数控机床的大好良机已经到来！目前数控机床主要朝以下几个方向发展：1.向高速度、高精度方向发展 速度和精度是数控机床的两个重要指标，直接关系到产品的质量和档次、产品的生产周期和在市场上的竞争能力。2.向柔性化、功能集成化方向发展

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