1、编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 热盘加工专用机床设计 进给系统设计 电控系统设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称：高级工程师） （职称： ）2013年5月25日XXXVI无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 热盘加工专用机床设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械95 学 号： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日摘 要鉴于我国目前资金短缺，工业生产规模小的特点，用较小资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能地提高自动化程度保证生产质量，减轻劳动程度提高经济效益。而实现这一任务有效的、基本的途径就是普及以及应用经济型数控机床。此次设计的热盘加工专用机床就是把普通机床和数控技术结合在一起。机床的设计参考了立式铣床和龙门镗铣床的床身和加工方式，同时附加了数控技术。可以实现加工的自动化，提高了加工的效率。在热盘加工专用机床
2、的设计中，我主要负责进给系统和电控系统设计。进给系统是采用，步进电机，滚珠丝杠副和直线滚动导轨相结合的传递方式，利用步进电机转动，带动滚珠丝杠的旋转，从而实现工作台沿导轨方向运动。电控系统主要是采用8031芯片，构成开环系统，利用芯片控制步进电机的转速和方向，实现自动化加工。这次设计的机床虽然加工精度不是很高，但稳定性好，价格低廉，设备费用投入较少，满足企业发展初期的需要，适合我国目前国情。关键词：数控化;步进电机;滚珠丝杠IIIABSTRACT In view of the shortage of funds, and small-scale industrial production, smaller funds rapidly changing the face of Machinery Industry backward production, so as much as possible to improve the degree of automation to ensure production quality, reduce the degree of labor to
3、 improve economic efficiency. Effective to achieve this task, the basic way is universal and application of economical CNC. The design of the hot plate special machine is ordinary machine tools and CNC technologies together. The design of the machine reference bed and processing of vertical milling machine and gantry milling machine, and additional CNC technology. Can realize the automation of the processing, improve the processing efficiency. Hot plate special machine design, is mainly responsi
4、ble for the feed system and electric control system design. The feed system is used, the stepper motor, ball screw and linear rolling guide rail combining the transfer mode, the use of stepper motor rotation, driven by the rotation of the ball screw, in order to achieve the direction of movement of the table along the guide rails. The electronic control system is using the 8031 chip, constitute the open-loop system, take advantage of the speed and direction of the chip stepper motor control, aut
5、omated processing. The design of the machine is not very high machining accuracy, good stability, low prices, equipment costs less input, to meet the needs of the early development of enterprises, suited to Chinas national conditions.Key words: CNC ;stepper motor ;ball screwI目 录摘 要IIIABSTRACTIV目 录V1 绪论11.1概述11.2 课题源公司的简介11.3 本设计任务相关要求11.4 热盘工件图样12 加工方法选择32.1 工艺方案的制定32.2 采用立式铣削加工的理由32.3 数控机床42.3.1 数控机床工作原理42.3.2 数控机床的组成42.3.3 数控编程坐标系的选取53 机床总体设计方案的拟定64 进给系统的设计94.1 工作台进给系统的设计94.1.1 传动部件的选择和分析94.1.
6、2 导轨的选择与设计104.1.3 驱动电机的选择和分析124.1.4 轴承的选择164.1.5 工作台进给系统的结构184.2 横梁进给系统设计194.2.1 横梁进给系统的结构194.2.2 横梁结构的分析204.2.3 横梁进给系统零部件选择205 进给系统机械部分设计215.1工作台进给系统机械部分设计215.1.1 滚珠丝杠的机械特性计算215.1.2 导轨副的作用、计算与选择235.1.3 步进电机的选择235.1.4 联轴器的选择255.1.5 轴承的选择255.2横梁进给系统机械部分设计256 电控系统部分设计26V6.1 控制形式的选择和分析266.1.1 开环控制系统266.1.2 闭环控制系统266.1.3 半闭环控制系统266.2 控制系统方案确定276.2.1 数控系统基本硬件组成276.2.2 总体组成276.3 软、硬件任务合理分配276.4 主控器286.4.1 主控芯片选择286.4.2 MCS-51系列单片机介绍286.4.3 三总线结构296.4.4 存储器结构296.4.5 时序296.4.6 中断功能316.4.7 MCS-51单片机常用系统扩
7、展芯片316.5 存储系统扩展设计316.5.1 芯片选择316.5.2 地址分配及译码326.6 机床中部分电机控制电路346.6.1 电动机正反转控制电路346.6.2 冷却泵的控制电路357 结论与展望377.1结论377.2不足之处及未来展望37致 谢38参考文献39I 热盘加工专机设计 进给系统设计 电控系统设计 1 绪论1.1概述毕业设计是对每个即将毕业的大学生在校四年学习情况的综合测评和考量，对每个要走向社会的我们具有非常重要的意义，是对学校和家长做出一次总结性的汇报，是对自我能力的一次展示，还是对自我不足的一种审查。更是非常有用的一次实践机会。本次毕业设计的题目是“橡胶轮胎硫化机热盘加工专用机床设计”专题是“进给系统设计，电控系统设计”课题来源于昌明橡胶机械制造有限公司的热盘加工专用机床设计，对于橡胶产业中所使用的热盘加工及机械产业中的零部件的加工均有一定的参考价值。本设计应达到的要求：1.对热盘加工工艺（经简化）方案的简要分析比较；2.完成本设计的机床总图及床身部件图；3.设计说明书一份，要求对机床的总体设计部分详细分析说明，并包括必要的计算，文字简洁通顺，重要公式数
8、据应注明出处；4.对制造厂家调研，了解其对质量、成本要求，索设计的专机要结合厂方具体生产条件。1.2 课题源公司的简介 江阴昌明橡胶机械有限公司,位于风景秀丽的江苏省无锡市江阴祝塘镇文林社区，距无锡市五十公里,水陆交通十分便利。该公司专门从事橡胶机械的生产.其各项性能指标均已达到国外同类产品的水平， 目前，该公司设计和生产的产品已为国内外几十家生产厂家配套。该公司除对现有产品精益求精外,还可根据用户需要专业设计,制造特殊的产品。公司秉承“创新理念、追求卓越、迅速改善、永续经营的经营理念”，并以“质量是第一工作”，“顾客的满意是我们的荣誉”作为我们永远不变的质量政策；以爱护环境、回报社会、关爱雇员等社会责任为己任；把“诚信、负责、创新、团队”作为公司不断的追求和目标，愿与广大朋友携手共创美好的明天！1.3 本设计任务相关要求 厂方要求尽量降低造价，力争造价在5万元以内。并且本设计于四月初定稿，五月开始试制，七月装配完成并放入生产。因为年产1000件并签订了两年的合同，但顾虑到今后如长期合同，则购入大型立式镗铣加工中心加工，但该机床售价160万左右，目前经济上不可能，如这两年合同完成，又有（三年以上）加工合同，则可以考虑购买立式加工中心。（现每只零件铣加工费用为800元到900元）1.4 热盘工件图样图1.1 热盘工件图样2 加工方法选择2.1 工艺方案的制定机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。生产规模的大小，工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要而又严肃的工作。为能具体确切地说明工艺过
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