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1、目 录摘 要1Abstract2目 录3第一章 绪论11.1设计任务21.2总体方案的确认2第二章 机械传动部件的计算和选型42.1确定系统的脉冲当量42.2铣削力的计算42.3直线滚动导轨副的计算和选型42.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型52.5步进电动机减速箱的选用92.6步进电动机的计算和选型9第三章 微机数控系统的设计153.1控制系统硬件的设计153.2单片机的扩展系统163.3步进电动机驱动电源的选用233.4控制系统部分软件设计24第四章 数控机床零件加工程序284.1 零件图28 4.2 数控加工工艺分析和确定 28结语32参考文献3333第一章 绪 论X62W万能铣床是一种通用
2、的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，能完成很多普通机床难以加工或无法加工的复杂型面的加工，采用X62W万能铣床可以提高零件的加工精度，稳定产品质量。但是随着现代科技技术日新月异的发展，机电产品日趋精密和复杂，且更新换代加快，改型频繁，用户的需求也日趋多样化和个性化。所以本课题研究将X62W万能铣床的X-Y工作台进给系统改造成用微机数控技术控制。数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出
3、现。数控机床随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。中国机床行业发展迅猛的主要原因是市场需求旺盛。固定资产投资增速快、汽车和机械制造行业发展迅猛、外商投资企业增长速度加快所致。长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术
4、受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5-10年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还没有形成品牌效应。本课题研究的是用微机数控技术改造X62W万能铣床X-Y工作台进给系统 ，使其价格低廉、操作使用方便，适合我国国情的装有简易数控系统的高效自动化机床。中小型企业为了发展生产，常希望对原有旧机床进行改造，实现数控化、自动化。用微机数控铣床系统就是结合现实的的生产实际，结合我国国情，在满足系统基
5、本功能的前提下，尽可能降低价格。价格便宜、性能价格比适中是其最主要的特点，适合在生产第一线大面积推广。利用微机改造现有的普遍铣床，主要应该解决的问题是如何将机械传动的进给和手工控制的刀架转位，进给改造成由计算机控制的刀架自动转位以及自动进给加工铣床，即经济型数控铣床。进行数控机床的改造是非常有必要的。数控机床可以很好地解决形状复杂、精密、小批量及多变零件的加工问题。能够稳定加工质量和提高生产效率，但是数控机床的运用也受到其他条件的限制。如：数控机床价格昂贵，一次性投资巨大等，因此，普通铣床的数控改造，大有可为。1.1设计任务 1.1.1 题目：设计一种供X62W万能铣床使用的X-Y数控工作台
6、1.1.2主要参数如下： 工作台宽度（mm）： 320工作台长度（mm）： 1250工作台行程（mm）： 纵向：680 横向：250工作台及夹具工件重量（N）： 纵向：3000 横向：5000 工作台快移速度（m/min）： 纵向：1.6 横向：1.6 进给速度（m/min）： 纵向：0.6 横向：0.6最小分辨率 （mm）： 纵向：0.01 横向：0.01 定位精度（mm）： 0.025主电机功率（KW）： 5.5 起动加速时间（ms）： 301.2 总体方案的确认 1.2.1 导轨副的选用 要设计的X-Y工作台是用来配套万能的数控铣床的，需要承载的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，因此，直线滚动导轨副，它具有磨擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 1.2.2丝杠螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足0.005mm的脉冲当量和 0.01mm的定位精度，滑动丝杠副无能为力，只有选用滚珠丝杠副才能满足要求。滚珠丝杠副的传动精度高、动态响应快、运动平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。 1.2.3减速装置的选用 选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，减低运动部件折算戴电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消间隙
