X502型立式銑床微機(jī)數(shù)控改裝機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)完整版【含CAD圖紙】

1X502 型立式銑床微機(jī)數(shù)控改裝一、 設(shè)計(jì)任務(wù)將 X502 型立式銑床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床。該銑床用于加工中型或小型零件的平面或成型表面，也可加工具有一定斜度的平面。改裝的目的一方面要提高加工精度，另一方面利用數(shù)控方法加工任意圓弧面或凸輪的曲面。二、 已知條件1、機(jī)床型號：X502 型立式升降臺(tái)銑床2、主要參數(shù)1) 工作臺(tái)面積（長寬）：750225(mmmm)2) 工作臺(tái)最 大 行 程縱 向 ： 500mm橫 向 ： 200mm3) 主軸中心（端面）至臺(tái)面距離：80300mm4) 進(jìn) 給 量 ：縱 向 ： 20mm/min540mm/min橫 向 ： 14mm/min380mm/min5) 工 作 臺(tái) 及 夾 具 總 重 量 ： G=800N6) 快 速 進(jìn) 給 速 度 ：縱 向 ： 2400mm/min橫 向 ： 1600mm/min7) 導(dǎo) 軌 類 型 ：縱向： 綜合性導(dǎo)軌橫向 綜 合 性 導(dǎo) 軌8) 立銑頭最大回轉(zhuǎn)角：45 度9) 主軸轉(zhuǎn)數(shù)級數(shù)：8 級10) 主軸轉(zhuǎn)數(shù)公比：1:4111) 主軸轉(zhuǎn)數(shù)：n=47.5,67,95,132,190,265,375,530r/min12) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：N=2.2KW13) 主 軸 的 傳 動(dòng) 功 率 ： N=1.45kW14) 主軸孔徑：24mm 15) 銑 刀 最 大 直 徑 ： 32mm16) 加 速 時(shí) 間 ： 30ms 3、工件材料1）碳鋼，合金鋼2）鑄鐵4、刀具材料1）硬質(zhì)合金22）高速鋼三、 設(shè)計(jì)要求改裝后數(shù)控車床應(yīng)具有的性能：改裝要方便，原銑床的改動(dòng)應(yīng)盡可能少，如果數(shù)控部分發(fā)生故障時(shí)仍能手工半自動(dòng)操作，如果不需數(shù)控時(shí)，能很快改回原狀?？刂撇糠忠筮\(yùn)行可靠，維修方便，須防塵及抗干擾，改造成本低。1、改裝后應(yīng)具有的基本功能及技術(shù)指標(biāo)1） 工藝范圍：保持原有的銑床的工藝范圍外，增加任意弧面和凸輪曲面的數(shù)控加工2） 控制軸數(shù)：二坐標(biāo)(縱向 X、橫向 Y)3） 同時(shí)控制縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行圓弧面和凸輪面加工4） 脈沖當(dāng)量：0.01mm/step5） 重復(fù)定位精度：0.01mm6） 定位精度：0.01mm7） 加工精度：2 級2、對數(shù)控系統(tǒng)的要求：控制系統(tǒng)要有可靠性好、功能強(qiáng)、速度快、抗干擾能力強(qiáng)，可在線編程、具有很高的性能價(jià)格比等特點(diǎn)。3、 具 有 ISP（ 在 線 編 程 ） 功 能四、設(shè)計(jì)工作量1 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械裝配圖一張（A1） ；2 數(shù)控系統(tǒng)硬件電路原理圖一張（A1）3 課程設(shè)計(jì)說明書一份設(shè)計(jì)說明書的格式要求按照廣西大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)的格式要求執(zhí)行。說明書包括以下內(nèi)容：（1（前言（數(shù)控改裝的意義、用途及目的等） ；（2（設(shè)計(jì)的主要思路：系統(tǒng)總體方案的確定、機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)；（3（機(jī)械部分改裝設(shè)計(jì)計(jì)算：1（ 滾珠絲杠螺母副的確定；2（ 傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比和齒數(shù)的確定；3（ 步進(jìn)電機(jī)的選型。（4（控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)計(jì)算和參數(shù)選擇；（5（步進(jìn)電機(jī)接口及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)；（6（系統(tǒng)改造的成本核算3（7（總結(jié)及結(jié)束語五、設(shè)計(jì)過程需考慮的問題1、進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)部分：(1)滾珠絲杠螺母副如何預(yù)緊？(2)怎樣保證滾珠絲杠螺母的螺母座與兩端支承同心？(3)滾珠絲杠所受的軸向力如何通過支承件傳遞到床身上。(4)滾珠絲杠上的（向心推力球軸承、或其他）軸承如何預(yù)緊？(5)齒輪傳動(dòng)副如何消除齒側(cè)間隙？(6)消隙齒輪裝配過程是怎樣的？(7)步進(jìn)電機(jī)在齒輪箱體上怎樣定位？(8)各部件的配合表面應(yīng)該采用什么性質(zhì)的配合及精度等級？(9)設(shè)計(jì)和裝配時(shí)，如何保證滾珠絲杠在垂直和水平面內(nèi)與機(jī)床導(dǎo)軌的平行度？(10)在什么情況下需要對滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸？怎樣進(jìn)行預(yù)拉伸？2、微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)部分：(1)各芯片名稱及功能。(2)各芯片各引腳的功能。(3)光電隔離電路工作原理。(4)功放電路工作原理。(5)其他輔助電路：如越界報(bào)警電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路系工作原理。六、主要參考書目1 數(shù)字控制機(jī)床. 廖效果、朱啟逑主編.華中理工大學(xué)出版社. （教材）2 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì).戴曙主編.機(jī)械工業(yè)出版社.3 機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊（車床部分）.上海紡織工學(xué)院機(jī)械制造專業(yè)教研室. (學(xué)院資料室)4 或【機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊.華東紡織工學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)主編.4上海科學(xué)技術(shù)出版社.】(學(xué)院資料室)5 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì). 趙松年 張奇鵬主編 機(jī)械工業(yè)出版社.1999年 6 月. （TH122/142 ）6 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì). 張建民 等編著. 北京理工大學(xué)出版社. 1996 年 8月. （TH122/146）7 機(jī)電一體化技術(shù)手冊（上、下冊）. 機(jī)電一體化技術(shù)手冊編委會(huì)編.機(jī)械工業(yè)出版社.8 MCS-51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用.蔡美琴等.高等教育出版社.9 網(wǎng)上相應(yīng)的資料