x502型立式铣床数控化改造-硬件电路图-c语言源程序

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1、课程设计说明书题目X502型立铣数控化改造设计机械工程学院专业机械电子工程班级0901学号学生姓名指导老师完成日期2012年12月22日题目：X502立铣数控化改造设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导老师：教研室主任：一、基本任务及要求：1．设计任务：（1）硬件X502立铣控制电路设计PLC或单片机控制；启动、停止、正转、反转、复位按键；状态指示灯；伺服放大、X轴、Z轴步进电机，能完成机床启动、停止、回零、描述直线、圆弧等控制要求。（2）软件设计部分数控系统控制程序：直线、圆弧插补程序；启动、停止、复位开关控制程序；演示程序（20ms）；变频无极调速程序。（3）

2、机械机构设计设计并绘制改造部分装配图。设计参数：脉冲当量：0.01mm/step；运动范围：X、Y：0-100mm；v：0-1m/s；α：0-0.1m/s2；定位、重复定位精度：10μm。2要求（1）绘制硬件接线框图；系统控制流程框图；改造部分机械结构图，并保留手动操作功能。（2）撰写设计说明书（5千字），并附程序清单及其功能注释。（3）控制程序必须调试通过；机械改造部分须做必要的设计计算。二、进度安排及完成时间：1.设计时间三周（从2012年12月3日至2012年12月21日）；2．进度安排：第1周：布置设计任务；补充相关知识；查阅资料；撰写绪论，确定系统组成方

3、案。第2周：机械结构设计。绘制工作台改造部分的装配图、主要零件图。硬件电路设计。选择电气元件，绘制系统组成框图、外部接线图第3周：软件设计编写主程序、功能子程序；调试主要功能子程序；并记录存在的问题和解决的方法整理设计资料；按格式撰写设计说明书；上交设计作业（打印稿及电子文档），并参加答辩。注：程序设计2-4人；硬件电路设计2-3人；机械结构设计2人目录第1章绪论11.1引言11.2X502型立铣数控化改造设计的背景和意义2第2章改造方案32.1机械结构改造方案32.1.1主传动的数控改造32.1.2进给传动的数控改造32.1.3机械结构方案确定42.2控制部分的

4、改造方案4第3章机械改造部分的设计计算63.1工作载荷的计算63.2滚珠丝杠螺母副的选型和校核73.2.1滚珠丝杠螺母副结构类型的选择73.3脉冲当量及传动比的选定113.3.1确定系统脉冲当量113.3.2传动比的选定113.4步进电动机的选择12第4章控制系统硬件设计134.1控制系统硬件概述134.2主要控制模块设计简介144.2.1单片机复位、晶振电路模块设计144.2.2按键控制模块电路设计154.2.3步进电机控制电路模块设计164.2.4电磁继电器控制主轴模块电路设计17第5章控制系统软件设计195.1程序编译调试环境keil3介绍195.2部分主要

5、模块软件设计205.2.1启动、停止、正转、反转、复位开关控制模块程序205.2.2延时程序模块程序235.2.3插补程序模块程序245.2.4步进电机无极调速模块程序30结论34参考文献35附录源程序36附录b硬件电路图第1章绪论1.1引言数字控制（numericalcontrol——NC）简称数控，是一种利用数字化信息对设备运动及加工过程进行控制的一种自动化技术。数控机床作为一种使用广泛、典型的机电一体化产品，综合应用了微电子技术、计算机技术、自动控制、精密测量和机床结构等方面的最新成就，是一种高效自动化机床。数控系统不仅能控制机床各种动作的先后顺序，还能控制

6、机床运动部件的运动速度以及刀具的运动轨迹。由于数控机床的高效率、高精度和高柔性代表了机床的主要发展方向，所以它已经成为目前机加工自动化生产过程中最具代表性的核心设备，且成为计算机辅助设计与制造、柔性制造系统、计算机集成制造系统等柔性加工和柔性制造系统的基础。该课题来源于生产实践的需要，利用大量闲置旧机床，对其进行数控化改造后，成为一种高效的、多功能的经济型数控机床，是一种推陈出新、盘活存量资金的有效办法，是低成本自动化的必由之路。数控技术及数控机床是以数控系统为代表的新技术，对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品：数控机床；其技术范围涉及很多领域：机械制造技

7、术；信息处理技术；自动控制技术；伺服驱动技术；传感器技术；软件技术等。数控未来发展的趋势：1、往高精，高速，高柔性化及高复合化加工方向。2、集成化、模块化、网络化、通用型开放式闭环控制模块。3、高效多轴化、实时智能化、用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化。4、内装高智能PLC，多媒体技术的应用。5、应用自适应控制技术，引入专家系统指导加工，引入故障诊断专家系统。第44页1.2X502型立铣数控化改造设计的背景和意义数控铣床是当今制造业中实现机电一体化的代表性先进设备。本文在叙述了数控技术的历史、现状和发展的基础上，通过对国内外数控系统的比较，遵从性

8、价比高、综