ф500mm(工件最大回转直径)数控车床进给系统设计 - 副本

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1、课程设计说明书设计题目:Ф500mm（工件最大回转直径)经济型数控车床进给系统设计系别：机械工程学院专业班：12机自职1姓名：刘欢学号：1210113132指导老师：胡新宇、陈水胜湖北工业大学2016年1月8日29目录第一章绪论51.1数控机床的概念、组成、特点51.2数控机床的发展趋势与现状61.3设计的内容与方法：7第二章微型数控系统总体设计方案的拟定82.1毕业论文的要求和内容82.2总体方案的确定8第三章机床进给系统机械部分设计计算103.1系统脉冲当量及切削力的确定103.2切削力的计算103.3滚珠丝杠螺母副的设计、计算、和选型113.4步进电机的计算和选用

2、14第四章微机数控系统的设计194.1微机数控系统设计的内容194.280C51单片机及其扩展20第五章结束语21参考文献2229第一章绪论1.1数控机床的概念、组成、特点1.1.1数控机床的概念数控机床是数字控制机床的简称，是指用数字指令来控制机械执行预定的动作，通常由硬件电路发出数字化信号，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一

3、种典型的机电一体化产品。1.1.2数控机床的组成数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成，其中实线部分表示开环系统。为提高加J精度，再加入测量装置，由虚线构成反馈，称为闭环系统。主机：他是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置：是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置：他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电

4、机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置：指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备：可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。291.1.3数控机床的特点数控机床较好地解决了复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，是一种灵活的、高效能的自动化机床，尤其对于约占机械加工总量80%的单件、小批量零件的加工，更显示出其特有

5、的灵活性。概括起来，数控机床有以下几方面的特点：◆加工精度高，具有稳定的加工质量；◆可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；◆加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产备时间；◆机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；◆机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；◆对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。1.2数控机床的发展趋势与现状数控机床以其独特卓越的柔性自动化的性能、优异稳定的精度、灵活敏捷多样化的功能引起广泛的关注，它开创了机械产品并向机电一体化发展的开始，成为先进制造技术当中的一门核心技术。数字控制系

6、统技术的快速发展为数控机床的技术进步提供了条件。目前我国的数控机床的发展趋势主要体现在，高速、精密、复合、智能和绿色等几个方面。1、高速、高效，数控机床逐渐向高速化方向发展，它大大的提高加工效率、降低加工生产成本，并且还达到了提高零件的表面质量及其加工精度。高速化的加工技术对一些企业制造业提供了更高效，优质，成本低生产比较广泛适用性。目前在一些发达的国家数控机床的高速运行，其高速主轴单元，电主轴转速可达15000－100000r/min，快移速度在60～120m/min范围之内，切削进给速度高达60m/min、一系列高性能控制伺服系统以及数控工具系统都有新的突破，数控机

7、床发展到了更高的水平。2、现在的数控机床比以前的普通车床加工的零件更加的精密，精密加工技术有了相当大的提高，加工精度已从原来的丝级(0.01mm)提升到目前的微米级(0.001mm)，甚至有些品种已达到0.05μm左右。超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到0.05μm左右，形状精度可达0.01μm左右。通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差、表面粗糙度等，从而进入亚微米、纳米级超精加工时代293、智能化，数控机床的智能化