机电一体化专业课程设计--X502型立式铣床数控改装

1、 1 目录目录 铣床数控改装任务书 2 前言 5 第一章数控改造总体方案的设计 6 第二章机床进给伺服系统机械部分(纵向)的设计 算 10 第一节 工作载荷分析及计算 10 第二节 滚珠丝杠螺母副的选型和校核 12 第三节 脉冲当量和传动比的确定 23 第三章 微机控制部分的设计 39 第一节 微机控制系统概述 39 第二节 系统介绍 40 第三节 步进电机驱动控制电路 48 第四节 其他辅助电路的设计 60 第四章 微机控制系统软件设计 63 设计小结 66 2 X502 型立式铣床数控改装任务书 一、已知条件一、已知条件 1、机床型号：x502 型立式升降台铣床 2、主要参数 1）工作台面

2、积（长宽）750225（mmmm） 2）工作台及夹具总重量：G=800N 其中:横、纵向丝杆负载分别为总重量的 1/2 3）工作台最大行程 纵向： 500mm 横向： 190mm 4）主轴中心（端面）至台面距离：80300mm 5）进给量： 纵向： 20540mm/min 横向： 14380mm/min 6）快速进给速度： 纵向： 2400mm/min 横向： 1600mm/min 7）立铣头最大回转角：45 度 8）导轨类型：综合性导轨 9）主轴转速级数：8 级 10）主轴转速公比：1：41 11）主轴转速：n=47.5，67，95，132，190，265，375，530r/min 12）主

3、轴电机功率：N=2.2KW 13）主轴传动功率：N=1.45KW 14）主轴孔径：24mm 15）铣刀最大直径：32mm 3、工件材料 1）碳钢，合金钢 2）铸铁 4 刀具材料 1）硬质合金 3 2）高速钢 二、设计内容二、设计内容 将一台x502型立式升降台铣床改装成用MCS-51系列单片机控制的经济 型数控铣床。该铣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。改装的目的一方面要提高加工的精度，另一方面利用 数控方法加工任意圆弧面或凸轮的曲面。 三、设计要求三、设计要求 1、改装后纵向横向进给精度可达：10m 2、改装后增加原铣床的功能 3、改装要方便，原铣床的改

4、动应尽可能少，如果数控部分发生故障时仍 能手工半自动操作，如果不需数控时，能很快改回原状。 4、控制部分要求运行可靠，维修方便。 5、控制部分须防尘及抗干扰。 6、改造成本低。 四、改装后应具有基本功能及技术指标四、改装后应具有基本功能及技术指标 1、工艺范围：保持原有的铣床的工艺范围外，增加任意圆弧面或凸轮曲 面的数控加工。 2、控制轴数：二坐标（纵向 X、横向 Y） 。 3、同时控制纵、横向进给运动进行圆弧面或凸轮曲面的加工。 4、脉冲当量：0.01mm/step 5、重复定位精度：0.01mm 6、定位精度：0.01mm 7、加工精度：2 级 五、设计工作量五、设计工作量 1、一张纵向（或横向）工作台的结构改装图（A1） 2、一张数控系统硬件原理图（A1） 3、一份设计说明书 包括以下主要内容： （1）前言（数控改装的意义、用途及目的等） ； （2）设计的主要思路：系统方案的确定、系统控制方案设计、系统 设计