纵向进给系统设计.doc

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1、毕业设计说明书设计题目：学生班级学号指导教师继续教育学院二零一零年四月摘要数控车床又称数字控制（Numbercalcontrol，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。此次设计包括机床的总体布局设计，纵向进给设计。控制系统部分包括步进电机的选用及硬件电路设计和软件系统设计，说明了芯片的扩展，键盘显示接口的设计等等。该控制系统采用软件中断控制系统结构及子程序结构，因为子程序结构简单、条件明确在经济型数控系统中应用比较多。中断结构采用模块化结构设计，因为这种结构便

2、于修改和扩充，编制较为方便，便于向多处理机方向发展。关键词：数控机床；开放式数控系统；电动机ABSTRACTThenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(NumericalControl,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,CNC,thedrive

3、,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.Thisdesignincludingtheenginebedoveralllayoutdesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.Thecontrolsystempart

4、iallyincludingstep-by-stepstheelectricalmachinerytoselectandthehardwarecircuitdesignandthesoftwaresystemdesign,explainedthechipexpansion,keyboarddemonstrationconnectiondesignandsoon.Keywords：Numericalcontrol;Open-loop；Stepmotor目录摘要1ABSTRACT2第一章绪论41.1机床数控化的意义51.2经济型数控系统51.3数控机床的发展趋势6第二章设计的总体方案82

5、.1设计参数的确定82.2总体方案的论证92.2.1数控系统运动方式的确定92.2.3数控系统的硬件电路设计9第三章总体传动103.1总体方案的确定10第四章滚珠丝杠副的设计和计算124.1选择脉冲当量124.2滚珠丝杠的计算和选型124.2.1工作载荷Fm的计算124.2.2最大动载荷FQ的计算134.2.3初选型号144.2.4传动效率的计算144.2.5刚度的验算14第五章减速器的设计计算16第六章步进电机的选型及计算176.1等效转动惯量的计算176.2根据脉冲当量和最大静转矩初选电机型号196.2.1步距角196.2.2矩频特性196.2.2.1空载启动所需力矩196.2.

6、2.2快速移动时所需力矩216.2.2.3最大切削负载时所需力矩226.3启动矩频特性和运行矩频特性校核236.3.1启动矩频校核246.3.1.1突跳启动246.3.1.2升速启动246.3.2运行矩频校核266.3.2.1快速进给运行矩频校核266.3.2.2工进运行矩频特性校核276.4步进电机的安装尺寸27第七章结论29参考文献31致谢32GEARANDSHAFTINTRODUCTION33中文翻译44齿轮和轴的介绍44第一章绪论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

7、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。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，“十五”期间，中国数控机床行业实现了超高速发展。其产量2001年为17521台，2002年24803台，2003年36813台，20