广西大学-机电一体化专业课程设计.doc

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1、.X502型立式铣床数控改装任务书一、已知条件1、机床型号：x502型立式升降台铣床2、主要参数1）工作台面积（长×宽）750×225（mm×mm）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1/23）工作台最大行程纵向：500mm横向：200mm4）主轴中心（端面）至台面距离：80×300mm5）进给量：纵向：20～540mm/min横向：14～380mm/min6）快速进给速度：纵向：2400mm/min横向：1600mm/min7）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

2、数：8级10）主轴转速公比：1：4111）主轴转速：n=47.5，67，95，132，190，265，375，530r/min12）主轴电机功率：N=2.2KW13）主轴传动功率：N=1.45KW14）主轴孔径：24mm15）铣刀最大直径：32mm3、工件材料1）碳钢，合金钢2）铸铁4刀具材料1）硬质合金..2）高速钢二、设计容将一台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

3、数控方法加工任意圆弧面或凸轮的曲面。三、设计要求1、改装后纵向横向进给精度可达：10μm2、改装后增加原铣床的功能3、改装要方便，原铣床的改动应尽可能少，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1、工艺围：保持原有的铣床的工艺围外，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：0.0

4、1mm/step5、重复定位精度：0.01mm6、定位精度：0.01mm7、加工精度：2级五、设计工作量1、一纵向（或横向）工作台的结构改装图（A1）2、一数控系统硬件原理图（A1）3、一份设计说明书包括以下主要容：（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、系统设计框图等；（3）机械部分改装设计计算：..1）滚珠丝杠螺母副的确定；2）传动齿轮的传动比和齿数的确定；3）步进电机的选型；（4）控制系统硬件电路设计计算和参数选择；（5）步进电机接口及驱动电路设计；（6）总结及

5、结束语六、参考书目1、数字控制机床廖效果、朱启逑主编，华中理工大学2、金属切削机床设计戴曙主编，机械工业3、机床设计参考图册（车床部分）纺织工学院机械制造专业教研室（学院资料室）4、或【机床设计图册，华东纺织工学院、工业大学、天津大学主编，科学技术】（学院资料室）5、机电一体化机械系统设计松年奇鹏主编机械工业，1999年6月6、机电一体化系统设计建民等编著高等教育200年8月7、机电一体化技术手册（上、下册）机电一体化技术手册编委会编机械工业8、单片机原理及其接口技术胡汉才编著清华大学9、MCS-51系列单片机系统及其应用蔡美

6、琴等高等教育10、有关的机床数控改装的期刊资料..前言一、机床数控化改造的意义   一般说来，数控机床比传统机床有以下突出的优越性。   1.可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。   2.可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。   3.加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要工人“修配”。   4.可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。   5.拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。   6.降低了工人的劳动强度

7、，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。二、机床改造的优缺点   减少投资额、交货期短，同购置新机床相比，改造费用低。特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。   机械性能稳定可靠，结构受限。所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。但是受到原来机械结构的限制，不宜做突破性的改造。   用户熟悉了解设备、便于操作维修，购买新

8、设备时，不了解新设备是否能满足其工艺要求。改造则不然，可以精确地计算出机床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，在操作使用和维修方面培训时间短，见效快。改造的机床一安装好，就可以实现全负荷运转。   可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑