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河南机电高等专科学校
毕业设计论文
论文题目：基于C616车床的纵向进给系统的机电一体化改造设计
系 部 机电工程系
专 业 机电一体化
班 级
学生姓名
学 号
指导教师
2012年5月8日
摘要
针对现有常规C普车床的缺点提出数控改方案，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。
Abstract
To remedy the defects of ordinary lather C616, a design of data processing system and its single chip microcomputer system program is put forward to raise the processing precision and extend the machine’s usage, and to improve production rate。
This design mainly is aims at the C616 lathe Longitudinal to enter for the servosystem transformation. The machine part uses step-by-steps the direct motor drive ball bearing guide screw, then vice- moves the work table operation again through the ball bearing nut. The electric appliance partially uses the MCS-8051 monolithic integrated circuits to come to step-by-step the electric motor to carry on at the right moment the effective control, at the same time in order to be advantageous for the man-machine conversation, comes the question through the input routine which the better solution shape complex. Precise is difficult to process.
This design may accurately The realization stipulated the movement, the automaticity are high can nimble rapid adaption processing components changng.
Keyword:C616Lathes, stepper motor, SCM, precision
目录
1 绪 论 1
2机械部分设计 3
2.1 设计框图及机械结构改进设计 4
2.2 转动惯贯的计算 4
2.3负载转动矩计算及最大静转矩选择 5
2.4 步进电机的选择 7
2.5 确定系统的脉冲当量 9
2.6 切削力的计算 9
2.7滚珠丝杠螺母副的计算和选型 10
2.7.1 计算进给牵引力 10
2.7.2 计算最大动载荷C 10
2,8 传动效率的计荷 12
2.9 刚度验算 14
2.10 齿转传动比的计算 14
2.11轴的设计与校核 15
2.11.1 初步估算轴的最小直径，并选择联轴器 15
2.11.2 轴的结构设计 15
2.11.3 按弯矩合成强度校核轴的强度 17
2.11.4 按疲劳强度安全系数校核轴的强度 19
3机床纵向伺服进给单元电气控制部分设计 22
3.1 电气控制系统方案的确定 22
3.1.1 步进电动机与丝杠的联接 22
3.1.2 8051单片机的选择 23
3.2 步进电动机开环控制系统设计 24
3.2.1 脉冲分配器 24
3.2.2 光隔离电路 27
3.2.3步进电动机驱动电路 28
3.3 8255可编程控制芯片的扩展 29
3.3.1 8255芯片的介绍 29
3.3.8051单片机与8255接口电路的设计 29
3.3.3 8255芯片在设计电路中的控制功能 31
3.4 6264芯片的扩展 31
3.5 辅助电路的设计 32
3.5.1 8051单片机的时钟电路 32
3.5.2 复位电路 32
3.5.3 越界报警电路 33
3.6 操作面板设计的简要介绍 33
3.7 绘制机床电气
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