X52K铣床的数控化改造设计（可编辑）.doc

X52铣床的数控化改造 摘 要 本文提供了一种X52铣床的经济型数控化改造方案,改造的主要模块有:机械部分和数字控制电路部分。机械部分主要是对丝杠、驱动元件和减速齿轮的改造。改造后的系统是以步进电机为驱动执行元件的开环控制系统,控制系统使系统能够控制进给轴的转速,并实现其正反转控制工作台,实现其纵、横向进给运动,控制冷却和润滑,以MCS-51型单片机为控制处理芯片,通过键盘输入加工程序控制X52K 铣床数控化改造后是升降台式的。使得改造后的机床能加工除了铣削键槽、平面及孔等简单的零件外,还能加工形状复杂(如加工圆弧面、斜面及凸轮等)的零件。改造后的数控机床具有高精、高效及加工产品范围广等特点。 关键词: X52k,数控化,改造,单片机 目 录 前 言 1 第1章 整体改造方案 3 1.1设计方案: 3 1.1.1 实现的目标 3 1.1.2 机床改造的方案 3 1.2 机构和电气控制的改造: 4 1.2.1 X52的改造要求 4 1.2.2 进给机构的改造 5 1.2.3 电气控制部分的改造 5 1.3改造后的布局 6 第2章 机构部分与控制部分的设计 7 2.1 纵向方向(X轴)的设计: 7 2.1.1 纵向步进电机选择计算 7 2.1.2 丝杠设计 13 2.1.3 齿轮设计 19 2.3 控制部分设计 22 2.3.1 主控制器(CPU) 23 2.3.2 存储器扩展电路 24 2.3.3 扩展I/O接口 24 2.3.4 步进电机驱动电路 25 2.3.5 行程控制 26 2.3.6 键盘与显示 27 2.3.7 复位电路 27 2.3.8 紧急停车 27 结 论 28 谢 辞 30 参 考 文 献 31 前 言 该课题来源于生产实践的需要,利用大量闲置旧机床,对其进行数控化改造后,成为一种高效的、多功能的经济型数控机床,是一种推陈出新、盘活存量资金的有效办法,是低成本自动化的必由之路。 数控技术及数控机床是以数控系统为代表的新技术,对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品:数控机床;其技术范围涉及很多领域: 机械制造技术;信息处理技术;自动控制技术;伺服驱动技术;传感器技术;软件技术等。 数控机床即是采用了数控技术的机床,或者说是装备了数控系统的机床。现代数控机床都采用计算机(微型机算计)作为控制系统,它由CNC系统,机床主机及辅助装置组成。 数控未来发展的趋势 (1)往高精,高速,高柔性化及高复合化加工方向。 (2)集成化、模块化、网络化、通用型开放式闭环控制模块。 (3)高效多轴化、实时智能化、用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化。 (4)内装高智能PLC,多媒体技术的应用。 (5)应用自适应控制技术,引入专家系统指导加工,引入故障诊断专家系统。 数控化改造的优缺点 (1)减少投资额,交货期短 (2)机械性能稳定可靠,结构受限 (3)熟悉了解设备,便于操作维修 (4)可充分利用现有的条件 (5)可更好的因地制宜,合理删选功能 (6)可及时采用必威体育精装版技术,充分利用社会资源 机床数控改造的必要性 数控机床是一种典型的机电一体化产品,它集精密,柔性,和集成与一身,它可以较好的解决形状复杂,精密,小批多变的零件加工问题,能够稳定加工质量和提高生产效率,是一种高度自动化机床。其造价较低,改造周期短,可靠性高,改造技术也日趋成熟,加之我国特有的经济实用产品“经济型数控装置”的技术指标不断的提高,产品的更新和完善的进度不断的加快,产量不断的提高,故有广阔的前景,其必要性还体现在: 1. 由于数控改造费用低,可充分利用原有的设备和闲置设备,把它们改造成数使它们的原有功能和改造后新增加的功能得到充分的利用,提高了机床的使用价值。 2. 易于对现有机床实现自动化,而且针对性强,即可针对新加工的零件类型及机床来进行改造,改造后机床没有多余的功能。 3. 改造后的机床加工精度得到提高,工人的劳动强度得到降低。 4. 减少了辅助加工时间,可提高机床的生产效率。 5 数控改造可在企业技术人员参加下开发,所以他们可熟悉,掌握改造后的机床性能,操作等,为以后的生产,维护,修理打下基础。 第1章 整体改造方案 1.1设计方案: 1.1.1 实现的目标 在论文中主要讨论在对X52立式升降台式铣床进行数控化改造,将X52数控化改造后,通过控制系统使系统能够控制