数控维修毕业设计(used).doc

(成人高等教育) 专科生毕业论文（设计） 题 目: 数控加工技术 姓 名: 仲福贵 学 院: 南京农业大学 专 业: 机电一体化 班 级: NNHZ085 学 号: 指导教师: 季业益 职称: 摘 要 针对现有常规CK5116A立式车床数控的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了CK5116A机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚动丝杠转动，从而实现纵向、横向的进给运动。改造过程如下：（1）机械部分的改造，包括纵向进给方向的改造和横向进给方向的改造。主要包括对滚珠丝杠螺母副及反应式步进电机的计算选择及纵向、横向机构装配图方案的制定。（2）电气控制部分的设计，主要包括MCS-51系列单片机及扩展芯片的选用和电气控制图的设计。 关键词：数控;单片机;步进电机;滚珠丝杠;改造 目录 摘 要 II ABSTRACT 错误！未定义书签。 引言 - 1 - 第1章 总体方案的设计 - 3 - 1.1 设计任务 - 3 - 1.2 总体方案的论证 - 3 - 1.2.1 机械部分的改造设计 - 5 - 1.2.2 伺服进给系统的改造设计 - 7 - 1.2.3 数控系统的硬件电路设计 - 7 - 1.3 总体方案的确定 - 7 - 第2章 机械部分的改造设计 - 9 - 2.1 纵向进给系统的改造设计 - 9 - 2.1.1 纵向滚珠丝杠副的选用 - 10 - 2.1.2 步进电机的选用 - 15 - 2.2 横向进给系统的改造设计 - 18 - 2.2.1 横向进给系统滚珠丝杠螺母副的选用 - 19 - 2.2.2 横向步进电机的选用 - 24 - 2.3 齿轮传动间隙的调整 - 26 - 第3章 电气控制部分的设计 - 29 - 3.1 单片机的选择 - 29 - 3.2 步进电机的驱动 - 30 - 3.2.1 环形脉冲分配器的选择 - 30 - 3.2.2 功率放大器的选用 - 32 - 3.3 步进电机的微机控制 - 35 - 结论 - 37 - 参考文献 - 38 - 致谢 - 39 - 引言 毕业设计是机械设计制造及其自动化专业教学计划的一个重要组成部分，是各教学环节的继续深化和检验，其实践性和综合性是其他教学环节所不能替代的，通过毕业设计使学生获得综合训练，对培养学生的实际工作能力具有十分重要的作用。 毕业设计还是高等学校工科学院学生毕业前进行的全面综合训练，是培养学生综合运用所学知识与技能解决实际问题的教学环节，是学生在校获得的最后训练机会，也是对学生在校期间所获得知识的体验。?机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。??数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。??? 数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：?? 1. 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。??2. 加工精度高；?? 3. 生产效率高；?? 4. 减轻劳动强度，改善