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毕业设计说明书(论文)
数控车床XY轴工作台和控制系统设计
学生姓名
所学专业
班级
学号
指导教师
XXXXXXXXX系
二○**年XX月
目录
摘要 1
前言 2
一、毕业设计的目的、意义 4
二、毕业设计的内容 4
(一)毕业设计题目:单片机控制步进电机驱动的多用XY工作台。 4
三、数控系统总体方案的确定 4
(一)系统运动方式的确定 4
(二)伺服系统的选择 4
(三)计算机系统的选择 5
(四) X—Y工作台的传动方式 5
四、机械部分设计 5
(一)确定系统脉冲当量 5
(二)工作台外形尺寸及重量初步估算 6
(三)滚动导轨副的计算、选择 7
(四)滚珠丝杠计算、选择 8
(五)齿轮计算、设计 11
(六)步进电机惯性负载的计算 12
(七)步进电机的选用 13
五、数控系统硬件电路设计 15
(一)数控系统的硬件电路由以下几部分组成: 15
(二)主控制器CPU的选择 15
(三)存储器扩展电路设计 15
(四)步进电机驱动电路设计 16
(五)其它辅助电路设计 17
六、系统控制软件的设计 18
(一)系统控制软件的主要内容 18
(二)系统控制功能分析 18
(三)系统管理程序控制 19
(四)自动加工程序设计 19
结束语 20
参考资料 21
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摘要
我设计的是车床XY轴工作台和控制系统,采用单片机控制步进电动机驱动工作台。首先确定设计的总体方案,然后对车床的机械部分进行设计,其中包括工作台、滚动导轨、滚珠丝杠、步进电动机的设计和选用,最后对数控系统硬件和软件设计。C系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键词:
数控车床 XY工作台控制系统
前言
一、当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状
在我国对外开放进一步深化的新环境下,发展我和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,其技术范围覆盖很多领域。
(一)、数控技术的发展趋势。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:
(1) 高速、高精加工技术及装备的新趋势
(2) 5 轴联动加工和复合加工机床快速发展
(3) 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
(二)、对我国数控技术及其产业发展的基本估计
我国数控技术起步于 1958 年,近 50 年的发展历程大致可分为三个阶段:第一阶段从 1958 年到 1979 年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。纵观我国数控技术近 50 年的发展历程,特别是经过 4 个 5 年计划的攻关,总体来看取得的成绩还是不小。
(三)、对我国数控技术和产业化发展的战略思考
(1) 战略考虑。我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,所以,我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题。首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物