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X502型銑床數控改裝設計

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更新時間：2014-08-05
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X502型銑床數控改裝設計
中文摘要
數控技術在工業上的應用已經有四十多年的歷史了。簡單的來說，數字控制是一種以字碼、數字和特殊字符為基礎的自動化加工制造的一種方法。所謂程序就是用于執行某一操作的整套代碼表示的指令。這些程序被轉換成相應的電信號后輸入數控機床就可以運行操作了。數控機床也可以通過程序進行手動操作。如果計算機參與了程序的編制，這個過程就被稱為計算機輔助編程。
像許多先進的技術一樣，數控技術也是誕生在實驗室里面的。數控技術的概念是于20世紀50年代早期由美國空軍提供專款研制出來的。在他的早期階段，數控機床只能夠進行直線切削。
然而，由于早期的數控機床的走刀路線是通過一系列的水平的和豎直的編程方法來實現的。所以，切削路徑的設計是一個難題。每一步切削的直線越短，切削面越光滑。這就是數控技術如果繼續向前發展就必須要克服的難點。
這個難點隨著自動編程語言的發展而于1959年得到解決的，這是為數控技術專門研發的一種專門的編程語言，他和英語語言一樣來定義幾何坐標，描述切削刀具的布局和必須的運動。自動編程語言的發展是發展數控技術的一個巨大的進步。原始的數控編程系統于現在使用的數控系統有很大的不同。原始的數控編程系統，程序是寫在磁紙上的，最后被塑料磁帶所取代，一個磁帶閱讀器用來在機床上輸入或輸出編寫的程序。總之，所有的這些都為數控機床的發展打下了一個良好的基礎。然而，在數控機床技術中也有許多問題來待人們去解決。
關鍵詞：數控；單片機；銑床；編程；發展
目錄
設計總說明 ……………………………………………………… I
General Design Introduction…………………………………… III
中文摘要………………………………………………………… VI
Abstract ………………………………………………………… VII
第一章緒論……………………………………………………… 1
一數控機床的發展狀況 ……………………………………… 1
二數控機床的特點和分類 …………………………………… 2
三目前數控機床發展中存在的基本問題 …………………… 3
四發展數控機床的一些戰略措施 …………………………… 4
第二章 X502型銑床簡介 ……………………………………… 6
一 X502型銑床介紹 ……………………………………… 6
1主軸的旋轉運動 ………………………………………… 6
2工作臺縱向移動 ………………………………………… 7
3工作臺橫向移動 ………………………………………… 7
4工作臺的升降移動 ………………………………………… 7
二總體方案確定的說明 ……………………………… 7
第三章 X502型銑床機械部分的改裝設計………………………9
一步進電機的選擇…………………………………………… 9
1 步進電機的特點 …………………………………………… 9
2脈沖當量δp，步距角θb和降速比的選擇 ………………… 9
3銑刀銑削力的估算…………………………………………… 10
4步進電動機功率的的估算…………………………………… 11
5步進電機的控制 …………………………………………… 12
二滾珠絲杠的選擇 ………………………………………… 13
1滾珠絲杠副的組成部分及其特點…………………………… 13
2滾珠絲杠副的工作原理……………………………………… 14
3滾珠絲杠的計算與選擇……………………………………… 15
4 滾珠絲杠三維造型圖 ……………………………………… 17
三導軌副的選擇 …………………………………………… 18
1直線運動導軌的類型………………………………………… 18
2直線導軌的要求……………………………………………… 18
3導軌的選用…………………………………………………… 19
四聯軸器的選擇 …………………………………………… 22
1聯軸器選擇原則……………………………………………… 22
2聯軸器的選用………………………………………………… 22
五滾動軸承的選擇 ………………………………………… 23
1滾動軸承的工作特點………………………………………… 23
2滾動軸承的設計……………………………………………… 24
六夾具的選擇 ……………………………………………… 25
1夾具的特點…………………………………………………… 25
2機床夾具的分類……………………………………………… 26
3夾具裝配圖…………………………………………………… 27
第四章 X502型銑床數控部分的改裝………………………… 29
一MCS-51系列單片機的總述 ……………………………… 29
1 單片機的特點介紹………………………………………… 29
二 MCS-51系列單片機的選擇 …………………………… 30
1 MCS-51系列單片機的內部結構示意圖…………………… 30
2 MCS-51系列中的8031單片機其具體的引腳及其功能…… 31
3 MCS-51系列中的8031單片機的功能……………………… 32
三 MCS-51單片機輸入輸出口 ……………………………… 33
1 P0口和P2口的功能………………………………………… 33
2 P1口的功能………………………………………………… 35
3 P3口的功能 ……………………………………………… 35
四程序存儲器ROM的擴展………………………………… 36
1 EPROM的型號及其特性 …………………………………… 36
2 EPROM27128（16K×8）的主要技術特性…………………… 37
3 EPROM27128（16K×8）的操作方式………………………… 37
4程序存儲器芯片于單片機的連接方法 …………………… 38
五數據存儲器RAM的擴展 …………………………………… 39
1常用的靜態數據存儲器（SRAM）的介紹……………………… 39
2靜態數據存儲器（SRAM）芯片于單片機的連接方法………… 40
六鎖存器的介紹 ……………………………………………… 40
七可編程計數器/定時器8253的介紹 ……………………… 41
1 8253的工作原理 ……………………………………………… 41
2 8253的工作模式……………………………………………… 43
八硬件環形分配器CH250的設計 …………………………… 48
九光電隔離器與功率放大電路的設計 ……………………… 49
1具體計算 ……………………………………………………… 49
2高低電壓切換驅動電路圖 …………………………………… 50
總結……………………………………………………………… 51
參考文獻………………………………………………………… 52
致謝……………………………………………………………… 54 ...

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