數(shù)控多工位鉆床設(shè)計說明書.doc

機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）1目錄第一章數(shù)控機床概述11數(shù)控機床簡介12數(shù)控機床的工作原理與組成33數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢34我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展55本文所做的工作6第二章機械結(jié)構(gòu)選擇7第三章機械傳動部件設(shè)計81切削力的計算82主軸齒輪傳動方案確103主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算154縱向進給運動的分析及計算185橫向進給運動的分析及計算226Z向進給運動的分析及計算257齒輪強度校核288回轉(zhuǎn)工作臺運動的分析及計算309齒輪強度校核3310滑動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)3511導(dǎo)軌及齒輪傳動間隙調(diào)整分析4112本章小結(jié)42第四章數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計431確定機床控制系統(tǒng)方案432單片機型號的選用433存儲器的選用、擴展及連接454地址鎖存器465鍵盤與顯示接口電路4668255與8031的連接597步進電機接口電路618總程序流程框圖649本章小結(jié)64第五章總結(jié)65參考文獻66摘要隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展和進步，數(shù)控加工已成為機加工過程中的一種主流技術(shù)。這一技術(shù)的運用提高了機加工過程中工作效率和加機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）2工精度。數(shù)控多工位鉆床就是提高鉆削加工精度和效率的一種很好的機加工工具。本文對數(shù)控多工位鉆床進行了設(shè)計，采用了普通車床設(shè)計的步驟和方法，綜合考慮數(shù)控機床的特點。從切削力入手確定主軸及電機，到整個機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計和機床的控制。最后到對機床初始化程序設(shè)計。本文所做的工作:1.完成數(shù)控多工位鉆床的資料收集與國、內(nèi)外現(xiàn)狀的調(diào)查比較，提出較為可行的方案；2.完成機床的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與電氣控制系統(tǒng)設(shè)計，初步完成控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計；提交論文及機械系統(tǒng)的裝配與關(guān)鍵零部件的相應(yīng)圖紙及數(shù)控系統(tǒng)的硬件圖，同時提交電子文檔；3.編寫設(shè)計計算說明書。完成了一臺經(jīng)濟型的數(shù)控機床的設(shè)計。關(guān)鍵詞數(shù)控技術(shù)、鉆床、鉆削、計算機控制、單片機AbstractWiththemanufacturingdevelopment,numericalcontrolmanufacturinghasbecomeoneofthemajoradvancedtechnologies.efficiencyandaccuracyhasbeenimprovedinapplicationofthetechnology.Numericalcontrolauto-drillingmachineis機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）3akindofthenewmachinetoolsthatcanimprovethemachiningaccuracyandefficiency.ThepanerhasdesignedforNumericalcontrolauto-drillingmachine,usingdesignmethodoftheordinarylathe,andconsideringthecharacteristicofthenumericalcontrolmachinetoolssynthetically.cuttingforcehasbeencalculated,thestructuralandthecontrolsystemhasbeendesigned.Finally,thesoftwareroutinehasbeenexplored.Thispanerhasfinishedmajorworks:1.Completedainvestigationofinternalandexternalofcurrentsituationfornumericalcontrolmultistage-drillingmachine,andcomparedit,putforwardafeasiblescheme；2.Completedthemechanicalstructuraldesignancalculatedanddesignedtheelectriccontrolsystem,andfinishedthesoftwareandhardwareofthecontrolsystemtentatively；Submitthesisandtheassemblyofmechanicalsystemandhardwarepictureofkeysparepartanddrawingofnumericalcontrolsystem,submittheelectronicfileatthesametime；3.Writethespecificationofdesigningandcalculating,hasdesignedaneconomynumericalcontrolmachinetool.Keywordsnumericalcontrolmachining、drillingmachine、drilling、computercontrol、singlechipcomputer前言數(shù)控機床是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標志之一，隨著這種機床在機加工中的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)的機械加工行業(yè)得到了質(zhì)的飛躍。由于數(shù)控機床相對于傳統(tǒng)機床極大地提高了加工精度、生產(chǎn)率和自動化程度，應(yīng)用變得極為廣泛。而數(shù)控多工位機床則因其一次裝夾卻能進行多工位的加工。某種意義上講，更大大的提高了機加工的加工效率，很適合工件的批量生產(chǎn)。針對數(shù)控多工位鉆床的設(shè)計，我們要完成：首先，對數(shù)控多工位鉆床進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。應(yīng)滿足：機床的結(jié)構(gòu)剛度要達要求，數(shù)控機床的剛度系數(shù)應(yīng)該比同類普通機床高50%；應(yīng)盡量提高機床的抗振性，通常機床的振動包括強迫振動和受迫振動。要提高機床在低速進給時的平穩(wěn)性和運動精度。第二，對鉆床的主傳動和主軸部件進行設(shè)計。數(shù)控鉆床主軸傳動特點是：要機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）4使主軸能在軸向方向上移動和使主傳動能進行多級調(diào)速。第三，多工位的數(shù)控鉆床，必須有主軸箱的進給和工作臺的滑動。在本次設(shè)計中，進給傳動和傳動部件也是一個重要的環(huán)節(jié)。數(shù)控機床的傳動多是用步進電機經(jīng)過滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)傳動。對于鉆床來說，工作臺進給機床不加工。故可采用簡單的滑動導(dǎo)軌實現(xiàn)工作臺的進給和主軸箱的進給，多個滑動導(dǎo)軌的疊加組合便可以使鉆床實現(xiàn)X、Y、Z軸三軸向的運動進給。第四，無論任何機床床身和立柱都是不可少的，數(shù)控多工位鉆床也是不例外的。床身和立柱的設(shè)計應(yīng)考慮：要保證機床各部分的剛度。床身、立柱的結(jié)構(gòu)和材料選擇是必不可少的。第五，對于數(shù)控多工位鉆床，多工位是必不可少的一步。要實現(xiàn)多工位就必須設(shè)計針對鉆床的回轉(zhuǎn)工作臺。最后，涉及到數(shù)控機床控制部分的設(shè)計選擇是重點部分。對于我們的設(shè)計只要求設(shè)計出機床的硬件部分就是控制元件的選擇和對控制進行初始化處理就可以了。對于本次數(shù)控多工位鉆床的設(shè)計，我們認為：使鉆削加工能實現(xiàn)自動化的數(shù)控加工正是運用到了數(shù)控機床的特點：提高了加工精度、生產(chǎn)率和自動化程度。采用多工位則更為縮短了裝夾時間等輔助時間，使生產(chǎn)率得到更大的提高等。這就是本設(shè)計課題經(jīng)濟意義。然而更為重要的是：我們希望通過這樣的畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識和基礎(chǔ)理論、基本技能的能力，培養(yǎng)我們一種正確的設(shè)計思想。了解工程設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法。我想這才是我們做這次畢業(yè)設(shè)計要達到的真正目的吧！第一章數(shù)控機床概述1.1數(shù)控機床簡介1.1.1數(shù)控機床的產(chǎn)生及其重要性隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強烈，產(chǎn)品更新越來越快，多品種、中小批量生產(chǎn)