XA5032普通立式升降台铣床数控化改造设计[毕业论文+CAD图纸]

数控专业毕业论文:XA5032普通立式升降台铣床数控化改造设计，含毕业论文一份，图纸4份

XA5032普通立式升降台铣床数控化改造设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要

20世纪中叶数控技术和数控机床的诞生标志着生产和控制领域的一个崭新时代的到来。

科学技术和社会生产力的迅速发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程的自动化成为实现上述要求的最重要的措施之一。它不仅能够提高产品的质量、提高生产率、降低生产成本，还能够极大地改善生产者的劳动条件。

数控机床的工作过程是将加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理，即对所有的操作步骤和刀具与工件之间的相对位移，以及进给速度等都用数字化的代码表示。

而经济型的数控改造则对数控机床有了更新的要求。即在不改变原来功能的前提条件下，还要特别讲究经济性、可靠性、性能优越等。所以，在改造的同时，尽量不要改变原来的结构。

关键词：生产率 经济型 可靠性

Abstract

Naissance that 20 century middle period few technique is with the few machine the bed scribe to produce with control coming of a brand-new ages of realm.

The science technique bring upped with rate of production to the quantity of the machine product with the quick development of the social productivity more and more high request.The automation that machine process the craft process one of the most important measure of becoming to realizes the above requests.It can not only increase the product quantity,increase the rate of production ,lower the production cost ,and can be still biggest ameliorative production of labor term.

Work process that few machine the bed will process the spare parts several why the information proceedswith the craft informations the arithmetic figure handle,then operation allly the step have with knife with of the work piece the code for of opposite moving,and entering giving the speed waiting all using the arithmetic figure mean.But few of the economic types then reform the logarithms achine bed contain new request.

Namely still want the superior etc.of particular about and economic,dependable,function under not changes originally the function’s prior condition.Therefore,at reform at the same time ,and as far as possible don’t change original construction.

Key words: Rate of production Economic type Dependable

第1章 绪 论

1.1数控系统的发展及趋势

1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。

1数控NC阶段（1952年-1970年）

早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段经历了三代，即1952年的第一代—电子管；1959年的第二代—晶体管；1965年的第三代—小规模集成电路。

2计算机数控（CNC）阶段（1970年-现在）

到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的“通用”两个字省略了）。到1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件—运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。

到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。

到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。

总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代—小型计算机；1974年的第五代—微处理器和1990年的第六代—基于PC（国外称为PC-BASED）。

还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即CNC）了，而我国仍习惯称数控（NC）。所以我们日常讲的"数控"，实质上已是指"计算机数控"了。

3.数控未来发展的趋势

(1) 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展

基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。

(2) 向高速化和高精度化发展

这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。

(3) 向智能化方向发展

随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。

1.2数控铣床加工的基本原理

数控控制（Numerical Control）是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的一种控制方法。

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，是现代化工业生产中的一门新型的，发展十分迅速的高新技术。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，即所谓的数字化装备，其技术范围所覆盖的领域又：机械制造技术；微电子技术；信息处理加工传输技术；自动控制技术；伺服驱动技术；检验监控技术；传感技术；软件技术等。数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的是能技术和最基本的装备。在提高生产率，降低成本，保证加工质量及改善工人劳动强度等方面，都有突出的优点；特别是在适应机械产品迅速更新换代，小批量，多品种生产方面，各类数控装备是实现先进制造技术的关键。

数控机床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。国际信息处联盟（International Federation of Information Processing,IEIP）第五技术委员会，对数控机床作了如下的定义：数控机床是一种装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑的处理具有使用码或其他符号编码指令规定的程序。

目 录

摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1数控系统的发展及趋势 1
1.2数控铣床加工的基本原理 2
1.3数控加工工艺设计 3
1.4机床数控化改造的必要性 4
1.4.1微观看改造的必要性 4
1.4.2宏观看改造的必要性 5
第二章 设计方案的确定 6
2.1 设计任务 6
2.2 总体设计方案的确定 6
2.2.1 动力的选定 6
2.2.2 控制部分的设计 7
第三章 数控系统硬件电路设计 8
3.1数控系统基本硬件组成 8
3.2 单板机控制系统的设计 9
3.3步进电机控制程序设计 9
第四章 机械部分改造与计算 11
4.1 原始数据分析 11
4.2 滚珠丝杠螺母副的选用设计（X向） 11
4.2.1滚珠丝杠副的传动原理 12
4.2.2滚珠丝杠副的传动特点 12
4.2.3滚珠丝杠副的结构与调整 12
4.2.4轴向间隙的调整和加预紧力的方法 14
4.2.5 铣削力的计算 16
4.2.6 强度计算 16
4.2.7刚度验算 17
4.2.8 效率计算 17
4.2.9 稳定性验算 18
4.3锥形夹紧机构的设计计算（X向） 18
4.4 齿轮间隙消除弹簧的计算（X轴） 20
4.5 运动部分转动惯量计算（X轴） 21
4.6 伺服电机的选择（X向） 22
第五章 零件的设计与计算 23
5.1齿轮的设计与校核 23
5.1.1 Z 、Z 齿轮的强度校核 24
5.1.2其他齿轮对的强度校核 29
5.2轴系零部件的强度校核与寿命计算 31
第六章 经济分析 33
第七章 数控加工与典型零件加工程序设计 34
7.1数控加工工艺特点 34
7.1.1数控加工工艺的内容 34
7.1.2数控加工工艺的特点 34
7.2数控加工工艺分析与设计 35
7.2.1数控加工的合理性分析 35
7.2.2零件的工艺性分析 36
7.2.3确定工艺过程和工艺路线 37
7.2.4选择刀具和切削用量 37
7.3零件加工程序设计列举 38
7.3.1数控铣床的加工对象 38
7.3.2零件加工程序设计举例 39
结 论 42
致谢 43
参考文献 44
专题 塑料模具的设计 45
附录1 65
附录2 71