【正文】 個方向的進(jìn)給運(yùn)動，加工零件。采用ＭＣＳ－５１系列單片機(jī)組成微機(jī)控制系統(tǒng)，它的可靠性高、能在惡劣的環(huán)境下工作，適應(yīng)能力較好，且功能強(qiáng)，速度高。數(shù)控系統(tǒng)采用為兩坐標(biāo)ＣＮＣ開環(huán)控制，由步進(jìn)電機(jī)經(jīng)一級齒輪變速箱后減速驅(qū)動。顯示器采用LED，用以顯示輸入的程序，機(jī)床的實(shí)際位置和已存儲的各種信息。床身的底部是可作冷卻液箱的底座，數(shù)控系統(tǒng)顯示器及按鍵位于操作者的右邊，便于調(diào)試、和操作觀察。而數(shù)控化改造后系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動執(zhí)行元件的開環(huán)系統(tǒng)，并且采用CNC數(shù)控系統(tǒng)控制X、Y工作臺，即采用以MCS51單片機(jī)為控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)聯(lián)動改造,使得改造后的機(jī)床能加工除了銑削鍵槽、平面及孔等簡單的零件外，還能加工形狀復(fù)雜（如加工圓弧面、斜面及凸輪等）的零件，且加工精度高、效率高，滿足市場的需求，且價格較廉，增加了市場的競爭力。X52立式銑床是銑削鍵槽、平面及銑孔的通用機(jī)床，它沒有準(zhǔn)確可靠的定位裝置，銑孔與銑鍵槽的位置精度一般靠模板的精度和人工劃線的精度來保證，故其加工精度低于數(shù)控機(jī)床。第1章 整體改造方案： 實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)在論文中主要討論在對X52立式升降臺式銑床進(jìn)行數(shù)控化改造，將X52數(shù)控化改造后，通過控制系統(tǒng)使系統(tǒng)能夠控制進(jìn)給軸的轉(zhuǎn)速，并實(shí)現(xiàn)其正反轉(zhuǎn)控制工作臺，實(shí)現(xiàn)其縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動，控制冷卻和潤滑。4. 減少了輔助加工時間，可提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。2. 易于對現(xiàn)有機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動化，而且針對性強(qiáng)，即可針對新加工的零件類型及機(jī)床來進(jìn)行改造，改造后機(jī)床沒有多余的功能。數(shù)控化改造的優(yōu)缺點(diǎn)（1）減少投資額，交貨期短（2）機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)受限（3）熟悉了解設(shè)備，便于操作維修（4）可充分利用現(xiàn)有的條件（5）可更好的因地制宜，合理刪選功能（6）可及時采用最新技術(shù)，充分利用社會資源機(jī)床數(shù)控改造的必要性數(shù)控機(jī)床是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它集精密，柔性，和集成與一身，它可以較好的解決形狀復(fù)雜，精密，小批多變的零件加工問題，能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，是一種高度自動化機(jī)床。（4）內(nèi)裝高智能PLC，多媒體技術(shù)的應(yīng)用。（2）集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、通用型開放式閉環(huán)控制模塊?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都采用計算機(jī)（微型機(jī)算計）作為控制系統(tǒng)，它由CNC系統(tǒng)，機(jī)床主機(jī)及輔助裝置組成。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)，對傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品：數(shù)控機(jī)床；其技術(shù)范圍涉及很多領(lǐng)域：機(jī)械制造技術(shù)；信息處理技術(shù)；自動控制技術(shù)；伺服驅(qū)動技術(shù)；傳感器技術(shù)；軟件技術(shù)等。改造后的數(shù)控機(jī)床具有高精、高效及加工產(chǎn)品范圍廣等特點(diǎn)。改造后的系統(tǒng)是以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動執(zhí)行元件的開環(huán)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)使系統(tǒng)能夠控制進(jìn)給軸的轉(zhuǎn)速，并實(shí)現(xiàn)其正反轉(zhuǎn)控制工作臺，實(shí)現(xiàn)其縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動，控制冷卻和潤滑，以MCS51型單片機(jī)為控制處理芯片，通過鍵盤輸入加工程序控制X52K 銑床數(shù)控化改造后是升降臺式的。X52銑床的數(shù)控化改造摘 要本文提供了一種X52銑床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造方案，改造的主要模塊有：機(jī)械部分和數(shù)字控制電路部分。機(jī)械部分主要是對絲杠、驅(qū)動元件和減速齒輪的改造。使得改造后的機(jī)床能加工除了銑削鍵槽、平面及孔等簡單的零件外，還能加工形狀復(fù)雜（如加工圓弧面、斜面及凸輪等）的零件。關(guān)鍵詞： X52k，數(shù)控化，改造，單片機(jī)目 錄前 言 1第1章 整體改造方案 3： 3 實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 3 機(jī)床改造的方案 3 機(jī)構(gòu)和電氣控制的改造： 4 X52的改造要求 4 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造 5 電氣控制部分的改造 5 6第2章 機(jī)構(gòu)部分與控制部分的設(shè)計 7 縱向方向（X軸）的設(shè)計： 7 縱向步進(jìn)電機(jī)選擇計算 7 絲杠設(shè)計 13 齒輪設(shè)計 19 控制部分設(shè)計 22 主控制器（CPU） 23 存儲器擴(kuò)展電路 24 擴(kuò)展I/O接口 24 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路 25 行程控制 26 鍵盤與顯示 27 復(fù)位電路 27 緊急停車 27結(jié) 論 28謝 辭 30參 考 文 獻(xiàn) 3135 / 38前 言該課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐的需要，利用大量閑置舊機(jī)床，對其進(jìn)行數(shù)控化改造后，成為一種高效的、多功能的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，是一種推陳出新、盤活存量資金的有效辦法，是低成本自動化的必由之路。數(shù)控機(jī)床即是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。數(shù)控未來發(fā)展的趨勢（1）往高精，高速，高柔性化及高復(fù)合化加工方向。（3）高效多軸化、實(shí)時智能化、用戶界面圖形化、科學(xué)計算可視化、插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。（5）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)，引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工，引入故障診斷專家系統(tǒng)。其造價較低，改造周期短，可靠性高，改造技術(shù)也日趨成熟，加之我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品“經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置”的技術(shù)指標(biāo)不斷的提高，產(chǎn)品的更新和完善的進(jìn)度不斷的加快，產(chǎn)量不斷的提高，故有廣闊的前景，其必要性還體現(xiàn)在：1. 由于數(shù)控改造費(fèi)用低，可充分利用原有的設(shè)備和閑置設(shè)備，把它們改造成數(shù)使它們的原有功能和改造后新增加的功能得到充分的利用，提高了機(jī)床的使用價值。3. 改造后的機(jī)床加工精度得到提高，工人的勞動強(qiáng)度得到降低。5 數(shù)控改造可在企業(yè)技術(shù)人員參加下開發(fā)，所以他們可熟悉，掌握改造后的機(jī)床性能，操作等，為以后的生產(chǎn)，維護(hù)，修理打下基礎(chǔ)。通過鍵盤輸入加工程序控制X52K銑床數(shù)控化改造后是升降臺式的。由于普通銑床的柔性差，不能滿足市場對形狀復(fù)雜、精度高、小批量、多品種零件需求。 機(jī)床改造的方案方案：床身的上部內(nèi)裝進(jìn)給軸傳動系統(tǒng)為進(jìn)給軸變速系統(tǒng)，這部分采用原機(jī)床的進(jìn)給軸傳動系統(tǒng)即保留原機(jī)床的電動機(jī)等等，還有添加的變速箱。床身右側(cè)的電器箱內(nèi)裝有兩坐標(biāo)的進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)，床身左側(cè)的電器箱內(nèi)裝有主控器和強(qiáng)電系統(tǒng)。手動操作時，顯示器可作為數(shù)字讀出裝置使用?？蓪?shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)直線插補(bǔ)和兩坐標(biāo)圓弧插補(bǔ)。數(shù)控系統(tǒng)還具有刀具長度偏移和半徑補(bǔ)償功能，自診斷功能，可進(jìn)行自動加、減速，并具有備用電池，停電時可做存儲已編程序的電極。： 信號分配及放大電路 步進(jìn)電機(jī)工作臺（Z軸）控制部分 機(jī)構(gòu)和電氣控制的改造： X52的改造要求進(jìn)給伺服系統(tǒng)改造后性能的好壞將直接影響到整個系統(tǒng)的性能的好壞。因此，要求伺服系統(tǒng)在低速時要有大的轉(zhuǎn)矩輸出；（7）調(diào)速范圍寬 指機(jī)械要求電機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造考慮到該數(shù)控系統(tǒng)是開環(huán)控制，沒有位置反饋電路，故進(jìn)給系統(tǒng)盡可能的要減少中間傳動環(huán)節(jié)。拆除原來的絲桿，增加少量的機(jī)械附件，就可安裝步進(jìn)電機(jī)及滾珠絲桿螺母副,帶動工作臺移動。主傳動系統(tǒng)不變，還是采用原有的電動機(jī)（）?？紤]到改造的目標(biāo)及成本的原因，決定X52銑床的主軸支承仍采用滾動軸承支承，導(dǎo)軌仍使用動壓導(dǎo)軌。2. 控制系統(tǒng)設(shè)計的總體考慮：（1）確定功能指標(biāo)；（2）明確硬件分工（3）重視接口設(shè)計；（4）認(rèn)真選擇微機(jī)。用１片８１５５做為機(jī)床開關(guān)、刀架控制信號及主軸編碼器反饋信號Ｉ／Ｏ口用；１片８２７９作為鍵盤／顯示器接口，識別鍵盤按鍵信號，對顯示器自動掃描，完成