【正文】 一種是邊讀入邊加工（數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存較小時(shí)）， 另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲(chǔ)器，加工時(shí)再從內(nèi)部存儲(chǔ)器中逐段逐段調(diào)出進(jìn)行加工。根據(jù)控制存儲(chǔ)介質(zhì)的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。 編好 的數(shù)控程序，存放在便于輸入到數(shù)控裝置的一種存儲(chǔ)載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲(chǔ)載體，取決于數(shù)控裝置的設(shè)計(jì)類型。在對(duì)加工零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，確定零件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的相對(duì)位置，即零件在機(jī)床上的安裝位置；刀具與零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的尺寸參數(shù)；零件加工的工藝路線或加工順序；主運(yùn)動(dòng)的起、停、換向、變速；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度、位移大小等工藝參數(shù)，以及輔助裝置的動(dòng)作。 關(guān)鍵詞：數(shù)控改造，滾珠絲杠，伺服系統(tǒng) ABSTRACT NC machine tools is the Machine Tools and equipment manufacturing, is to achieve manufacturing technology and the cornerstone of modern equipment is to ensure that hightech industry development and national defense modernization of the military strategy and equipment. Green Manufacturing in the global advocacy of the environment, transformation of CNC machine tools to bee a hot spot. It includes general of the CNC machine tools to transform and upgrade the CNC machine tools This design is XA5032 ordinary vertical milling machine NC transformation. In order to achieve the XA5032 vertical milling machine into the general economy CNC milling machine, I am against this milling the main drive system, X, Y, Z to the feed system NC transformation, and to increase the CNC servo devices and systems. The main drive system, I choose FANUC AC motor drive through the belt drive spindle. The feed system, I replaced the original sliding screw ball screws, to improve accuracy and efficiency, and the original manual control, into the motor control. Converter to achieve through the main transmission and feed the CVT. SCM through the design of a control system. Key words: NC transformation, ball screw, Servo System 目錄 第一章 概論 ........................................................ 6 數(shù)控機(jī)床的組成 ........................................................................................ 6 機(jī)床數(shù)控化改造的意義 .......................................................................... 7 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性和迫切性 ................................................... 8 第二章 銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì) ................................... 9 介紹 ............................................................................................................... 9 數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) .................................................. 9 數(shù)控銑床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求 ........................................... 10 銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控化改造 .......................................................... 11 主傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求和變速方式 ....................................... 11 XA5032 型銑床數(shù)控化改造主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................... 12 XA5032 型銑床數(shù)控化改造主軸系統(tǒng)計(jì)算設(shè)計(jì) .......................... 13 主傳動(dòng)中同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ......................................................... 13 主軸的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 15 銑床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控化改造 ..................................................... 19 數(shù)控銑床對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求 .................................. 20 數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本型式 .................................. 20 數(shù)控改造銑床進(jìn)給系統(tǒng)的型式及介紹 .................................. 22 數(shù)控改造銑床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算設(shè) 計(jì) ............................. 23 主軸的驅(qū)動(dòng)元件的選擇 ........................................................................ 28 第三章 銑床的電氣改造部分 ....................................... 30 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置 ...................................................................................... 30 單片機(jī)的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 32 單片機(jī)的介紹 ................................................................................. 32 系統(tǒng)的擴(kuò)展 ...................................................................................... 33 鍵盤 ............................................................................................................. 37 步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì) ........................................................................ 38 脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定 ......................................................... 38 步進(jìn)電機(jī)的選擇及其驅(qū)動(dòng)方式 ................................................ 39 光電隔離電路設(shè)計(jì) ................................................................................. 42 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................................................................. 43 步進(jìn)電機(jī)控制程序設(shè)計(jì) .............................................................. 43 LED 動(dòng)態(tài)顯示接口程序設(shè)計(jì) ................................................... 45 謝 辭 ................................................................... 47 參靠文獻(xiàn) ： .............................................................. 48 第一章 概論 數(shù)控機(jī) 床的組成 如圖 所示，數(shù)控機(jī)床由一下幾個(gè)部分組成。通過變頻器實(shí)現(xiàn)主軸傳動(dòng)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的無級(jí)變速。對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)，我選用 FANUC 8? AC 電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)主軸。它包括普通機(jī)床 的數(shù)控化改造和數(shù)控機(jī)床的升級(jí) 本設(shè)計(jì)是對(duì) XA5032 普通立式銑床進(jìn)行數(shù)控化改造。 xxxxxxxxxxxxxxxx 課 程 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì) (論文 )題目： XA5032普通立式銑床的數(shù)控改造 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 系 部：本科機(jī)電工程系 專 業(yè) : 機(jī)電一體化 年 級(jí)： 06級(jí) 11班 指導(dǎo)教師： 2021年 4月 20日 摘要 數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的基石，是保證高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國防軍工現(xiàn)代化的戰(zhàn)略裝備。在全球倡導(dǎo)綠色制造的大環(huán)境下，機(jī)床數(shù)控化改造成為了熱點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)把 XA5032 普通立式銑床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，我針對(duì)此銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)， X,Y,Z 向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控改造，并增加了 CNC 裝置和伺服系統(tǒng)。對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)，我把原先的滑動(dòng)絲杠換成滾珠絲杠，以提高精度和效率，并由原先的手動(dòng)控制，改造成由電動(dòng)機(jī)控制。通過單片機(jī) 的設(shè)計(jì)，構(gòu)成控制系統(tǒng)。 程序編制及程序載體 數(shù)控程序是數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工零件的工作指令。得到零件的所有運(yùn)動(dòng)、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息后，用由文字、數(shù)字和符號(hào)組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼，按規(guī)定的方法和格式，編制零件加工的數(shù)控程序單。 輸入裝置 輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。數(shù)控機(jī)床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控加工程序還可由編程計(jì)算機(jī)用 RS232C 或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。 數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。 零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程 中必須按零件形狀和尺寸的要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，即按圖形軌跡移動(dòng)。 輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號(hào)，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，帶動(dòng)機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動(dòng)作。因此，它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能是影響數(shù)控機(jī)床加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。目前大都采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 由于可編程邏輯控制器（ PLC）具有響應(yīng)快，性能可靠，易于使用、編程和修改程序并可直接啟動(dòng)機(jī)床開關(guān)等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用作數(shù)控機(jī)床的輔助控制裝置。但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化。 機(jī)床數(shù)控化改造的意義 眾所周知，制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基