X502数控铣床机械部分的设计
X502型立式铣床数控改装课程设计2018
X502型立式铣床微机数控改装一、设计任务将X502型立式铣床改造成用AT89S51单片机控制的经济型数控铣床。
该铣床用于加工中型或小型零件的平面或成型表面，也可加工具有一定斜度的平面。
改装的目的一方面要提高加工精度，另一方面利用数控方法加工任意圆弧面或凸轮的曲面。
二、已知条件1、机床型号：X502型立式升降台铣床2、主要参数1)工作台面积（长×宽）：750×225(mm×mm)2)工作台最大行程纵向：500mm横向：200mm3)主轴中心（端面）至台面距离：80×300mm4)进给量：纵向：20mm~540mm横向：14mm~380mm5)工作台及夹具总重量：G=800N6)快速进给速度：纵向：2400mm横向：1600mm7)导轨类型：纵向：综合性导轨横向综合性导轨8)立铣头最大回转角：45度9)主轴转数级数：8级10)主轴转数公比：1:4111)主轴转数：n=47.5,67,95,132,190,265,375,530r/min12)驱动电机功率：N=2.2KW13)主轴的传动功率：N=1.45kW14)主轴孔径：24mm15)铣刀最大直径：32mm16)加速时间：30ms3、工件材料1）碳钢，合金钢2）铸铁4、刀具材料1）硬质合金2）高速钢三、设计要求改装后数控车床应具有的性能：改装要方便，原铣床的改动应尽可能少，如果数控部分发生故障时仍能手工半自动操作，如果不需数控时，能很快改回原状。
控制部分要求运行可靠，维修方便，须防尘及抗干扰，改造成本低。
1、改装后应具有的基本功能及技术指标1）工艺范围：保持原有的铣床的工艺范围外，增加任意弧面和凸轮曲面的数控加工2）控制轴数：二坐标(纵向X、横向Y)3）同时控制纵、横向进给运动进行圆弧面和凸轮面加工4）脉冲当量：0.01mm/step5）重复定位精度：0.01mm6）定位精度：0.01mm7）加工精度：2级2、采用步进电机开环控制3、对微机数控系统的要求：微机控制系统要有可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强，可在线编程、具有很高的性能价格比等特点。
x502型立式铣床数控化改造
x502型立式铣床数控化改造1. 引言立式铣床是一种常见的铣床类型，它具有结构简单、工作台固定、适合加工小型零件等特点。
然而，在传统的立式铣床中，操作人员需要手动操作工作台和刀具的位置，效率低下，且精度受到操作人员经验和技能的限制。
为了提高生产效率和加工精度，可以对x502型立式铣床进行数控化改造。
2. 数控化改造的步骤数控化改造是将传统的机械设备转变为数控设备的过程，它可以通过自动化控制和程序控制来提高加工的精度和效率。
2.1 分析需求在对x502型立式铣床进行数控化改造之前，首先需要分析和确定改造的具体需求。
根据实际生产需求，可以确定改造后的数控立式铣床需要具备的功能和性能。
2.2 设计数控系统在确定数控化改造的需求之后，需要设计数控系统。
数控系统包括硬件和软件两个局部。
硬件方面，需要选择适宜的数控装置和驱动器，并根据机械结构进行适配。
软件方面，需要编写数控程序，并将其与数控装置相连接。
2.3 安装数控设备在设计数控系统之后，需要进行数控设备的安装。
安装数控装置和驱动器，连接机械结构，并进行相关的软硬件调试。
2.4 进行调试和测试安装数控设备之后，需要对其进行调试和测试。
通过测试可以验证数控设备的性能和功能是否到达要求，并进行相应的调整和改良。
2.5 进行培训和使用在数控化改造完成之后，需要对操作人员进行相关的培训，确保他们能够熟练地操作数控立式铣床，并正确使用数控系统进行生产。
3. 数控化改造的优势数控化改造可以带来许多优势，包括但不限于以下几点：•提高加工效率：数控铣床具有自动化控制和程序控制的特点，可以大大提高加工的效率和生产能力。
•提高加工精度：传统的手动操作容易受到操作人员经验和技能的限制，而数控铣床能够精确地执行程序控制，使加工精度大大提高。
•减少人力本钱：数控铣床可以减少人力投入，降低人力本钱，提高生产效率。
•提高工作环境：数控铣床具有低噪音、低振动等优点，改善了工作环境。
4. 结论x502型立式铣床数控化改造可以提高加工效率和加工精度，降低人力本钱并改善工作环境。
X52K铣床的数控化改造设计
X52K铣床的数控化改造设计1. 引言随着科技的发展，数控铣床在工业生产中的应用越来越广泛。
X52K 铣床作为一种传统的铣床设备，其在自动化程度和精度方面存在一些不足。
为了提高生产效率和产品质量，本文将对X52K铣床进行数控化改造设计，以实现更高程度的自动化和更精准的加工。
2. 改造目标•提高生产效率：通过数控化改造，实现自动化操作，减少人力参与，提高生产效率•提高加工精度：引入数控系统，实现精确的切削和定位，提高加工精度•提高产品质量：数字化的加工过程可以减少误差和缺陷，提高产品质量3. 数控化改造的步骤3.1 检查现有设备首先，我们需要对X52K铣床进行全面的检查，了解其结构和工作原理。
确定其是否适合进行数控化改造。
3.2 更换控制系统针对X52K铣床的数控化改造，我们需要选择适合的数控系统。
常见的数控系统有伺服控制系统和步进控制系统。
我们需要根据铣床的具体要求选择合适的控制系统。
3.3 安装电机及传感器在数控化改造中，我们需要安装适当的电机和传感器。
电机用于驱动铣床的工作台和刀架，传感器用于感知和反馈机床的运动状态，以实现精确的控制。
3.4 编写数控程序数控铣床的核心是数控程序，通过编写程序，控制机床按照要求进行加工。
在编写程序时，需要考虑加工路径、切削参数以及安全性等因素。
3.5 进行试运行和调试在数控化改造完成后，需要进行试运行和调试。
通过实际操作和测试，验证改造效果，并进行必要的调整和优化。
4. 数控化改造后的优势4.1 提高生产效率数控化改造后，X52K铣床将实现自动化操作，减少人力参与，大幅提高生产效率。
4.2 提高加工精度数控系统可以精确控制铣床的运动轨迹和切削速度，从而大大提高加工精度。
4.3 提高产品质量数字化的加工过程可以减少人为误差和缺陷，提高产品质量，降低废品率。
5. 总结通过对X52K铣床进行数控化改造设计，可以实现自动化操作和精确控制，从而显著提高生产效率和产品质量。
X502型立式铣床(横向)毕业设计说明书
毕业设计（论文）题目：X502型立式铣床微机数控改装（横向）学院：机械工程学院专业：机电一体化工程班级：机电1202学号：010*********姓名：李开帆指导教师：黄江2014年10月31日摘要数控机床具有高精度、高效、高速、高可靠性等优点，并且机床结构趋于模块化、数控功能专门化。
数控机床是集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体的典型的机电一体化产品。
它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式、使世界制造业的格局发生了巨大的变化。
数控技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，己成为当今制造业的发展方向。
为了满足用户的需求，减少成本及各种浪费，我们不能一味的大量添置全新的数控机床，而是考虑把普通机床改造为数控机床。
普通机数控化改造，顾名思义就是在机床上增加微机控制装置即单片机数控系统，使其伺服电机型机床具有一定的自动化能力，使其传动系统更加符合要求，以实现预定的加工工艺目标。
这种机床改造花费少，改造针对性强，时间短，改造后的机床大多能克服原机床缺点和存在的问题，生产效率高，尤其适合中国机床拥有量大、生产规模小的具体国情。
我国数控系统发展具有以下3个特征：(l)高档数控系统技术已经突破。
如华中I型等数控系统，都具有多轴联动功能，快速进给速度在1.67m/s以上，具有较强的通信、管理功能。
(2)普及型数控系统技术已经成熟。
如北京机床研究所的BS9l系统，这些系统一般配有CRT显示器，可配置直流和交流伺服驱动，2~4轴联动。
(3)经济型数控系统仍有广阔的市场前景。
由于这类系统结构简单，价格便宜，非常适合中小型企业，目前仍是我国应用面最广的数控系统。
比较典型的有南京大方的JWK系列。
我国是机床生产大国，又是使用大国。
数控机床是机械工业发展的关键产品，我国的数控机床在机床产品中的比例总体水平低。
X502铣床机械部分数控改造设计
滚珠丝杠受工作负载 Ｐｍ 引起的导程变化量
ΔＬｉ
＝
Ｐｍｌ０ ＥＦ
＝１．２６×１０－ ５＝０．１２６μｍ
ｌ０ 为滚珠丝杠的基本导程， ｍｍ； Ｅ 为弹性模量， 钢的弹性 模量 Ｅ＝２１０ ＧＰａ； Ｆ 为滚珠丝杠截面积； 滚珠丝杠受扭矩
引起的导程变化量 Δｌ２ 很小，可忽略， 因此 Δｌ＝Δｌ１， 所以 导
ＣＡＤ／ＣＡＭ 等领域的教学与科研工作。
收稿日期： ２００６－ ０３－ ２２
７０ 机械工程师 ２００６ 年第 ９ 期
３结语
２．３ 横向减速齿轮的选用
对机床进行了机械部 分 的 改 造 以 后 ， 再配 以 ＪＷＫ－
根 据 前 面 确 定 的 步 距 角 θｂ＝１．５°／ｓｔｅｐ ， 脉 冲 当 量
δｐ＝０．０１ｍｍ／ｓｔｅｐ， 以 及滚 珠 丝 杠 螺 距 ｔ＝５ｍｍ， 得 到 Ｘ 向 减
速 齿 轮 的 传 动 比 ｉ＝ ３６０δｐ ＝ ３６０×０．０１ ＝０．４８。 选 择 齿 数
２．２ 步进电机选用
２．２．１ 确定脉冲当量 δｐ、步距角 θｂ 脉冲当量 δｐ 可选 ０．０１ ｍｍ／ｓｔｅｐ； 初步定步距角 θｂ 为
１．５°／ｓｔｅｐ。
２．２．２ 步进电机转矩上启动力矩的计算
Ｔｑ
＝
３６δ［ｐ
Ｆｓ＋μ（ Ｇ＋Ｆｚ） ２πθｂη
］
＝１５９Ｎｍｍ
式中， Ｆｓ： 运动方向的切削抗力， Ｆｓ＝１．１×２９８８＝３２８６．８ Ｎ；
最大动载荷 Ｑ＝ !３ Ｌｉ ｆｗ ｆＨＰｍ
式中， 取 ｆｗ＝１．２， ｆＨ＝１；
则， Ｑ＝ !３ Ｌｉ
ｆ
ｗ
ｆ
Ｈ
Ｐｍ＝
３
!
９
X502型立式铣床横向进给系统数控改造(PLC控制)资料
X502型立式铣床横向进给系统数控改造（PLC控制）一．总体方案的确定首先先查出X502的参数如下表：X520立式铣床主要参数［机床用途］：Ｘ５０２型立式铣床适用于加工中、小型零件的平面或成形表面，其使用范围如下：（１）加工与主轴中心线平行的平面（２）加工与主轴中心线垂直的平面（３）利用主轴头的回转，加工具有一定斜度的平面（在±４５度范围内）（４）加工成形表面（５）铣切沟槽［机床特点］：结构简单，有足够的强度和刚性，保险装置较完善，并有较多的主体运动速度和进刀速度，主要适合中、小型零件的加工，如采用某些附件或夹具，使用范围广泛。
[技术参数]主轴端面到工作台最大３３０mm 最小30mm面的距离主轴中心线到床身垂直导轨的距离工作台的侧边到床身垂直导轨的距离最大１９５mm 最小45mm 工作台台面尺寸（长×宽）750×225工作台最大移动距离纵向（手动或机动）４５０mm 横向（手动）150mm 升降（手动）300mm刻度盘一格的移动量纵向0.05mm 横向及垂直0.05mm 刻度盘每转移动量纵向6mm 横向4mm 垂直3mm 工作台上的T型槽数目3个T型槽宽度14mm主轴锥孔锥度7:24主轴孔直径24mm主轴头最大回转角度±45度主轴头回转盘上的刻度值1度机床外形尺寸(长×宽×高)1200×1135×1630mm机床重量约1010kg主轴变速数8主轴转速47.5/67/95/132/190/265/375/530转/分主轴驱动功率 1.45kw工作台纵向进刀数目8工作台纵向进刀量26/38/54/77/117/169/240/347mm/分进刀机构容许最大抗力1010kg主电机型号JO2-31-4型功率2.2kw 转数1430r/min电压220/380v冷却泵电机功率0.125kw 转数2800r/min 电压220/380v 将一台X502立式铣床改装成微机数控铣床，要求原机床的改动尽量少，以降低成本，提高性价比，根据这个要求保留原机床的主轴旋转运动以及纵向进给的机动部分。
X52立式升降台铣床数控化改造
技术路线技术路线选用国外数控系统。该技术路线的优 点是技术成熟，风险小，可靠性有保证。可选择的国外 数控系统有SIEMENS810C数控
系统和FANUC-OiMC数控系统。据掌握的资料，这两种数 控系统在技术成熟度和可靠性基本相当。该技术路线的 缺点是设备改造总费用较高。
改造后，一旦设备的使用时间超出保修期，其维修、技 术服务的费用相当昂责。技术路线二：选用华中HNC21M 型数控单元+华中伺服单元+登奇
的基础部件和结构件是否仍然完好；考察各坐标轴的机 械传动结构及导轨副的形式等是否适用；测量机床目前 的各项精度并与出厂精度进行对比，看是
否存在差距；综合总结目前机床存在的故障和历史上出 现过的重大故障。根据分析的结果，对照改造目标和典 型工件，编写改造设计说明书，做到改造
后的机床达到一定的先进性和实用性。下面以X52立式升 降台铣床的数控化改造为例，介绍旧机床改造的技术方 案设计。2铣床数控化改造技术方案
机床的状态及工艺要求来选择数控系统。首先是选择数 控制造厂商，目前世界上性能及信誉较好的有：西门子 （德国）、发那科（曰本）、三菱（曰本
）、NUM（法国）、FAGOR（西班牙）等。用户可在洋 细了解上述厂商数控系统的特点及性能价格比等指标的 基础上，选择一个比较适合的数控
系统。其次是根据机床的功能要求选择相应控制系统的 类型，做到既能满足机床全部功能要求又不提高标准。 在选择数控系统方面，要特别注意以下两
使用方便容易。成本低。总费用较技术路线的总费用低， 且当设备的使用时间超出保修期，其维修、购买配件、 得到技术服务的费用同采用国外系统相
比低得多。综合以上考虑，选择技术方案二。4华中数控 系统结构详析华中数控系统硬件结构如所示，系统由数 控单元、控制电柜和机床三部分组成。
X502铣床机械部分数控改造设计
ｎ为滚珠丝杠的转速（ ｒ ， ｉ ｒ ｍ） ／ ａ 取为 １ｒ ｉ； ０／ ｎ ｍ
最大 动载荷
Ｑ ／ ｉ ＝、 Ｌ ｆ Ｆ ｘ ９ ×１ ×１ × ． １ １ ． Ｋ ／ ． ． ４ ３＝ １ ７ Ｎ ２ １ ０ ０
ｈ ｏ ｇ ｏ ａｉ ｆ ｔｒ ｕ ｈ ｔ ｅＮＣ ｉｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ０ ｌ ｎ ｃ ｉ ｅ ｈ ｎ ｏ Ｘ５ ２ ｍｉ ｉ ｇｍａ ｈ ｎ ． ｌ
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｌ ｎ ｃ ｉ ｅ Ｎ ｎ ｖ ｔ ｎ Ｓｅ ｐｎ ｔ ｒ ｙｗ ｒ ｓ Ｍｉ ｉ ｇｍａ ｈ ｎ ， Ｃ ｉ ｏ ａ ｏ ， ｔｐ ｉ ｇｍｏｏ ｌ ｎ ｉ
２ 机械 部分 改装 设计
ｚ ——铣刀齿数 ，取 ｚ ４ ｃ ＝ ；广
ｃｚ ６８２： ｒ＝ ．
工件为碳钢， 取
计算得 ，Ｆ ２８ Ｎ ｚ ９８ 。 ＝
圆 柱 铣 刀 逆 铣 加 工 取 Ｐ＝ ．Ｆ， ０２ Ｆ，ｏ Ｈ１１ｚ Ｐｖ ． ｚＰ＝ ＝ ５
０３ ５ ｚ 则 Ｐ＝ ．７ ９ ８ １ ２ ． Ｐ ， Ｈ — ２ ．７ Ｆ。 ｏＯ３ ５Ｘ２ ８ ＝ ０５ ＝Ｘ — ２ｐ １ Ｎ； ／ ＋ｖ Ｐ
Ｘ０ ５ ２铣床 机械 部分数控 改造设计
戴 向云
（ 山东科技大学 机械 电子工程学院 ， 岛 ２ ６ １ ） 青 ６ ５０
摘
要： 通过对普通铣床 Ｘ ０ ５ ２机械部分进行数控化改造 ， 简述 了普 通铣床机械部分改造的一般方法
数控改造 步进 电机
和步 骤 。
关键词 ： 铣床
ＮＣ ｎｎｏ ａ ｉ ｎ ｓｇ ｏ ｅ ｈａ ｉ ａ ｓｅ ｉ ０ ｉ ｉ ｇ Ｍ ａ ｈ ｎ Ｉ ｖ ｔｏ Ｄｅ ｉ ｎ ｆＭ ｃ ｎ ｃ ｌ Ｓｙ ｔ ｍ ｎ Ｘ５ ２ Ｍ ｌ ｎ ｃ ｉ ｅ ｌ
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X502数控铣床机械部分的设计
数控铣床是一种用于金属加工的机床设备，它能够通过控制系统自动
完成复杂的加工操作。
机械部分的设计是数控铣床能够正常运行和高效加
工的基础，下面将详细介绍X502数控铣床机械部分的设计。
一、机床结构设计
二、机械传动系统设计
1.主轴传动系统：X502数控铣床采用直流电主轴驱动，主轴通过电
机驱动实现转速调节。
为了提高主轴传动系统的稳定性和刚性，主要采用
精密滚珠丝杠传动方式，并配备高精度主轴轴承。
2.进给传动系统：数控铣床的进给传动系统由伺服电机、精密滚珠丝
杠和滚动导轨组成。
伺服电机驱动滚珠丝杠实现横向、纵向和纵横交叉滚
动导轨的移动。
为了确保进给传动系统的精度和稳定性，选择高精度、高
刚度的滚珠丝杠和滚动导轨。
3.快速移动系统：为了提高加工效率，数控铣床还配备了快速移动系统，通过额外的伺服电机和滚珠丝杠实现工作台的快速移动，从而缩短刀
具非加工时间，提高工作效率。
三、工作台设计
工作台是数控铣床上进行工件加工的平台，X502数控铣床工作台采
用刮刀型导轨和滑块机构，使得工作台能够顺滑移动，实现横向和纵向的
加工操作。
工作台上还配备有T型槽和固定螺丝孔，方便固定和夹持工件。
四、机械保护与安全设计
为了保护机械系统的完整性和安全性，X502数控铣床在机械部分的设计中还需要考虑以下因素：
1.加工液冷却系统：数控铣床在加工过程中会产生大量的热量，为了保证机械系统的稳定性，需要配备加工液冷却系统，对切削区域进行冷却和润滑。
2.防尘装置：数控铣床的机械部分会产生大量的金属屑和粉尘，为了防止金属屑和粉尘对机械系统的损坏，需要配备有效的防尘装置，如防护罩、集尘器等。
3.安全限位开关：数控铣床还需要配备安全限位开关，以确保机床在工作过程中不会超出规定的工作范围，避免发生意外事故。
X502数控铣床的机械部分设计，需要考虑结构强度、传动精度、稳定性和安全性等因素。
只有在这些方面进行合理的设计和选材，才能够使数控铣床在加工过程中达到较高的加工精度和效率。
以上就是X502数控铣床机械部分设计的主要内容。