彭彬彬-立式数控铣床进给传动系统设计(信商)
中北大学
信息商务学院
课程设计说明书
学生姓名：学号：
系：机械自动化系
专业：机械设计制造及其自动化
题目：数控技术课程设计
——立式数控铣床进给传动系统设计
指导教师：彭彬彬职称: 副教授
刘中柱职称: 讲师
2012年12月23日
中北大学
信息商务学院
课程设计任务书
2012/2013 学年第 1 学期
所在系：机械自动化系
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：学号：
课程设计题目：数控技术课程设计
—立式数控铣床进给传动系统设计
起迄日期：2012年12月24日～2012年12月28日课程设计地点：中北大学信息商务学院
指导教师：
系主任：祝锡晶
下达任务书日期: 2012 年12月 23日
课程设计任务书
目录
1概述 (1)
1.1技术要求 (1)
1.2总体方案设计 (1)
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课程设计总结（对课程设计进行总结，如收获或体会等）
参考文献（按任务书中参考文献的格式，写上你所用的参考文献）（目录根据需要来安排，可参考老师提供的实例）
（目录部分用小4号字体，用1.5倍行距。蓝色字部分为写作内容和格式要求，在正式提交时，将蓝色字内容删掉，下同。）
正文部分
1概述1级标题：4号黑体
1.1零技术要求2级标题：小4号黑体
╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳————正文小4号宋体，1.5倍行距。
1.2总体方案设计
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如有插图、表格，按“图1、图2……表1、表2……”格式编辑，图题5号字，在图下方居中；表题也为5号字，在表格上方居中，表格中字号为5号字，。要求：1. 用Word编辑
2. A4纸，正文1.5倍间距
3. 页面设置：
上：2.5cm
下: 2.0cm
左：2.0cm
右：2.0cm
页眉：2.0cm[内容：“中北大学课程设计说明书”（5号黑体）
页脚：1.5cm
4. 插入页码：
位置：页面底端（页脚）
对齐方式：右侧
电气照明设计word版
2011级建筑电气工程技术专业课程设计 课程电气照明技术 班级电气 11 姓名刘焘 学号 35110004 指导教师胡联红 时间 2012年12月 城市建设工程系
目录 1 设计方案 (1) 2 用电负荷计算 (3) 3 导线和截面的选择 (8) 4 配电箱和开关的选择 (9) 5 照度计算 (10) 6 参考文献 (11) 7 附件课程设计图纸
设计方案 一、工程概况 1、本工程地上6层, 6层上面有个阁楼, 结构形式为框架结构, 功能为民用 建筑。 2、本设计包括大楼内部的电气部分, 其内容电源设置,防雷接地,照明配电, 配电系统的工作接地 二、设计依据 1、业主提供的设计任务委托书及各职能部门的批复文件 2、其他各种提供的相关技术资料。 3、现行国家和地方有关建筑电气设计规范,标准等 (1) 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16—92 (2) 《民用建筑设计防火规范》GB50016—2006 (3)《供配电系统设计规范》GB 50052—95 (4) 《低压配电设计规范》GB 50054—95 (5) 《建筑物防雷设计规范》GB 50057—1994(2000年版) 四、供电系统 根据建筑功能对供电可靠性的要求,本工程用电负荷按三级设计 1、供电方式:本工程由附近市政箱变低压配电房引来三路380/220V三相四 线电源至首层总配电箱, 在分别引至各用电点;本工程电力照明配电系统采用TN-S方式供电,进户处PE线接地 2、线路敷设:进户线选用电缆穿刚管埋敷设至总配电箱;支线选用铜芯电线 BV穿PC线管沿建筑物墙.地面、顶楼上暗敷设。 3、照明、插座均有不同的之路供电,所有的插座回路均设漏电器保护。 五、照明系统 1、卧室和客厅的插座均选用二加三孔型, 抽油烟机插座选用带指示灯及开关的三孔插座; 厨房和卫生间的灯具、开关、插座均采用防水防尘型。 2、翘板开关底边距地1.4m; 空调插座底边距地1.8m, 厨房的插座底边距地1.6m, 3、计量表箱嵌墙安装, 底边距地1.4m, 4、照明支路为单相双线制BV(3*1)PVC15 , 插座回路为BV(3*4)PVC20 5、楼梯间平台处照明灯具采用延时控制,以利于节能。 六、防雷 1、本工程按第三类民用建筑要求进行防雷设计。 2、各路电源进线均做重复接地并进行总等电位联结，其接地电阻小于1欧姆。接地网与总等电位箱连接均采用40×4镀锌扁钢 3、在屋面四周设置明装避雷带以防直击雷,
立式数控铣床进给传动系统设计
目录 1.概述 (1) 1.1技术要求 (1) 1.2总体设计方案 (2) 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 (2) 2.1主切削力及其切削分力计算 (2) 2.2导轨摩擦力的计算 (3) 2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (3) 2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (3) 3.工作台部件的装配图设计 (7) 4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (8) 4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 (8) 4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 (8) 4.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验 (8) 5.计算机械传动系统的刚度 (9) 5.1机械传动系统的刚度计算 (9) 5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 (10) 6.驱动电动机的选型与计算 (10) 6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。 (10) 6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 (11) 6.3计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 (12) 6.4选择驱动电动机的型号 (13) 7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (13) 7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (13) 7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号 (14) 8.课程设计总结 (14) 9.参考文献 (14)
1.概述 1.1技术要求 工作台、工件和夹具的总质量m=918kg，其中，工作台的质量510kg；工作台的最大行程Lp=600mm;工作台快速移动速度18000mm/min；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数为0.15，静摩擦系数为0.12；工作台的定位精度为30μm，重复定位精度为15μm；机床的工作寿命为20000h（即工作时间为10年）。机床采用主轴伺服电动机，额定功率为5.5kw，机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径125mm，主轴转速310r/min。切削状况如下： 数控铣床的切削状况 切削方式进给速度时间比例（%）备注 强力切削0.610主电动机满功率条件下切削 一般切削0.830粗加工 精加工切削150精加工 快速进给2010空载条件下工作台快速进给 1.2总体设计方案 为了满足以上技术要求，采取以下技术方案： （1）工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为400mm×1200mm。 （2）工作台导轨采用矩形导轨，在与之相配的动导轨滑动画面上贴聚四氟乙烯导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴膜。（3）对滚珠丝杠螺母副采用预紧，并对滚珠丝杠进行拉伸预。 （4）采用伺服电动机驱动。 （5）采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 2.1主切削力及其切削分力计算 （1）计算主切削力Fz。
数控铣床控制系统设计
控制系统课程项目 设计说明书 项目名称：数控铣床控制系统设计 系别：机械电子工程系 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：city 学号：09128888 组员：学号： 学号： 指导教师：陈少波
完成时间：2012 年 6 月8 日至2012 年 6 月22 日 目录 1 概述 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2使用设备 (3) 1.3设计内容及要求 (4) 2 NUM1020控制系统设计 (4) 2.1 功能概述 (4) 2.2 主要元器件选型 (5) 2.2.1电机选型 (5) 2.2.2 伺服驱动器与变频器选型 (8) 2.3 电路原理设计 (9) 2.3.1 电源供电设计 (9) 2.3.2 驱动电路设计 (10) 2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计 (10) 2.3.4 手轮与轴卡连接设计 (11) 2.3.5铣床控制电路设计 (12) 2.4 控制系统设计 (13)
2.4.1控制系统功能设计 (13) 2.4.2 参数设置 (14) 2.4.3 程序设计 (16) 3 总结 (20) 1 概述 1.1 设计目的 1）、掌握简单数控铣床控制系统的设计过程 2）、掌握常用数控系统（NUM1020）的操作过程 3）、掌握交流伺服电机的工作方式及应用过程 4）、了解数控系统内置式PLC 的实现原理及编程方式 5)、掌握数控系统自动控制功能程序的设计及开发过程 1.2使用设备 1)、NUM1020数控系统一套 2)、安川交流伺服电机3套 3)、计算机及梯形图编辑软件一套
1.3设计内容及要求 1）、以实验室现有的设备（NUM1020数控系统）作为控制器，参照实验室现有的数控铣床的功能，完成一台具有3轴联动功能的数控铣床的电气系统设计过程。 2）、移动轴（3轴）采用实验室现有的交流伺服电机进行驱动，采用半闭环位置控制模式。 3）、主轴采用实验室现有的变频调速器进行设计驱动，系统不要求具备自动换刀功能。 4）、完成PLC输入输出点的分配。 5）、具有行程及其他基本的保护功能。 6）、设计相关功能的梯形图控制程序（要求具有：手动进给功能、手轮进给功能、MDI功能、自动控制功能及各种基本的逻辑保护功能） 7）、完成设计报告。 2 NUM1020控制系统设计 2.1 功能概述 此三轴联动数控铣床由X、Y、Z轴三轴及主轴组成，X、Y、Z轴采用伺服电机传动，由伺服驱动器驱动。主轴采用普通三相异步电机，由变频器驱动。数控系统采用NUM1020数控系统。由NUM1020数控系统作为控制核心，三台伺服驱动器通过NUM1020系统的轴卡地址编码控制，主轴变频器由数控系统
基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文_(2)[1]
基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文_(2)[1]
摘要 数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。 本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。 根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。 本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。 关键词：PLC控制，数控车床，梯形图
目录 第一章概述 (1) 1.1 数控系统的工作原理 (1) 1.1.1 数控系统的组成 (1) 1.1.2 数控系统的工作原理 (2) 1.2 PLC的硬件与工作原理 (3) 1.2.1 PLC的简介 (3) 1.2.2 PLC的基本结构 (3) 1.2.3 PLC的工作原理 (4) 第二章数控车床的PLC (5) 2.1 数控车床PLC的信息传递 (5) 2.2 数控车床中PLC的功能 (6) 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6) 2.2.2 PLC的控制对象 (6) 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7) 2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8) 第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9) 3.1 车床主要结构和运动方式 (9) 3.2 车床对电气控制的要求 (9) 3.3 车床的电气控制电路分析 (10) 3.3.1 主电路分析 (11) 3.3.2 控制电路分析 (11)
立式数控铣床
一、机床主要性能和特点 XD-40A立式数控铣床是大连机床集团公司引进国际先进技术，自行研制开发生产的新一代数控机床，该机床独特的高速直线滚动导轨副（X、Y、Z轴）设计，该机床广泛应用于军工、航天、汽车、模具、机械制造等行业的箱体零件、壳体零件、盘形零件的加工。机床配有自动润滑系统、冷却系统、手动喷枪及便携式手动操作装置（MPG），采用半封闭式防护罩。 1、机床底座、立柱、主轴箱体、十字滑台、工作台等基础件全部采用高强度铸造成型技术，内部金相组织稳定，确保基础件的高稳定性。铸件结构经过机床动力学分析和有限元分析，使其几何结构更加合理，与加强筋的恰当搭配，保证了基础件的高刚性。宽实的机床底座，箱形腔立柱、加宽加长的床鞍、负荷全支撑的设计，结构符合材料力学的先进设计理念，可确保加工时的重负载能力。 2、高速、高精密主轴： (1)主电机功率11/7.5kW，通过高扭力齿形皮带传动，不打滑，并可大幅减低传动噪音及热量产生。 (2)主轴采用精密级斜角滚珠轴承高速高精密，标准转速可达8000r/min。 (3)高性能油脂润滑主轴轴承，经济的主轴头冷却系统，有效地控制主轴高速温升。 (4)主轴利用IRD动态平衡较正设备，直接校正主轴动态平衡，使主轴在高速运转时，避免产生共振现象，确保最佳的加工精度。 3、X、Y、Z轴进给均采用直线滚动导轨支撑，配之高精度滚珠丝杠副，滚珠丝杠经予拉伸后，大大增加了传动刚度并消除了快速运动时产生的热变形影响，因而确保了机床的定位精度和重复定位精度。 4、机床配有密封式导轨防护罩，有效的保护移动部件，延长其使用寿命。 5、当机床选配全防护时，可应用螺旋式自动排屑装置。该装置简洁、环保，适用于一般金属和非金属切屑的输送。（对于铸铁屑、铝卷屑和铁卷屑，建议选配链板式或刮板式等其它排屑装置）。机床配以手动喷（水）枪（选配），易于清除铁屑。 6、CNC控制系统采用标准配置大连数控系统。数控系统可配备第四轴接口，工件/刀具测量接口，标准RS-232接口及DNC功能。 7、高效率自动润滑系统：导轨润滑采用容积分配器搭配注油，定量供给导轨所需用油，减少润滑油的浪费，避免环境污染。 8、精巧的油水分离设备：机床设计时，考虑油水分离的需求，润滑轨道的废油集中到底座后方油水分离箱，减少切削液油水的混合，避免切削液变质，延长使用寿命。 9、电气箱内的配线，皆符合CE的安全规范，确保控制系统运转时不受外部干扰。并采用天井型热交换器，使电气箱内的热空气迅速排出，保持箱内的恒温，使控制系统能长期稳定的运转。 10、高精度螺距补偿，各传动轴均采用高精度激光测量仪补偿使各轴定位精度更加准确，更适合加工高精度的零件。 二、XD-40A立式铣床主要技术参数 1. 工作台规格（长×宽）mm 800×420 2. 工作台最大载重kg 500 3. X坐标行程mm 600 4. Y坐标行程mm 420 5. Z坐标行程mm 520 6. 主轴中心线到立柱正面距离mm 511 7. 主轴端面至工作台上平面距离mm 150～670
XK5040数控立式铣床主运动系统、进给系统及控制系统设计
摘要 数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。 本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计，首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数，包括运动和动力参数；根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统和控制系统硬件电路设计。主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核；对于控制系统由于这里主要针对经济型数控铣床的设计，这里采用步进电机开环控制，计算机系统采用高性能价格比的MCS-51系列单片扩展系统，主要进行中央处理单元的选择、存储器扩展和接口电路设计。 由于本文采用8031单片机控制系统，因此，设计出的立式铣床性能价格比高，满足经济性要求。可实用于加工精度较高的场合。 关键词数控技术，立式铣床，设计
ABSTRACT The numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic performance, the processing precision and the reliability had the enormous enhancement . This article mainly carries on the design to the XK5040 numerical control vertical milling machine and the control system, first analyzes the vertical milling machine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination; Regarding control system because here mainly aims at the economy numerical control milling machine the design, here uses electric stepping motor open-loop control, the computer system uses the high performance price compared to the MCS-51 series monolithic expansion system, mainly carries on the central processing element the choice, the memory expansion and the connection circuit design . Because this article uses 8,031 monolithic integrated circuits control system, therefore, designs the vertical milling machine performance price is higher than, satisfies the efficient request. But practical to processing precision higher situation . Key words：Numerical control technology，Vertical milling machine，Design
立式数控铣床进给系统课程设计
目录 1 概述 (3) 1.1 零件技术要求 (3) 1.2 总体方案设计 (3) 2 设计计算 (3) 2.1主切削力及其切削分力计算 (3) 2.2 导轨摩擦力计算 (4) 2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (4) 2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (4) 3 工作台部件的装配图设计 (9) 4 滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (9) 4.1 滚珠丝杠螺母副临界转速压缩载荷的校验 (9) n的校验 (10) 4.2 滚珠丝杠螺母副临界转速 c 4.3滚珠丝杠螺母副额定寿命的校验 (10) 5 计算机械传动系统的刚度 (10) 5.1 机械传动系统的刚度计算 (10) 5.2 滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算 (12) 6 驱动电动机的选型与计算 (12) 6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量 (12) 6.2 计算折算到电动机上的负载力矩 (13) 6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩 (13) 6.4选择驱动电动机的型号 (14) 7 机械传动系统的动态分析 (15) 7.1 计算丝杠-工作台纵向振动系统的最低固有频率 (15) 7.2 计算扭转振动系统的最低固有频率 (15) 8 机械传动系统的误差计算与分析 (16) 8.1 计算机械传动系统的反向死区 (16) 8.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 (16) 8.3 计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差 (16)
9 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (16) 9.1 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (17) 9.2 确定滚珠丝杠螺母副的规格型号 (17) 课程设计总结 通过此次数控编程课程设计，我对立式数控铣床的进给系统有了个基本的了解，加深了对立式数控铣床的认识。通过立式数控铣床进给系统的设计，使我在装配结构和制造结构的各种方案以及在机械设计制图、零件计算和编写技术文件等方面得到了综合训练，培养了我的初步的结构分析与结构设计计算能力。 虽然只有一周的时间，在很仓促的情况下完成了这次数控编程的课程设计，但收获却很大，使我初步具备了设计的能力，并且我相信我在这方面的设计能力会逐渐成熟起来。 参考文献 1.范超毅．数控技术课程设计．武汉：华中科技大学出版社，2006 2.王爱玲．机床数控技术．北京：高等教育出版社，2006
FANUC加工中心系统指令及代码
1、G00与G01 G00运动轨迹有直线和折线两种，该指令只是用于点定位，不能用于切削加工 G01按指定进给速度以直线运动方式运动到指令指定的目标点，一般用于切削加工 2、G02与G03 G02:顺时针圆弧插补G03:逆时针圆弧插补 3、G04(延时或暂停指令） 一般用于正反转切换、加工盲孔、阶梯孔、车削切槽 4、G17、G18、G19 平面选择指令，指定平面加工，一般用于铣床和加工中心 G17:X-Y平面，可省略，也可以是与X-Y平面相平行的平面 G18:X-Z平面或与之平行的平面，数控车床中只有X-Z平面，不用专门指定 G19:Y-Z平面或与之平行的平面 5、G27、G28、G29 参考点指令 G27:返回参考点，检查、确认参考点位置 G28:自动返回参考点（经过中间点） G29:从参考点返回，与G28配合使用 6、G40、G41、G42 半径补偿 G40：取消刀具半径补偿 G41：刀具半径左补偿； G42：刀具半径又补偿； 先给这么多，晚上整理好了再给 7、G43、G44、G49 长度补偿 G43：长度正补偿 G44：长度负补偿 G49：取消刀具长度补偿 8、G32、G92、G76 G32：螺纹切削G92：螺纹切削固定循环G76：螺纹切削复合循环 9、车削加工：G70、G71、72、G73 G71：轴向粗车复合循环指令G70：精加工复合循环G72：端面车削，径向粗车循环G73：仿形粗车循环 10、铣床、加工中心： G73：高速深孔啄钻G83：深孔啄钻G81：钻孔循环G82：深孔钻削循环 G74：左旋螺纹加工G84:右旋螺纹加工G76：精镗孔循环G86：镗孔加工循环 G85：铰孔G80：取消循环指令 11、编程方式G90、G91 G90：绝对坐标编程G91：增量坐标编程 12、主轴设定指令 G50：主轴最高转速的设定G96：恒线速度控制G97：主轴转速控制（取消恒线速度控制指令）G99：返回到R点（中间孔）G98：返回到参考点（最后孔） 13、主轴正反转停止指令M03、M04、M05 M03：主轴正传M04：主轴反转M05：主轴停止 14、切削液开关M07、M08、M09 M07：雾状切削液开M08：液状切削液开M09：切削液关 15、运动停止M00、M01、M02、M30 M00：程序暂停M01：计划停止M02：机床复位M30:程序结束，指针返回到开头
数控机床单片机控制系统设计
简易数控机床控制系统设计 学号：0601302009 专业：机械电子工程姓名：浦汉军 2007，9，10 南宁任务： 设计以单片机为控制核心的简易数控机床的数字程序控制器。要求 1、能用键盘控制工作台沿+X、-X、+Y、-Y向运动，以校正工作台位置。 2、可用于加工直线和圆弧。 3、在运行过程中可人工干预而紧急停车。 4、能实现越界报警。 5、可与PC机通讯。 总体方案设计 一、数控系统硬件电路设计 选用MCS-51系列的8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片EPROM用于存放控制程序、固定批量生产的工件加工程序和数据，再选用一片8kb的6264RAM作为存放试制工件或小批量生产的工件加工程序和数据。由于系统扩展，为使编程地址统一，采用74LS138译码器完成译码法对扩展芯片进行寻址的功能。还要考虑机床与单片机之间的光电隔离、功率放大电路。其设计框图如下图所示： 图1.1 总体设计框图 工作原理：单片机系统是机床数控系统的核心，通过键盘输入命令，数控装置送来的一系列连续脉冲通过环形分配器、光电耦合器和功率放大器，按一定的顺序分配给步进电动机各相绕组，使各相绕组按照预先规定的控制方式通电或断电，这样控制步进电动机带动工作台按照指令运动。1．各单元电路设计
CE ：片选信号，低电平有效，输入 ：读信号，低电平有效，输入 PGM ：编程脉冲输入端，输入 Vpp ：编程电压(典型值为12.5V) Vcc ：电源(+5V) GND ：接地(0V) D 011 D 112D 213D 315D 416D 517D 618D 719A 010A 19A 28A 37A 46A 55A 64A 73A 825A 924A 1021A 1123A 12 2 G N D 14C E 20 PG M 27V c c 28V p p 1 N C 26 O E 22 2764 输出允 许编程 逻辑 译 码 输出缓冲 256 256存储矩阵 A12 A11 ``` A0 OE PGM CE D0 ``` D7
电气照明系统设计思路
电气照明系统设计流程 第一步；确定范围 确定设计内容为电气照明系统，其中包括普通照明，备用照明和应急疏散照明等部分 第二步：查阅规范 查阅相关规范，并且将设计所需的规范条例了解清楚（PS:一般规范：《建筑照明设计规范》、《建筑设计防火规范》、《建筑照明术语标准》、《供配电系统设计规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》、《电力工程电缆设计规范》等） 第三步：确定其各房间照度值 根据规范确定各房间的照度值，备用照明和应急照明的设置要求（包括备用照明和应急照明的供电方式）（PS:查阅《建筑照明设计规范》的第五章、第六章） 第四步:确定其功率密度 确定之后查询照明设计规范确定所需设计的功率密度（PS:查阅《建筑照明设计规范》的第六章（取现行值）） 第五步：灯具选型 确定设计所需要的灯具型号（灯具选型），须知道灯具的详细参数（PS:查阅相关资料，了解清楚每种灯具的光通量、光效值、功率瓦数） 第六步：确定其各房间灯具数量 根据功率密度的要求算出每个房间需要的灯具数量 ①利用天正电气中的照度计算功能 A. 选定房间，确定其房间面积 B. 填写利用系数，一般洁净室内的利用系数取0.8-0.9，非洁净区取0.7-0.8，室外0.5-0.7。 C. 填入光源参数，主要填写总的光通量 D. 填写照度要求、功率密度，维护系数一般去标准0.8 E. 得出结果（灯具数量），注意查看功率密度是否满足条件，如满足，这方案成立；如不满足，需要调整灯具种类，从而达到满足条件。 ②利用灯具数量的计算公式
A.计算灯具数量：公式：N = EA / (ΦUK) 其中：Φ-- 光通量lm, N -- 光源数量, U -- 利用系数, A -- 工作面面积m2, K -- 灯具维护系数，E-- 平均照度lx B.得出结果（灯具数量），再计算出功率密度:公式：LPD=ΣΡ/A 其中：LPD-- 功率密度W/m2,ΣΡ-- 所有照明设备的总功率W, A -- 工作面面积m2 C. 注意查看功率密度是否满足条件，如满足，这方案成立；如不满足，需要调整灯具种类，从而达到满足条件。 第七步：排布灯具 在画好的厂房底图上面按照矩阵规则布置灯具位置（做到整齐美观即可），并且确定应急灯具和疏散灯具的位置（PS:应急照明及疏散照明的照度查阅《建筑照明设计规范》的第五章5.5.2）第八步：确定其供电回路及开关安装 灯具布置好之后根据照明设计规范确定供电回路和开关的样式及安装位置(PS:供电回路查阅《建筑照明设计规范》的第七章7.2;开关的样式及安装位置查阅《建筑照明设计规范》的第七章7.3) 第九步；确定其配电箱的位置 根据规范要求、业主的需要确定配电箱的位置 第十步：布线 确定好回路和各种设备位置后就开始布线，在图纸中反映出来（应急线路最好使用不同颜色走线加以区分） 第十一步：配电箱系统图 根据设计好的图纸画出配电箱系统图，系统图中需反映出配电箱的名称和使用的各断路器的型号规格，回路数量，三相负荷分布，进出线路的型号规格以及线路敷设方式： ①支路总功率的计算:该条支路上所有照明设备的总功率 ②计算电流: a.根据功率估算: 三相：1KW→2A 单相：1KW→6A B.根据公式计算：
数控铣床伺服进给系统设计
摘要 本文完成了对数控铣床伺服进给系统的设计。首先确定了总体设计方案，和X、Y、Z三个方向的运动参数，之后根据运动参数确定了数控机床的传动方案，由导程、当量动载荷、最小螺纹底径确定了X、Y、Z三个方向的滚珠丝杠以及由最大切削负载转矩、负载转动惯量等确定了X、Y、Z三个方向的伺服电机，并且校验了X、Y、Z三个方向的伺服进给系统。 确定了结构方案后，用CAXA 实体设计软件对结构中丝杠、导轨、伺服电机等零件进行了3D建模，之后装配出X、Y、Z三个方向的伺服进给系统，并生成出数控铣床伺服进给系统的二维工程图，最后对其进行了运动仿真。 关键词：进给系统；滚珠丝杠；伺服电机；CAXA实体设计
Abstract In this paper, the machine servo systems of the CNC milling are designed. First,overall design scheme is determined，and the motion parameters of the X,Y,Z three directions are determined，then according to the motion parameters，the transmission scheme of the CNC machine is determined，and by the lead, equivalent dynamic load, and bottom diameter of the smallest screw，the ball screws of the X, Y, Z three directions are determined and by the maximum cutting load torque, moment of inertia of the load ，the servo motors of the X, Y, Z three directions are determined，and the servo feed systems of the X, Y, Z three directions are checked. After determining the program of the structure，three-dimensional modeling of the screws 、rails 、servo motors and other parts in the structure are set up by using CAXA physical design software，then the servo systems of the X, Y, Z three directions are assembled，and two-dimensional engineering drawings of the servo systems of the CNC milling machine are generated，finally the motion simulation is set up. Keywords : Feed system;Ball Screw;Servo motor;CAXA physical design
FANUC系统铣床与加工中心工艺编程与操作实例
单元二外轮廓零件加工 课题一平面加工 图2—1—1 平面加工任务图 参考程序： O0001； G90 G94 G21 G17； G91 G28 Z0； G90 G54 M03 S350； G00 ； Z5.0 M08； G01 Z-8.0 F50；
Y50.0 F52； G00 ； ； G01 Z-4.0 F50； Y50.0 F52； G00 ； X10. ； G01 Z-6.0 F50； G02 R50.0 F52； G00 Z20.0 M09； G91 G28 Z0； M30； 课题二外形轮廓加工
图2—2—1 零件加工任务图参考程序： （1）圆柱台加工程序 ○0001； G90 G94 G40 G17 G21； G91 G28 Z0； G90 G54 M3 S350； G00 Y0； ； G01 Z-4.0 F52； G41 D02 G01 Y0 F52； G02 J0； G40 G01 Y0； G41 D02 G01 YO； G02 J0； G40 G01 Y0； G41 D02 G01 Y0； G02 J0； G40 G01 Y0； G00 ； G91 G28 Z0； M30； （2）外轮廓加工程序 ○0002； G90 G94 G40 G17 G21； G91 G28 ZO； G90 G54 M03 S350； G00 Y52.0 M08； ； G01 Z-9.0 F52； G41 D02 G01 Y30.0 F52； G01 ；
； G02 ； G01 ； G02 ； G01 ； G02 ； G01 ； G03 ； G40 G01 ； G00 Z20.0 M09； G91 G28 Z0； M30； 粗加工时，选用Φ20的立铣刀，刀具号为T02，刀具半径补偿号为D02，补偿值为10.2mm （0.2mm是精加工余量）。 精加工时，选用Φ12的立铣刀，刀具号为T03，刀具半径补偿号为D03，补偿值为6mm。 单元三内轮廓零件加工 课题一槽加工
立式数控铣床X-Y数控工作台课程设计
课程设计 课程名称：数控技术课程设计 学院：机械学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号： 年级：任课教师： 2012年 1 月 16 日
课程设计任务书
课程设计（论文）任务书 学生姓名：指导教师： 任务书发出时间2011年12月25日 设计时间2011年12月26日——2012年1月16日 设计（论文）题目数控技术课程设计 设计（论文）内容 ①结合设计任务的要求拟定总体机械和电气控制设计方案。 ②根据拟定的机械设计方案进行二坐标数控工作台的机械结构设计计算和元件的 选用。 ③根据拟定的电气设计方案进行数控系统控制电路的框图设计及驱动控制电路的 计算和元件选用。 ④根据指定要求进行有关软件的流程图设计。 ⑤对指定的软件程序进行编写。 ⑥进行机械结构的工程图和电气原理图的绘制。 ⑦编写设计说明书。 设计（论文）的要求（含说明书页数、图纸份量） ①方案拟定正确。 ②设计计算根据来源可靠，计算数据准确无误。 ③元气件选用正确规范符合国家颁布标准。 ④机械结构图纸绘制视图完整、符合最新国家标准，图面整洁、质量高。 ⑤电气部份图纸要求符合国家标准，图面布局合理、整洁、质量高。 ⑥机械和电气部份图纸总量为 1.5 张“0”号图量，其中含机械装配图1～2张、 电气控制原理框图及计算机I/O接口和驱动控制电路等电气原理图1～2张。 ⑦课程设计说明书应阐述整个设计内容：如课题来源现实意义、总体方案确定、 系统框图分析、电气执行元件的选用说明、机械传动和驱动电路的设计计算以 及机械和电气的其它部分。说明书要突出重点和特色，图文并茂、文字通畅、 计算正确、字迹清晰、内容完整。说明书页数不少于 20 页
食堂电气系统与照明设计.doc
课程设计 课程名称：建筑供电与照明工程 题目：食堂电气系统与照明设计 专业班次：10（三）建筑电气 1 组员： 指导教师： 学期：2011-2012 学年第二学期日期：2012.06
第一章设计任务简介 1.1任务要求 某职业技术学院第二食堂电气系统设计：设计本学院第二食堂的供电系 统、电气照明系统的系统图、平面布置图、设备接线图。 照明系统设计： 1）确定照明种类、灯具形式、照度标准； 2）确定照明线路型号的选择及敷设方式； 3）绘制照明灯具平面布置图。 1.2建筑基本情况简介 该建筑总面积为 891m2,建筑层数为 1 层。高 3.5m。其中洗菜房40m2， 厨房 88m2营业台 72m2，小卖部 32m2，洗碗室 47m2，瓦罐坊 22m2，1号楼梯进口20m2，2号楼梯进口 27m2，用餐区 543m2。主要用电设备有：分体空 调 2 台，容量 4.75kw/ 台。吸顶电风扇 34 台，容量 0.075kw/ 台。冰箱 3 台，容量 1.26kw/ 台。屋面层热源水泵 2 台，容量 5.4kw/ 台。电热蒸气两用蒸饭机 2 台，容量 12kw/台，抽油烟机 4 台，容量 0.2kw/ 台。电视 3 台，容量 0.15kw/ 台。落地扇 8 台，容量 0.37kw/ 台，灭蝇灭蚊灯 1 台，容量 0.04kw/ 台。预留室外照明容量10kw.预留立面照明 10kw. 消毒柜 2 台，容量 0.29kw。 1.3设计依据 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 《建筑设计防火规范》 GB 50016-2006 《民用建筑设计通则》GB50352-2005
数控机床进给系统范文
数控机创进给系统 数控机床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作。 伺服进给系统的作用是根据数控系统传来的指令信息，进行放大以后控制执行部件的运动，不仅控制进给运动的速度，同时还要精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。因此，数控机床进给系统，尤其是轮廓控制系统，必须对进给运动的位置和运动的速度两方面同时实现自动控制。 数控机床进给系统的设计要求除了具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，系统跟踪指令信号的响应要快，稳定性要好。 一个典型的数控机床闭环控制的进给系统组成：位置比较、放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件等几部分。 机械传动装置：是指将驱动源旋运动变为工作台直线运动的整个机械传动链，包括减速装置、丝杠螺母副等中间传动机构。 第一节概述 一、数控机床对进给传动系统的要求 1．减少摩擦阻力：在数控机床进给系统中，普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副，滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。 2．减少运动惯量 3．高的传动精度与定位精度设计中，通过在进给传动链中加入减速齿轮，以减小脉冲当量(即伺服系统接收一个指令脉冲驱动工作台移动的距离)，预紧传动滚珠丝杠，消除齿轮、蜗轮等传动件的间隙等办法，可达到提高传动精度和定位精度的目的。 4．宽的进给调速范围：伺服进给系统在承担全部工作负载的条件下，应具有很宽的调速范围，以适应各工件材料、尺寸和刀具等变化的需要，工作进给速度范围可达3～6000mm／min(调速范围1：2000)。 5．响应速度要快：所谓快响应特性是指进给系统对指令输入信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度，即跟踪指令信号的响应要快；定位速度和轮廓切削进给速度要满足要求；工作台应能在规定的速度范围内灵敏而精确地跟踪指令，进行单步或连续移动，在运行时不出现丢步或多步现象 6．无间隙传动：进给系统的传动间隙一般指反向间隙，即反向死区误差，它存在于整个传动链的各传动副中，直接影响数控机床的加工精度。因此，应尽量消除传动间隙，减小反向死区误差。设计中可采用消除间隙的联轴节及有消除间隙措施的传动副等方法。 7．稳定性好、寿命长：稳定性是伺服进给系统能够正常工作的最基本的条件，特别是在低速进给情况下不产生爬行，并能适应外加负载的变化而不发生共振。所谓进给系统的寿命，主要指其保持数控机床传动精度和定位精度的时间长短，即各传动部件保持其原来制造精度的能力。 8．使用维护方便 二、联轴器 联轴器是用来连接进给机构的两根轴使之一起回转，以传递转矩和运动的一种装置。机器运转时，被连接的两轴不能分离，只有停车后，将联轴器拆开，两轴才能脱开。 联轴器的类型：有液压式、电磁式和机械式；而机械式联轴器是应用最广泛的一种，它借助于机械构件相互间的机械作用力来传递转矩，
法兰克系统数控铣床代码完整版
法兰克系统数控铣床代码完整版 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 数控铣床法兰克系统代码 G00 01 定位（快速移动） G01 01 直线插补（进给速度） *G00和G01为一组，选其一 G02 01 顺时针圆弧插补 G03 01 逆时针圆弧插补 *G02和G03为一组，选其一 G04 00 暂停，精确停止 G09 00 精确停止 *G04和G09为一组，选其一 G17 02 选择X Y平面 G18 02 选择Z X平面 G19 02 选择Y Z平面 *G17、G18、G19为一组，选其一 G27 00 返回并检查参考点 G28 00 返回参考点 G29 00 从参考点返回
G30 00 返回第二参考点 *G27~G30为一组，选其一 G40 07 取消刀具半径补偿 G41 07 左侧刀具半径补偿 G42 07 右侧刀具半径补偿 *G41、G42为一组，选其一，与G40成对使用G43 08 刀具长度补偿＋ G44 08 刀具长度补偿－ G49 08 取消刀具长度补偿 *G43、G44为一组，选其一，与G49成对使用G52 00 设置局部坐标系 G53 00 选择机床坐标系 *G52、G53为一组，选其一 G54 14 选用1号工件坐标系 G55 14 选用2号工件坐标系 G56 14 选用3号工件坐标系 G57 14 选用4号工件坐标系 G58 14 选用5号工件坐标系 G59 14 选用6号工件坐标系 *G54~G59为一组，选其一 G60 00 单一方向定位 G61 15 精确停止方式
数控铣床传动系统设计
数控铳床传动系统设计 学院：—机械工程学院— 专业：—机械维修及检测技术教育 班级：= __________________ 学号：_________ 姓名：
目录 第一章立式数控铣床工作台（X轴）设计 (1) 1.1概述 (1) 1.2设计计算 (2) 1.3滚珠丝杆螺母副的承载能力校验 (12) 1.4传动系统的刚度计算 (14) 1.5驱动电动机的选型与计算 (17) 1.6机械传动系统的动态分析 (20) 1.7机械传动系统的误差计算与分析 (21) 1.8确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (23) 第二章数控机床控制系统设 (25) 2.1设计内容 (25) 总结与体会 (32) 参考文献 (33)
第一章立式数控铳床工作台（X轴）设计 1.1概述 1.1.1技术要求 工作台、工件和夹具的总重量m=860kg （所受的重力W =8600N,其中，工作台的质量m o=460kg （所受的重力W o=4600N ；工作台的最大行程L p=560mm工作台快速移动速度V max=15000 mm min;工作台采用滚动直线导轨，导轨的动摩擦系数u=0.01,静 摩擦系数u0=0.01 ;工作台的定位精度为25um，重复定位精度为18 um；机床的工作寿命为20000h（即工作时间为10年）。 机床采用伺服主轴，额定功率p E=5.5kw，机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径D=100mm主轴转速n=280「/min，切削状况如表2-1所示。 表2-1数控铣床的切削状况
1.1.2总体方案设计 为了满足以上技术要求，采取以下技术方案。 （1） 对滚珠丝杠螺母进行预紧； （2） 采用伺服电动机驱动； （3） 采用锥环套筒联轴器将伺服电动机与滚珠丝杆直连; （4） 采用交流调频主轴电动机，实现主轴的无级变速。 1.2设计计算 1. 2.1主切削力及其切削分力计算 （1）计算主切削力F Z 。 根据已知条件，采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切 削（铣刀直径 D=100m ）时，主轴具有最大扭矩，并能传递主电动 机的全部功率。此时，铣刀的切削 速度为 若主传动链的机械效率 m=0.8，按式F z 二m P E 103 可计算主切 v 削力F Z : F z 二 103 二 0.8 5.5 10— 2993.20N V 1.47 （2）计算各切削分力 根据《数控技术课程设计》表2-1可得工作台纵向切削力F i 、 v J Dn 60 3 3.14 100 10- 280 60 二 1.47m/s