荷所产生的摩擦力矩预紧力产生的摩擦力矩加速度产生的负荷扭矩加速时间热盘加工专机设计进给系统设计电控系统设计引用公式得步进电机的确定根据以上计算的参数，查实用数控机床技术手册表得选定型号的三相混合式步进电机。表三相混合式步进电机基本参数相数步距角静态相电流相电阻相电感保持转矩定位转矩电压质量转动惯量联轴器的选择根据滚珠丝杠的型号内循环单螺母式滚珠丝杠步进电机的型号联轴器是连接步进电机和滚珠丝杠的，大小根据两端的直径来确定，查实用数控机床技术手册表和表可得滚珠丝杠固定端直径，步进电机直径所以选择型号为的弹性联轴器。轴承的选择这次选的轴承为角接触球轴承。根据滚珠丝杠的型号，与轴承相连的直径为。所以选择型号为的角接触球轴承。横梁进给系统机械部分设计横梁进给系统是通过滚珠丝杠带动滑板移动，从而使安装在滑板上的动力头移动，从而使铣刀进行轴方向的铣削运动。根据估算，滑板的重量，加上动力头的重量和铣削过程中产生的铣削力的总和基本和工作台的重力相同。为了方便外购，零部件的替换，横梁进给系统零部件都按工作台进给系统的零部件型号选购。无锡太湖学院学士学位论文电控系统部分设计控制形式的选择和分析开环控制系统开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统。其执行机构通常采用功率步进电机或电业脉冲马达。数控装置发出的脉冲指令通过环形分配器和驱动电路，使步进电动机转过相应的步距角，再经过传动系统，带动工作台或刀架移动。移动部件的速度和位移量是由输入脉冲的频率和脉冲数决定的，位移精度主要决定于该系统各有关零部件的制造精度。如图图开环控制系统开环控制系统具有结构简单系统稳定容易调试成本低等优点。但是系统对移动部件的误差没有补偿和校正，所以精度低，般适用于经济型数控机床和旧机床的数控化改造。闭环控制系统这种控制系统绝大多数采用伺服电机，在机床的运动部件上安装有位移测量装置。如图所示，测量元件安装在工作台上，测出工作台的实际位移值反馈给数控装置。位置比较电路将测量元件反馈的工作台实际位移值与指令的位移值相比较，用比较的误差值控制伺服电机工作，直到到达实际位置，误差值消除，此称之为闭环控制。如图图闭环控制系统从理论上讲，闭环控制系统的控制精度主要取决于检测装置的精度，它完全可以消除由于传动部件制造中存在的误差给工件带来的影响。所以这种控制系统可以得到很高的加工精度。闭环系统的设计和调整都有很大的难度，主要用于些精度较高的数控镗床数控铣床超精车床和加工中心等。半闭环控制系统半闭环控制系统是在开环系统的丝杠上或进给电动机的轴上装有角位移检测装置，如圆光栅光电编码器及旋转式感应同步器等。该系统不是直接测量工作台位移量，而是通过检测丝杠转角间接的测量工作台的位移量，然后反馈给数控装置。这种控制系统实际控制的是丝杠的转动，而丝杠螺母副的传动误差无法测量，只能靠制造保证。因而半闭环控制系统的精度低于闭环控制系统，高于开环控制系统，调试比闭环控制系统容易设备的成本介于开环与闭环控制系统之间。如图热盘加工专机设计进给系统设计电控系统设计图半闭环控制系统由于角位移检测装置比直线位移检测装置结构简单，安装调试方便，因此配有精密滚珠丝杠和齿轮的半闭环系统正在被广泛的使用。目前已逐步将角位移检测装置同伺服电动机设计成个部件，使系统变得更加简单，安装调试都比较方便，中档数控机床广泛采用半闭环控制系统。综合上述几种控制系统，由于此次加工的热盘精度要求不是很高，且为了节省成本，所以采用开环控制系统。控制系统方案确定数控系统基本硬件组成任何个数控系统都有硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，其性能的好坏，直接影响整个系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效的运行。机床数控系统的硬件电路由四部分组成中央处理单元总线。包括数据总线地址总线控制总线储存器。包括制度可编程储存器和随即读写储存器输入输出接口电路。总体组成主控器单片机储存器接口键盘显示及步进电机系统总体确定后，进行各部分设计软硬件任务合理分配涉及软硬件任务分配的有控制步进电机的脉冲发生与脉冲分配数码显示的字符发生键盘扫描管理。上述三个都可以用专用硬件芯片实现，也可以用软件编程实现。用硬件实现，编程时较简单，但同时增加了硬件成本及故障源。用软件实现，可节省芯片，降低成本，但增加了编程难度。在决定用何种何法实现时，应统筹兼顾，同时还应根据设计者的软硬件方面的实际经验及能力。此处决定如下控制步进电机用的脉冲发生器用硬件，采用国产环形分配器实现。字符发生及键盘扫描均由软件实现。无锡太湖学院学士学位论文主控器主控芯片选择近年来国外些主要的半导体制造厂家相继生产了各种位的单片微型计算机单片机。主要有公司的系列，系列等等，目前在国内用的较广，开发工具较齐的是系列。这里选用系列中的。系列单片机介绍下面介绍与硬件设计及软件编程关系密切的有关系列单片机的些特性。系列单片机的基本特性单片机是集端口及部分与体的功能很强的控制器。现用得较广泛的是系列。该系列包括三个产品。三者的引脚完全兼容，仅在结构上有些差异，主要是是无的，而则使用代替的。通常所说的单片机是该系列的简称。用得较多的是该系列中的。单片机的基本特性如下以为例具有位的中央处理器芯片内有时钟发生电路具有具有字节具有个特殊功能的寄存器具有个端口，根线可寻址外部数据存储器可寻址字节外部程序存储器具有两个位定时计数器具有个中断源，配备个优先级具有个双全功能串行接口具有位寻址能力，适于逻辑运算。从上述特性可以发现，块芯片，功能几乎相当于由块块块块两块和块所组成的微机计算机系统。管脚功能及应用特性简介引脚功能分类按引脚功能可分为三类，即线共个位口。控制线片外取指令控制地址锁存控制片外存储器选择复位控制。电源及时钟应用特性热盘加工专机设计进给系统设计电控系统设计口线不能都用作用户线，除外，真正可完全为用户使用的口线只有口，以及部分作为第功能使用的口口的驱动能力为口驱动个门电路，口则只能驱动个门口试双重功能④时钟频率外接时钟频率可在间选择。三总线结构单片机的三总线结构如下。地址总线地址总线宽度为位，故其外部存储器直接寻址范围达字节，位地址总线由口经地址锁存器提供低位，高位由口直接提供。数据总线数据总线宽度为位，由口直接提供。控制总线由口的第二功能状态和根独立的控制线组成。存储器结构单片机存储器包括程序存储器和数据存储器，可直接寻址的存储器结构如图。其中外部程序存储器和数据存储器都需要扩展电路。时序由于单片机中程序存储器和数据存储器严格分开，因此，程序存储器的操作时序中分为两种情况不执行指令和执行指令。两种情况的操作时序如图。对于存储器的扩展芯片的选择极为重要。无锡太湖学院学士学位论文图储存器结构图外部程序存储器的操作时序热盘加工专机设计进给系统设计电控系统设计龙门铣床相结合，利用数控技术，减少了劳动力，加快了产品的生产效率。由于这次设计的机床比较简单，加工精度不是很高，但操作方便，成本低，易于制造，满足了老板提出的要求，在实际的运行过程中如果遇到什么问题，或老板有什么新的要求再进行改造。不足之处及未来展望此次机床设计中还存在个重大缺陷就是，横梁是不可活动的，切削动力头也是不可以活动的，这致使前备量和后备量的不足，从而加工的范围很少有调节的余地，刀具的拆装也很是不便，这些都是通过动力头主轴的调节伸缩来实现的。目前我们已经通过在工作台上开圆形槽来减少这种不便，但这不是长久之计。改进方法，我们可以通过在悬挂板和动力头之间加些燕尾滑板靠丝杆螺母移动，也可以使用些小电机通过齿轮减速或皮带轮的减速来实现动力头的上下移动。当然我们还可以从立柱方面考虑，在立柱上装些滑动装置，通过立柱的上下移动来实现动力头的上下移动。最后，关于此次的毕业设计，非常感谢张大骏老师给予的指导和帮助，由于个人经验，能力有限，设计中还存在不完善的地方，敬请各位老师指正。无锡太湖学院学士学位论文致谢为期几个月的毕业设计终于告段落，在这几个月的时间里，我经历了拿到课题时的迷茫，深入了解课题时的困惑到解决课题后的兴奋。这次毕业设计之所以能顺利完成，要非常感谢各位老师，朋友的帮忙，在我迷茫困惑的时候给予我的帮助。在这里特别要感谢张大骏导师，他在我设计的不同阶段以不同的方式对我的设计给予重要的帮助，他的丝不苟的治学态度，真诚的为人品格，踏踏实实的求真作风，深深影响了我，使我在学习和今后的工作道路上受益匪浅。最后，向在百忙之中审阅本文的老师表示感谢,热盘加工专机设计进给系统设计电控系统设计参考文献李金伴，马伟民实用数控机床技术手册北京化学工业出版社，隋秀凛，高安邦实用机床设计手册机械设计与研究于金机电体化系统设计与实践北京化学工业出版社，纪名刚机械设计高等教育出版社，金大鹰机械制图北京机械工业出版社，李秀珍曲玉峰机械设计基础北京机械工业出版社，顾京现代机床设备北京化学工业出版社，华大年机械原理北京高等教育出版社，吴祖育数控机床上海上海科学技术出版社，华大年机械原理北京高等教育出版社，关慧贞机械制造装备设计北京机械工业出版社，，，，中断功能单片机提供个中断请求源。两个由输入的外部中断请求，两个位片内的定时器计数器溢出请求，个为片内的串行口中断请求或。这些中断源的引脚如图所示，为口的第二功能。对于每个中断请求源，都可编程为高级优先级或低级优