1、地址的低位。即使不访问外部存贮器，端仍有周期性正脉冲输出，其数控立式铣镗床及控制系统设计摘要,数控,立式,镗床,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要本次设计通过对现有数控铣镗床的分析研究，提出种新的设计方案,其自动化程度更高，结构也相对比较简单。这点在论文会得以体现。本方案中，主轴箱采用电磁离合器实现有级变速，在三个方向上的进给运动均采用滚珠丝杆，而动力则由步进电动机通过调隙齿轮来传递，并且采用单片机进行数字控制。控制系统采用系列单片机，通过扩展程序存储器数据存储器和接口实现硬件电路的设计。论文中也对软件系统的设计做出了相关说明。关键词电磁离合器滚珠丝杆步进电机单片机系统扩展机床主要部件及其运动方式的选定主运动的实现因所设计的机床要求能进行立式的铣和镗，垂直方向的行程比较大,因而采用工作台不动,而主轴箱各轴向摆放为立式的结构。

2、间隙的机构来消除间隙。二横向进给系统的设计计算滚珠丝杠螺母副的选择计算假定工作台及零件的总的量.轴的行程为纵向脉冲当量.预选滚珠丝杠基本导程步距角快速进给速度.㈠脉冲当量和传动比的确定传动比的选定计算转动惯量初选步进电机的型号为则查表查出电机转子转动惯量.为了机床的布局紧凑且方便可取.。则滚珠丝杆转动惯量折算工作台质量折算传动系统等效转动惯量计算.工作载荷分析及计算滚珠丝杠上的工作载荷是指滚珠丝杠副在驱动工作台是滚珠丝杠所承受的轴向力，也叫作进给牵引力。它包括滚珠丝杠的走刀抗力及与移动体重力和作用在导轨上的其他切削分力相关的摩檫力。据机床加工的特点，当铣削槽时，工作载荷最大，由于铣削时，工作载荷既包括铣削时沿着丝杠轴的方向的力即轴向力，也包括工作台及工件的重量即垂直丝杠轴方向的力，只要考虑铣削的情况，而铣削时的轴向力不大，所以在。

3、电源。脚接地。时钟引脚脚外接晶体时与片内的反相放大器构成个振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。脚接外部晶体的个引脚。在单片机内部，它是个反相放大器的输入端。当采用外接晶体振荡器时，此引脚应接地。脚接外部晶体的另端，在单片机内部接至反相放大器的输出端。若采用外部振荡器时，该引脚接受振荡器的信号，即把信号直接接至内部时钟发生器的输入端。.控制引脚它包括等。此类引脚提供控制信号，有些引脚具有复用功能。脚当振荡器运行时，在此引脚加上两个机器周期的高电平将使单片机复位。复位后应使此引脚电平为.的低电平，以保证单片机正常工作。掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持内部中的数据不丢失。当下降到低于规定值，而在其规定的电压范围内.时，就向内部提供备用电源。脚当单片机访问外部存贮器时，地址锁存允许输出脉冲的下降沿用于锁存。

4、数控立式铣镗床及控制系统设计摘要，丹准确性差，且易于松动，适用于刚度要求不高或随时调节预紧的传动。双螺母齿差式预紧调整方法两边的下螺母的凸缘上有外齿，分别与紧固的螺母座两端的内齿圈，两个螺母向相同方向旋转，每转过个齿，调整轴向位移。能够精确地调整预紧力，但结构尺寸较大，装配调整比较复杂，宜用于高度精度的传动机构。在垂直进给运动中要求要不定时调节预紧力，因而宜用双螺母螺纹式预紧。五齿轮传动消隙齿轮传动的间隙也叫侧隙，它是指个齿轮固定不动，另个齿轮能够作出的最大角位移。传动间隙是不可避免的，其产生的这样原因有由于制造及装配误差所产生的间隙为使用热膨胀而特意留出的间隙。为了提高定位精度和工作的平稳性，要尽可能减小传动间隙。除了提高制造和装配精度外，消隙的主要途径有设计可调整传动间隙的机构设置弹性补偿元件。在这设计里我采用可调整齿轮传动。

5、必须分三个阶段启动，每个阶段启动频率为，在.内玩完成升速.过渡，取，则步进电动机运行频率为而步进电机允许的运行频率为，因而满足要求。第四部分控制系统的设计控制系统总体方案的拟定.机电体化控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成.控制系统的控制对象主要包括各种机床,如车床铣床磨床等等.控制系统的基本组成如下图所示二总控制系统硬件电路设计.单片机的设计系列单片机的设计系列单片机的所有产品都含有除程序存贮器外的基本硬件，都是在的基本上改变部分资源程序存贮器数据存贮器口定时计数器及些其他特殊部件。在控制系统设计中，我们采用的是，可寻址字节程序存贮器和字节数据存贮器。内部没有程序存贮器，必须外接程序存贮器。采用条引脚的双列直插式封装，引脚和功能分为三部分。.电源及时钟引脚此部分引脚包括电源引脚及时钟引脚。电源引脚接入单片机的工作电源。脚接。

6、布局为了使主轴箱在数控的计算机控制上齿轮的传动更准确更平稳，工作更可靠，主轴箱主要采用离合器变换齿轮的有级变速。进给运动的实现本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制，因此在三个方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过调隙齿轮传递。数字控制的实现采用单片机控制，各个控制按扭均安装在控制台上，而控制台摆放在易操作的位置，这点须根据实际情况而定。机床其它零部件的选择考虑到生产效率以及生产的经济性，机床附件如油管行程开关等，以及标准件如滚珠丝杠轴承等均选择外购形式。三机床总体布局的确定根据以上参数及主要部件及其运动方式，则可拟定机床的总体布局图，详细图纸请参照号图纸。第二部分主传动的设计．拟定转速图㈠.确定结构式和结构网式.主传动的确定，和公比的确定根据的使用说明书，初步确定本次设计的数控立式铣镗床的主轴转速范。

7、不考虑铣削时产生的轴向力。取铣削刀具直径为，而机床的计算转速为，则而，机床主传动系统的传动效率则选端铣，对称，其中端铣，时，则得则可得则在燕尾导轨上滚珠丝杆的工作载荷为其中，.，㈡滚珠丝杠设计计算计算作用在丝杠上的最大动负荷其中因为般.，取.则由查机床设计手册，选择丝杠的型号。选择滚珠丝杠的直径为，型号为,其额定动载荷是，强度足够用。效率计算根据机械原理的公式，丝杠螺母副的传动效率为螺纹升角因为工作台轴行程为。则令,滚珠丝杆螺母及轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向负载荷的。刚度验算.丝杆的拉压变形量滚珠丝杆截面积按丝杆螺纹的底径确定工作负载引起的导程的变化量可用下式计算则丝杆的拉伸或压缩变形量由于两端均采用推力轴承，且丝杆又进行了预紧，故其拉压刚度可比端固定的丝杆提高倍。.滚珠与螺纹滚道间的接触变形量该变形量与滚珠列圈数有关，即与。

8、的齿数在确定齿轮齿数时应注意齿轮的齿数和不应过大，以免加大两轴之间的中心距，使机床的结构庞大，而且增大齿数和还会提高齿轮的线速度而增大噪声，所以在设计时要把齿数和控制在为了控制每组啮合齿轮不产生根切现象，使最小齿数，因而齿轮的齿数和不应过小。在ⅣⅤ轴间则可查表.和.两行又而最小齿轮的齿数是在的齿轮副中，令则等，在高速轴中尽量使齿轮的几何尺寸小点以减小主轴的尺寸，所以可取可查出同理且查得.取则查得查得取则查得查得取则查得㈣.传动系统图的拟定根据以上分析及计算，拟定如下传动系统图二．主传动主要零件的强度计算㈠．电动机的选择．电动机的功率计算查机床主轴变速箱设计指导端铣硬质合金端铣刀铣刀材料是号钢半精铣,齿数，取,取.，取.，取。主切向切削力硬质合金端面铣刀铣削碳钢工件切削功率根据上面两个公式求得.电动机参数的选择在选择电动机时，必须。

9、滚珠总数量有关，与滚珠丝杆的长度无关。当丝杆在工作时有预紧时，其接触变形量为其中为预紧力而丝杆加有预紧力，且预紧力为轴向最大负载的时可减少半。因此实际变形量为.支承滚珠丝杆的轴承的轴向接触变形根据以上的计算，则总变形量为三级精度丝杆允许的螺距误差为，故刚度足够。因为滚珠丝杆两端都采用推力球轴承并预紧，因此不会产生失稳现象，故不需做稳定性校核。步进电机的选择负载转矩计算及最大静转矩选择又则折算到电动机轴上的总加速力矩为折算到电动机轴上的摩擦力矩附加摩擦力矩预紧力，滚珠丝杆未预紧时的传动效率取则则步进电动机快速空转启动力矩对于工作方式为五相十拍得步进电动机最大静转矩从相关资料查出型步进电动机最大静转矩为.，大于所需快速空载启动力矩，可作为初选型号。校核步进电机的空载启动频率步进电机的空载启动频率是而型步进电动机最高空载启动频率为,因。

10、的最小降速比均取。则三个变速组的总降速可达。故无需要增加降速传动，但为了使中间两个变速组做到降速缓慢，以利于减小变速箱的径向尺寸和有利于制动方便，在ⅠⅡ轴间增加对降速传动齿轮，同时，也有利于设计变型机床，因为只要改变这对降速齿轮传动比，在其他三个变速组不变的情况下，就可以将主轴的种转速同时提高或降低，以便满足不同用户的要求。分配降速比前面已确定，共需三个变速组，并在ⅠⅡ轴间增加对降速传动齿轮，要用到四个变速组，在主轴Ⅴ上标出级转速,在第Ⅰ轴上用点代表电动机转速，最低转速用点标出，因此,两点相距约格，即代表总降速传动比为。定出各变速组的最小传动比根据降速前慢后快的原则，在ⅣⅤ轴间变速组取，在ⅢⅣ轴间变速组取，在ⅡⅢ轴间变速组取，在Ⅱ轴间变速组取则根据结构式可知ⅡⅤ轴间变速组的级比指数分别为。传动副为。则画出上图的转速图。.确定各齿。

11、使得，根据这个原则，查机械设计手册选取型电动机，其基本参数如下单位为㈡．齿轮传动的设计计算由于直齿圆柱齿轮具有加工和安装方便生产效率高生产成本低等优点，而且直齿圆柱齿轮传动也能满足设计要求，所以本次设计选用渐开线直齿圆柱齿轮传动主轴箱中的齿轮用于传递动力和运动，它的精度直接与工作的平稳性接触误差及噪声有关。为了控制噪声，机床上主传动齿轮都选用较高的精度，但考虑到制造成本，本次设计都选用的精度。具体设计步骤如下模数的估算按接触疲劳和弯曲疲劳计算齿轮模数比较复杂，而且有些系数只有在齿轮各参数都已知道后方可确定，所以只在草图画完之后校核用。在画草图之前，先估算，再选用标准齿轮模数。齿轮弯曲疲劳的估算公式式中即为齿轮所传递的功率齿面点蚀的估算公式式中即为齿轮所传递的功率其中为大齿轮的计算转速，为齿轮中心距。由中心距及齿数求出模数根据估算。

12、为，则.。由设计手册取标准值得.。令，则则取。.确定变速组和传动副数目为了满足结构设计和操纵方便的要求，主轴转速为级的变速系统，总共需要四个变速组。.确定传动顺序方案按着传动顺序，各变速组排列方案只有个也不存在符不符合“前多后少前疏后密”的原则，本次设计即采用此方案。.确定扩大顺序方案传动顺序方案确定以后，还可列出若干不同扩大顺序方案。如无特殊要求，根据“前密后疏”的原则，应使扩大顺序和传动顺序致，通常能得到最佳的结构式方案，故选用结构式方案。检查最后扩大组的变速范围故合符要求。㈡.拟定转速图根据已确定的结构式或结构网议定转速图时，应注意解决定比传动和分配传动比，合理确定传动轴的转速。定比传动在变速传动系统中采用定比传动，主要考虑传动结构和性能等方面的要求，以及满足不同用户的使用要求。在铣镗床的设计中，总降速比为.。若每个变速组。

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