洛陽理工學院畢業(yè)設計IX52K銑床的數控化改造摘要本文提供了一種X52k銑床的經濟型數控化改造方案，改造的主要模塊有：機械部分和數字控制電路部分。機械部分主要是對絲杠、驅動元件和減速齒輪的改造。改造后的系統(tǒng)是以步進電機為驅動執(zhí)行元件的開環(huán)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)使系統(tǒng)能夠控制進給軸的轉速，并實現其正反轉控制工作臺，實現其縱、橫向進給運動，控制冷卻和潤滑，以MCS-51型單片機為控制處理芯片，通過鍵盤輸入加工程序控制X52K銑床數控化改造后是升降臺式的。使得改造后的機床能加工除了銑削鍵槽、平面及孔等簡單的零件外，還能加工形狀復雜（如加工圓弧面、斜面及凸輪等）的零件。改造后的數控機床具有高精、高效及加工產品范圍廣等特點。關鍵詞：X52k，數控化，改造，單片機洛陽理工學院畢業(yè)設計IIX52kTHETRANSFORMATIONOFMILLINGMACHINESABSTRACTInthispaper,inbaseofourcountryseco-mimicconditionandtheexpensiveCNC,inordertoextendmachiningscope,highaccuracy,smallbatch,andhasagoodconditioninexcitedlycomplicitiesmarket.So,thememorizationrebuildingofX52Kissonecessaryandfeasible.ThispaperprovidesawayofhowtoimplementthesynchronizedmotionofthetwoaxesintheXandYplanewithCNCsystemandanopen-loopcontrolwhichusesteppingmotorsasactuatorsonaX52Kmill，andthemicrocomputerisMCS-51.thememorizationrebuildingofX52Kmillingmachinenotonlyisusedformachiningkeyway,planeandholeetc,butalso,itcanma-unfittingcomplicatedshipandtheaccuracyishigh。ThetechnologyofCNChasbecomethekeyandbasictechnologyinthemanufacturingindustry.KEYWORDS:X52Kmill，memorization，rebuildingsingle，chipcomputer洛陽理工學院畢業(yè)設計III目錄前言.1第1章整體改造方案.31.1設計方案：.31.1.1實現的目標.31.1.2機床改造的方案.31.2機構和電氣控制的改造：.41.2.1X52K的改造要求.41.2.2進給機構的改造.51.2.3電氣控制部分的改造.51.3改造后的布局.6第2章機構部分與控制部分的設計.72.1縱向方向（X軸）的設計：.72.1.1縱向步進電機選擇計算.72.1.2絲杠設計.132.1.3齒輪設計.192.2橫向(Y軸)的設計.212.3控制部分設計.222.3.1主控制器（CPU）.232.3.2存儲器擴展電路.242.3.3擴展I/O接口.242.3.4步進電機驅動電路.25洛陽理工學院畢業(yè)設計IV2.3.5行程控制.262.3.6鍵盤與顯示.272.3.7復位電路.272.3.8緊急停車.27結論.28謝辭.30參考文獻.31外文資料翻譯.32洛陽理工學院畢業(yè)設計1前言該課題來源于生產實踐的需要，利用大量閑置舊機床，對其進行數控化改造后，成為一種高效的、多功能的經濟型數控機床，是一種推陳出新、盤活存量資金的有效辦法，是低成本自動化的必由之路。數控技術及數控機床是以數控系統(tǒng)為代表的新技術，對傳統(tǒng)機械制造產業(yè)的滲透形成的機電一體化產品：數控機床；其技術范圍涉及很多領域：機械制造技術；信息處理技術；自動控制技術；伺服驅動技術；傳感器技術；軟件技術等。數控機床即是采用了數控技術的機床，或者說是裝備了數控系統(tǒng)的機床。現代數控機床都采用計算機（微型機算計）作為控制系統(tǒng)，它由CNC系統(tǒng)，機床主機及輔助裝置組成。數控未來發(fā)展的趨勢（1）往高精，高速，高柔性化及高復合化加工方向。（2）集成化、模塊化、網絡化、通用型開放式閉環(huán)控制模塊。（3）高效多軸化、實時智能化、用戶界面圖形化、科學計算可視化、插補和補償方式多樣化。（4）內裝高智能PLC，多媒體技術的應用。（5）應用自適應控制技術，引入專家系統(tǒng)指導加工，引入故障診斷專家系統(tǒng)。數控化改造的優(yōu)缺點（1）減少投資額，交貨期短（2）機械性能穩(wěn)定可靠，結構受限（3）熟悉了解設備，便于操作維修（4）可充分利用現有的條件（5）可更好的因地制宜，合理刪選功能（6）可及時采用最新技術，充分利用社會資源機床數控改造的必要性數控機床是一種典型的機電一體化產品，它集精密，柔性，和集成與一身，它可以較好的解決形狀復雜，精密，小批多變的零件加工問題，能夠穩(wěn)定加工質洛陽理工學院畢業(yè)設計2量和提高生產效率，是一種高度自動化機床。其造價較低，改造周期短，可靠性高，改造技術也日趨成熟，加之我國特有的經濟實用產品“經濟型數控裝置”的技術指標不斷的提高，產品的更新和完善的進度不斷的加快，產量不斷的提高，故有廣闊的前景，其必要性還體現在：1.由于數控改造費用低，可充分利用原有的設備和閑置設備，把它們改造成數使它們的原有功能和改造后新增加的功能得到充分的利用，提高了機床的使用價值。2.易于對現有機床實現自動化，而且針對性強，即可針對新加工的零件類型及機床來進行改造，改造后機床沒有多余的功能。3.改造后的機床加工精度得到提高，工人的勞動強度得到降低。4.減少了輔助加工時間，可提高機床的生產效率。5數控改造可在企業(yè)技術人員參加下開發(fā)，所以他們可熟悉，掌握改造后的機床性能，操作等，為以后的生產，維護，修理打下基礎。洛陽理工學院畢業(yè)設計3第1章整體改造方案1.1設計方案：1.1.1實現的目標在論文中主要討論在對X52k立式升降臺式銑床進行數控化改造，將X52K數控化改造后，通過控制系統(tǒng)使系統(tǒng)能夠控制進給軸的轉速，并實現其正反轉控制工作臺，實現其縱、橫向進給運動，控制冷卻和潤滑。通過鍵盤輸入加工程序控制X52K銑床數控化改造后是升降臺式的。X52k立式銑床是銑削鍵槽、平面及銑孔的通用機床，它沒有準確可靠的定位裝置，銑孔與銑鍵槽的位置精度一般靠模板的精度和人工劃線的精度來保證，故其加工精度低于數控機床。由于普通銑床的柔性差，不能滿足市場對形狀復雜、精度高、小批量、多品種零件需求。而數控化改造后系統(tǒng)采用步進電機為驅動執(zhí)行元件的開環(huán)系統(tǒng)，并且采用CNC數控系統(tǒng)控制X、Y工作臺，即采用以MCS-51單片機為控制系統(tǒng)，實現兩坐標聯(lián)動改造,使得改造后的機床能加工除了銑削鍵槽、平面及孔等簡單的零件外，還能加工形狀復雜（如加工圓弧面、斜面及凸輪等）的零件，且加工精度高、效率高，滿足市場的需求，且價格較廉，增加了市場的競爭力。1.1.2機床改造的方案方案：床身的上部內裝進給軸傳動系統(tǒng)為進給軸變速系統(tǒng)，這部分采用原機床的進給軸傳動系統(tǒng)即保留原機床的電動機等等，還有添加的變速箱。床身的底部是可作冷卻液箱的底座，數控系統(tǒng)顯示器及按鍵位于操作者的右邊，便于調試、和操作觀察。床身右側的電器箱內裝有兩坐標的進給伺服控制系統(tǒng)，床身左側的電器箱