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前言1
第1章概论2
1.1数控机床的产生及发展2
1.2数控机床的组成及分类2
1.3数控机床的特点及应用范围4
第2章设计主要参数及基本思想4
2.1课题要求4
2.2设计原则5
2.3总结构设计5
第3章立式数控铣床的设计和计算7
3.1主传动系统的设计7
3.2主轴系统计算11
3.3进给伺服系统的设计13
3.4进给传动的计算14
第4章微机控制系统的设计24
4.1微机控制系统组成及特点24
4.2微机控制系统设备介绍25
4.3程序部分28
致谢32
参考文献33
此设计主要对数控铣床的机构进行设计，了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y、Z工作台的传动机构设计，主要是滚珠丝杠的运用；机床整体结构的设计，了解优缺点，充分考虑主要矛盾，择优选取；单片机控制系统的设计，进一步熟悉其应用。
2.1课题要求
2.1.1题目名称（包括主要技术参数）及技术要求
立式升降台数控铣床
（1）Z轴的行程分别为300、300、250mm;
（2）进给精度0.01mm；
（3）X、Y、Z轴快速进给速度分别为6、6、3m/min；
（4）工作台面尺寸300x500mm;
（5）脉冲当量0.01mm/步；
（6）重复定位精度0.01mm.
2.1.2课题内容及工作量
(1)简易数控铣床总图A0一张
(2) X-Y工作台部件图A1一张
(3)部分零件图折合A1一张
(4)轴部件图A0一张
(5)控制原理图设计A0一张
(6)计说明书一份2万字以上
(7)翻译5000汉字
(8)上机编程100句以上
注：全部图纸用计算机绘制，说明书由计算机输出。
2.2设计原则
根据设计要求和铣床的具体情况，课题的基本设计方案如下：
（1）机床采用连续控制系统，定位方式采用增量坐标控制。
（2）考虑到机床加工精度要求不高，为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动。
（3）进给传动的设计是机床设计的重点，数控机床必须有精确的进给传动系，才会有高的精度和表面质量。考虑到电机步距角和丝杠导程只能按标准选用，为达到分辨率0.01mm的要求，需采用齿轮降速传动，利用电子控制系统消除误差。
（4）为了保证一定的传动精度和平稳性，又要求机构紧凑，所以选用丝杠螺母副。为提高传动刚度和消除间隙，采用有预加载荷的结构。
（5）传动系统要加上脉动装置。
以上为基本的设计方案，除了这些，课题应注意机床的几何精度的修正，数控指令的显示和使用等。
2.3总结构设计
2.3.1数控机床的机构设计要求
数控机床的结构设计要求主要有以下方面:
（1）有良好的抗振性能和很大的额定切削功率、高的静、动态刚度；
（2）有较高的热稳定性和较高的几何精度、传动精度、定位精度；
（3）有数控系统及其介质。
下面我们详述数控机床结构设计的主要要求
