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数数控控机机床床课课程程设设计计任任务务书书应用专业:应用专业:机械工程及自动化 电话:电话:1597509932615975099326邮箱:邮箱:wshfaa126.comwshfaa126.com机机电电学学院院专专业业组组教教研研室室二二 零零一一二二 年年十十二二月月一、课程的地位、任务和作用一、课程的地位、任务和作用数控机床是机械工程及自动化专业的主干专业课之一,对实际应用能力要求很高;通过该课程设计使学生进一步掌握和消化数控机床基本内容,了解数控机床编程的特点和步骤,深化工艺处理技术和编程方法,通过调试,掌握系统软件的操作方法和实际动手能力,为今后从事数控领域工作打下扎实基础。二、课程设计题目及要求二、课程设计题目及要求本课程设计题目:数控机床课程设计由于是对原有机床进行经济型数控机床改造,因而在考虑具体方案时,基本原则是在满足使用要求的前提下,降低成本。根据 C616 车床有关资料,确定总体方案。采用控制器进行控制,控制选择电机的输出经齿轮减速后,带动滚珠丝杆转动,从而实现纵向、横向进给运动。第一组:已知机械部分条件:工作台重量:w=800N时间常数:T=25ms(计算转动力矩时所需要)滚珠丝杆基本导程:L0=6mm行程:X=320mm Y=200mm脉冲当量:p=4m/step步距角:a=0.750/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=1m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用逐点比较法步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第二组:已知机械部分条件:工作台重量:w=800N时间常数:T=28ms滚珠丝杆基本导程:L0=6mm行程:X=500mm Y=350mm脉冲当量:p=4m/step步进角:a=0.750/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=2m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用逐点比较法步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第三组:已知机械部分条件:工作台重量:w=700N时间常数:T=22ms滚珠丝杆基本导程:L0=6mm行程:X=460mm Y=200mm脉冲当量:p=4m/step步进角:a=0.750/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=1.5m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用数字积分法(DDA)步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第四组:已知机械部分条件:工作台重量:w=600N时间常数:T=20ms滚珠丝杆基本导程:L0=7mm行程:X=320mm Y=150mm脉冲当量:p=4m/step步进角:a=0.750/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=1m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用数字积分法(DDA)步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第五组:已知机械部分条件:工作台重量:w=500N时间常数:T=16ms滚珠丝杆基本导程:L0=7mm行程:X=300mm Y=120mm脉冲当量:p=4m/step步进角:a=0.750/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=1m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用逐点比较法步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第六组:已知机械部分条件:工作台重量:w=900N时间常数:T=30ms滚珠丝杆基本导程:L0=8mm行程:X=600mm Y=300mm脉冲当量:p=4m/step步进角:a=0.750/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=2m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用逐点比较法步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第七组:已知机械部分条件:工作台重量:w=920N时间常数:T=30ms滚珠丝杆基本导程:L0=8.5mm行程:X=620mm Y=310mm脉冲当量:p=5m/step步进角:a=0.750/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=2m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用数字积分法(DDA)步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第八组:已知机械部分条件:工作台重量:w=940N时间常数:T=26ms滚珠丝杆基本导程:L0=8.6mm行程:X=660mm Y=320mm脉冲当量:p=5m/step步进角:a=0.800/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=2m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用数字积分法(DDA)步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)第九组:已知机械部分条件:工作台重量:w=960N时间常数:T=30ms滚珠丝杆基本导程:L0=9mm行程:X=660mm Y=320mm脉冲当量:p=5m/step步进角:a=0.850/step步进电机通电方式:四相八拍快速进给速度:Vmax=2m/min控制部分条件:采用单片机轨迹控制采用数字积分法(DDA)步进电机的控制(纵向进给系统的设计与计算;横向进给系统的设计与计算;步进电机的选择;直线、圆弧的轨迹控制方案;控制系统的硬件;控制系统的部分软件。到时档案袋中有:说明书 图纸:装配图控制系统硬件图)设计内容:1 总体设计方案的确定;2 机械部分的设计与计算;1)纵向进给系统的设计与计算2)横向进给系统的设计与计算3 数控部分的设计与编程1)电机的选择及其控制原理2)选用控制方式(单片机)(1)主程序(框图)(2)子程序(框图)(3)程序清单4 编程原理(考虑)1)输入相关参数2)生成加工程序参加本课程设计的学生分为 8 组。每组选派一名组长,负责组内任务的划分,保证组内各人员的设计任务各不相同且设计分量基本相等,并协助指导教师督促和检查课程设计进展,保证每个同学都能独立完成自己的课程设计。要求达到如下目标:1)针对设计任务选择合适的实现方案;2)培养查阅技术手册和有关技术资料的能力;3)培养程序设计能力,熟悉常用的单片机;4)培养程序调试能力;5)培养编制技术文档的能力;6)培养严肃认真、一丝不苟和实事求是的科学态度。三、课程设计基本内容三、课程设计基本内容.共 3 周,设计包括的项目及学时分配为:1)查阅数控机床课本,学习有关资料;2)确定数控机床的设计方案;3)总体结构的设计分析;4)主轴结构的设计;5)进给轴的设计;6)电动机的选择及设计;7)单片机的选择8)主程序框图;9)子程序框图;10)子程序清单;11)熟悉数控手动编程;12)软件仿真;13)调试程序;14)编写设计说明书;15)答辩。四、完成的文件四、完成的文件1. 说明书一份;2. 装配图一份;1、总装图(应考虑以下细节)(1)底座、工作台:X 向拖板行程;Y 向拖板行程。(2)滚珠丝杆、螺母的固定方式以及连接方法,双精简支支承组合、CBD 系列埋入式双螺母垫片预紧、滚珠丝杆副(3)滚动导轨的支装、固定(双根正装、反装、倒装、混合安装) ,防护罩的选择、确定及安装(4)步进电机的安装与固定:a) 与滚珠丝杆直接联接;b) 通过齿轮变速与丝杆连接。(5)标记栏、明细表、技术要求齐全1)零件的标注与排序要求:a) 关键零件或部件要标注;b) 部件与部件之间的连接件要标注;c) 零、部件要按一定的方向进行标注。2)明细表、技术要求齐全 (6)尺寸要求:关键工作参数尺寸;总体安装尺寸;外形尺寸;配合件的公差与配合;3. 控制图一份;单片机的硬件电路原理图的控制接线图五、教材及主要参考书五、教材及主要参考书主要参考书:主要参考书:1)何雪明.数控技术.武汉:华中科技大学出版社,2006.2)张宇主编.数控技术实践.北京:机械工业出版社,2004.3)许详泰主编.数控加工编程实用技术.北京: 机械工业出版社,2002.4)朱晓春主编.数控技术.北京:机械工业出版社,2006.课程设计成绩评定课程设计成绩评定设计说明书、图纸卷面成绩:设计说明书、图纸卷面成绩:50%50%出勤考核:出勤考核:10%10%;答辩成绩:答辩成绩:40%40%考试;考试;综合评定成绩。综合评定成绩。
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