北理工《机床数控系统综合设计》期末大作业

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(478)     北京理工大学远程教育学院2017-2018年第二学期

《机床数控系统综合设计》期末大作业
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1.题目:
钻铣床用两轴数控直线运动单元设计
2.设计任务:
(1) 设计一个如图1所示，满足给定条件的钻铣床用两轴数控直线运动单元。

图1 钻铣床用两轴数控直线运动单元
给定条件
        加工范围       X向200mm   Y向160mm
        运动分辨率     优于0.005mm
        最大移动速度(快进)1600mm/min
        最大进给速度(工进) 200mm/min
        最大切削力   500N
        外形尺寸(参考) 500mm X 450mm X200mm
（2）设计的钻铣床用两轴数控直线运动单元可用于图2所示零件的加工。

图2 待加工的零件
3.设计要求
(1)进行数控系统功能实现技术分析，画出数控系统软硬件系统框图（建议以51系列单片机为数控系统CPU，以丝杠螺母为传动机构，以步进电动机为驱动电动机）；
(2)进行机械传动机构和导向支撑机构的设计计算,根据计算结果，从产品样本或网络上选择相应的部件，给出部件的型号和主要参数；
(3)绘制逐点比较法平面直线插补程序流程框图,并编写其源程序；
(4)分析图2所示零件的数控加工工艺，用G代码编制数控加工程序；
(5)电机控制采用软环分的脉冲分配方法，设计软环分表格。
(5)撰写设计说明书一份(3000字以上)。
说明书包括如下内容：
        数控系统功能实现技术分析；
        机械系统的设计方案说明；
        机械结构主要零部件（包括驱动电机，丝杠螺母和导轨等）的设计计算，对支撑方式进行说明；
        控制电路的设计方案说明（包括驱动电动机控制方法分析和插补算法的实现）；
        分析待加工零件的数控加工工艺，编写相应的G代码
        设计任务工作总结；
        参考文献。