| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外五轴微型数控铣床的研究水平及发展趋势 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国外五轴微型数控铣床的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国内五轴微型数控铣床的研究现状 | 第13页 |
| 1.2.3 五轴微型数控铣床的发展趋势 | 第13-14页 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 | 第14-15页 |
| 1.4 本章内容 | 第15-16页 |
| 第二章 五轴微型数控铣床结构设计与仿真分析 | 第16-33页 |
| 2.1 微型数控铣床机械结构总体方案设计 | 第16-18页 |
| 2.2 微型数控铣床参数确定 | 第18-20页 |
| 2.3 铣床主要零部件设计 | 第20页 |
| 2.3.1 底座及立柱设计 | 第20页 |
| 2.3.2 直线运动单元的设计 | 第20页 |
| 2.3.3 旋转运动单元的设计 | 第20页 |
| 2.4 微型数控铣床实体建模 | 第20-24页 |
| 2.4.1 建模过程及原则 | 第21-22页 |
| 2.4.2 数控铣床整机及关键部件模型 | 第22-24页 |
| 2.5 微型数控铣床实体运动学仿真 | 第24-27页 |
| 2.5.1 创建连杆 | 第24-25页 |
| 2.5.2 定义运动副 | 第25页 |
| 2.5.3 定义运动驱动与仿真解算 | 第25页 |
| 2.5.4 仿真解算及求解 | 第25-26页 |
| 2.5.5 结果输出 | 第26-27页 |
| 2.6 微型数控铣床蜗轮轴静力学分析 | 第27-32页 |
| 2.6.1 静力学分析基础 | 第28-29页 |
| 2.6.2 蜗轮轴载荷分析 | 第29页 |
| 2.6.3 蜗轮轴有限元模型建立及材料参数设置 | 第29-30页 |
| 2.6.4 有限元模型网格划分 | 第30-31页 |
| 2.6.5 载荷添加及边界条件设置 | 第31页 |
| 2.6.6 结果处理 | 第31-32页 |
| 2.7 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 五轴微型数控铣床系统总体设计 | 第33-41页 |
| 3.1 数控系统简介与设计形式选择 | 第33-35页 |
| 3.1.1 五轴数控铣床的控制系统简介 | 第33-34页 |
| 3.1.2 串口通讯简介 | 第34页 |
| 3.1.3 数控系统的功能模块化设计 | 第34-35页 |
| 3.2 数控系统整体设计方案 | 第35-37页 |
| 3.3 操作系统开发平台选择及软件设计流程 | 第37-39页 |
| 3.3.1 操作系统及开发平台选择 | 第37-38页 |
| 3.3.2 软件系统流程图设计 | 第38-39页 |
| 3.4 单片机主要芯片的选型 | 第39-40页 |
| 3.4.1 主芯片STM32F103RET6 | 第39页 |
| 3.4.2 USB转串口芯片CH340G | 第39页 |
| 3.4.3 光电隔离TLP521-4 | 第39-40页 |
| 3.4.4 LM393芯片 | 第40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 五轴微型数控铣床系统硬件设计 | 第41-55页 |
| 4.1 数控系统下位机电路图设计及生产 | 第41-50页 |
| 4.1.1 Altium Designer Summer 09 简介 | 第41页 |
| 4.1.2 单片机最小系统原理图绘制 | 第41-43页 |
| 4.1.3 电压差动放大电路原理图绘制 | 第43页 |
| 4.1.4 驱动器控制信号电压转换 | 第43-44页 |
| 4.1.5 单片机光耦隔离电路原理图绘制 | 第44页 |
| 4.1.6 单片机串口通讯电路原理图绘制 | 第44-45页 |
| 4.1.7 单片机原理图绘制 | 第45-46页 |
| 4.1.8 单片机PCB文件生成 | 第46-49页 |
| 4.1.9 单片机实物图 | 第49-50页 |
| 4.2 电机驱动器接口设计 | 第50-52页 |
| 4.2.1 步进电机驱动器接口设计 | 第50页 |
| 4.2.2 直流无刷电机驱动器接口设计 | 第50-52页 |
| 4.3 数控铣床硬件系统箱的设计 | 第52-54页 |
| 4.3.1 数控系统硬件接线图 | 第52页 |
| 4.3.2 硬件系统箱设计 | 第52-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 五轴微型数控铣床系统软件设计 | 第55-82页 |
| 5.1 刀具半径补偿程序设计 | 第55-59页 |
| 5.1.1 刀具补偿基本原理 | 第55页 |
| 5.1.2 刀具补偿方式选择 | 第55-57页 |
| 5.1.3 刀具补偿部分代码程序 | 第57-58页 |
| 5.1.4 刀具补偿用户界面 | 第58-59页 |
| 5.2 串口通讯程序设计 | 第59-63页 |
| 5.2.1 MSComm串口通讯基本原理 | 第59-60页 |
| 5.2.2 STM32 USB串口通讯基本原理 | 第60-61页 |
| 5.2.3 上位机串口通讯部分代码程序 | 第61-62页 |
| 5.2.4 下位机串口通讯部分代码程序 | 第62-63页 |
| 5.3 译码模块程序设计 | 第63-66页 |
| 5.3.1 译码模块原理 | 第63页 |
| 5.3.2 译码模块部分代码程序 | 第63-66页 |
| 5.4 插补模块 | 第66-77页 |
| 5.4.1 数字积分法直线插补 | 第66-70页 |
| 5.4.2 逐点比较法圆弧插补 | 第70-72页 |
| 5.4.3 插补模块部分程序代码 | 第72-77页 |
| 5.5 模拟图形显示 | 第77-81页 |
| 5.5.1 三维图形变换 | 第77-78页 |
| 5.5.2 正轴测图显示 | 第78-79页 |
| 5.5.3 模拟图形模块部分代码显示模块 | 第79-80页 |
| 5.5.4 模拟仿真图形显示 | 第80-81页 |
| 5.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 第六章 总结与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 总结 | 第82页 |
| 6.2 展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 在校期间公开发表的学术论文 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88页 |