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Word版设计说明书1份，共38页，约29000字
CAD版本图纸，共8张

摘 要
随着我国电子制造业和印制电路板（PCB)行业的快速发展给电子制造装备提出越来越高的要求，印制电路板数控钻床向着高速、高精度、高可靠性、智能化、柔性化、集成化的发展趋势越来越明显，目前，高精度高速微孔印制电路板数控钻床是制约和影响我国电子制造业水平和电子信息产业基础配套能力的重要因素，是我国电子制造业与世界先进水平差距体现的重要环节之一。因此，开展高精度高速微孔印制电路板数控钻床关键技术的研究与应用，改善和提高PCB数控钻床的整体性能，对于提高我国电子制造工艺装备水平和电子信息制造业自我配套能力具有重要的现实意义。本文系统的介绍了自行设计与制造的加工印刷电路板微型数控钻床及其控制系统的组成及原理，并对各部分功能进行了分析，特别是MCS-51系列单片机的具体应用及扩展，研究结果具有实用价值.
关键词：印制板数控钻床；MCS-51单片机；步进电机；滚珠丝杠副

Abstract
 It is proposed that more and more demands to the electron manufacturing manufacturing industry and PCBs profession. The PCBs numerical controlled drill machine development tendency that faces high speed, high accuracy, high dependability, intelligentization, flexibleization and integrationization is more and more obvious. Currently, high-precision high-speed catalysis PCBs numerical controlled drill machine is constrained and influenced the level of China's electronics manufacturing industry and the electronic information infrastructure capacity is an important element of our electronic manufacturing gap with the world's advanced level of one of the important links. Thus, high-precision high-speed PCBs numerical controlled drill machine research and application of key technologies to improve and enhance the overall performance of PCBs numerical controlled drill machine  for electronic manufacturing processes and equipment to improve our level of self-supporting capacity of the manufacturing sector and electronic information will be of practical significance. This paper systematically introduces the composition and principle of a self-design and manufactured miniature NC drill machine and control system used for processing printing circuit board. It analyzes the function of every part, especially for the specific application and expandability of MCS-51 single chip processors. The result possesses value.
 Key word: the PCBs numerical controlled drill machine; MCS-51single chip; Step Motor;Ball screw

目  录
摘 要  I
ABSTRACT（英文摘要）  Ⅱ
目  录  Ⅲ
第一章 绪论  1
1.1 概述  1
1.2 CNC钻床技术  2
1.2.1 CNC钻床技术的主要特点  2
1.2.2 CNC钻床技术发展的由来  4
1.2.3 CNC钻床技术发展的几个阶段  4
1.2.4 CNC钻床技术的发展现状  5
1.2.5 CNC钻床技术的发展趋势  7
1.3 对我国先进CNC技术发展的几点考虑  8
1.4 课题研究的目的和意义  10
第二章 总体方案的确定  11
2.1 机床总体设计的要求  11
2.1.1 机床布局的基本要求  11
2.1.2 机床应具有的性能指标  12
2.1.3 人机关系  12
2.2 总体设计方案的确定  12
第三章 机械部分设计计算 16
3.1 切削参数的计算  16
3.1.1 切削力的计算  16
3.1.2 切削功率的计算  16
3.2 步进电机的选用  17
3.2.1 步进电机的特点  17
3.2.2 步进电机的种类  18
3.2.3 步进电机的工作原理  19
3.2.4 步进电机的选择计算  21
3.2.5 步进电机的控制  22
3.3 滚珠丝杠螺母副的选用  23
3.3.1 滚珠丝杠螺母机构工作原理和特点  24
3.3.2 滚珠丝杠螺母副的结构  25
3.3.3 滚珠丝杠螺母副的支撑方式  26
3.3.4 滚珠丝杠的选择计算  26
3.4 导轨的选用  30
3.4.1 导轨应满足的要求  30
3.4.2 滚动直线导轨副的结构  31
3.4.3 直线运动滚动导轨副的特点  32
3.4.4 滚动直线导轨副型号的选择  33
3.5 滚动轴承及联轴器的选用  33
3.5.1 滚动轴承的选用  33
3.5.2 联轴器的选择  35
3.6主轴系统及工作台的设计  35
3.6.1 主轴的结构设计  35
3.6.2 主轴轴承的选用  36
3.6.3主轴电动机和工作台  37
第四章 步进电机控制系统设计  39
4.1 单片机  39
4.1.1 单片机的特点及其应用  40
4.1.2 单片机的选用  41
4.1.3 8031单片机的引脚功能  41
4.2 可编程计数器/定时器8253  44
4.2.1 8253的引脚  44
4.2.2 8253的工作模式  45
4.3 脉冲分配器及功率放大电路  46
4.4 控制图说明  46
4.4.1单片机部分  46
4.4.2 8253部分  47
4.4.3 CH250部分  48
4.4.4 功率放大部分  48
结 论  49
参考文献  51
致 谢  52