課程設(shè)計(jì)--ca6140普通車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控化改造經(jīng)濟(jì)型-wenkub
2023-01-28 19:00:50 本頁面
【正文】 計(jì)劃： 1天（約8000字） 1天任務(wù)下達(dá)日期 2013 年 12 月 23 日完成日期 年 月 日指導(dǎo)教師 林利紅 （簽名）學(xué) 生 （簽名）二、設(shè)計(jì)要求總體方案設(shè)計(jì)應(yīng)考慮機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的類型，計(jì)算機(jī)的選擇，以及傳動(dòng)方式和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇等。 目錄目錄 1一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 2二、設(shè)計(jì)要求 3 3三、機(jī)械部分的改造設(shè)計(jì)和計(jì)算 4 4 傳動(dòng)計(jì)算 切削力計(jì)算 滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 步進(jìn)電機(jī)的選擇 7四、單片機(jī)型數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 9 設(shè)計(jì)內(nèi)容 9 9： 10 11 11 12 13 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 13 其它輔助電路設(shè)計(jì) 14五、 系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì) 14 系統(tǒng)控制軟件的主要內(nèi)容 14 軟件設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)控制功能分析 15 系統(tǒng)管理程序控制 15 15 編語言程序設(shè)計(jì) 18六、心得體會(huì) 22七 、參考文獻(xiàn) 23一、設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目CA6140普通車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控化改造（經(jīng)濟(jì)型）學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械制造及其自動(dòng)化年級2010已知參數(shù)和設(shè)計(jì)要求：：W＝800N（粗估）：T＝6mm（供參考）：S＝640mm：＝：：：t≤100ms學(xué)生應(yīng)完成的工作： A1圖紙2張，要求視圖基本完整、符合標(biāo)準(zhǔn)。（1）普通車床數(shù)控化改造后應(yīng)具有定位、縱向和橫向的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)功能，還要求能暫停，進(jìn)行循環(huán)加工和螺紋加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選連續(xù)控制系統(tǒng)。（4）根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，此外，系統(tǒng)中還應(yīng)包括螺紋加工中用的光電脈沖發(fā)生器和其他輔助電路。 （8）采用貼塑導(dǎo)軌，以減小導(dǎo)軌的摩擦力。以下是其中的一種方案：掛輪架系統(tǒng)：全部拆除，在原掛輪主動(dòng)軸處安裝光電脈沖發(fā)生器。刀架：拆除原刀架，改裝自動(dòng)回轉(zhuǎn)四方刀架總成。、滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算三角形—矩形綜合導(dǎo)軌車床的軸向力按下列實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算：式中 系數(shù)K=。（2） 剛度驗(yàn)算滾珠絲杠的剛度按照下式校核：絲杠的支撐方式為一端固定，一端簡支。、步進(jìn)電機(jī)的選擇（1） 負(fù)載轉(zhuǎn)矩式中 —— 電機(jī)到絲杠的總傳遞效率，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊取齒輪傳遞效率為 ，導(dǎo)程角：效率： 因此總效率：故 （2） 滾珠絲杠副預(yù)緊引起的附加轉(zhuǎn)矩 式中 F0——絲杠螺母的預(yù)緊力，K ——預(yù)緊螺母內(nèi)部的摩擦系數(shù)，因此 （3） 加速度轉(zhuǎn)矩式中 —— 電機(jī)工作頻率。對于一級齒輪傳動(dòng)系 統(tǒng)，按下式計(jì)算：式中，為電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，初??；對于材料為鋼的圓 柱形零件，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可按下式計(jì)算：齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量很小，可以忽略 切削進(jìn)給時(shí)：空行程時(shí)：故總轉(zhuǎn)矩：綜合考慮，查步進(jìn)電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選用110BF003型直流電動(dòng)機(jī)，能滿足使用要求。電路的組成如下：（1）CPU采用8031芯片；（2）擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器2732兩片，6264一片；（3）擴(kuò)展可編程接口芯片8155兩片；（4）地址鎖存器，譯碼器個(gè)一個(gè)；（5）鍵盤電路，顯示電路；（6）光電隔離電路，功率放大功率；（7）越程報(bào)警電路，急停電路，復(fù)位電路；（8）面板管理電路。51系列有三種型號：8031是無ROM的8051；8751是用EPROM代替ROM的8051。8031單片機(jī)內(nèi)部包含一個(gè)8位CPU，128字節(jié)的RAM，兩個(gè)16位定時(shí)器，四個(gè)八位并行口，一個(gè)全功能串行口，可擴(kuò)展的外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量為64K字節(jié)，具有5個(gè)中斷源并配有兩個(gè)優(yōu)先級，還有21個(gè)特殊功能寄存器。2732芯片是一個(gè)有24根引腳的雙列直插式集成元件。b．地址鎖存器74LS373單片機(jī)規(guī)定P0口提供低8位地址線，同時(shí)又要作為數(shù)據(jù)線，所以P0是一個(gè)分時(shí)輸出低8位地址和數(shù)據(jù)的通道口。D1～D8是輸入端，Q1～Q8是輸出端，CE是片選端，片選端G與8031單片機(jī)的地址鎖存信號ALE連接。b．地址譯碼器74LS138 外部芯片都通過總線與單片機(jī)連接，單片機(jī)數(shù)據(jù)總線分時(shí)地與各個(gè)外部芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，故需進(jìn)行片選控制。所謂全地址譯碼是：低位地址作為片內(nèi)地址，高位地址用譯碼器
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