【正文】 定性驗算 ? ?223. 14 / m a xP k F k E I R D P????12 式中 Pk——實際承受載荷的能力 FK——壓桿穩(wěn)定的支承系數(shù) ,雙推 雙推時為 4,單推 單推時為 1,又推簡支時為 2,雙推自由式為 。 （ 5）不能自鎖 特別是垂直安裝的絲杠，當運動停止后，螺母將在重力作用下下滑，故常需設置制動裝置。 （ 2）傳動具有可逆性 既可將回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，又可將直線運動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動，且逆?zhèn)鬟f可保持運動的平穩(wěn)性和靈敏性。 、等效負載轉(zhuǎn)矩 Tm的計算 Tm=1/2 (F縱 +F摩 ) V溜 /n Tm=1/(2 ) (2021+375) 2/= 、起動慣性阻力矩的計算 以最不利條件下的快速起動計算，設起動加速式制動減速的時間△ t=，由于步進電機的角速度 m? ==2 則角加速度為： m? =則 : T慣 =JΣ m? = 103?=(Nm) 、步進電機輸出軸總的負載轉(zhuǎn)矩的計算 JΣ =Tm+T慣 JΣ =+=（ Nm） 步 進 電機的匹配選擇 考慮到機械傳動系統(tǒng)的效率為 n，安全系數(shù)取 K，此時的負載總轉(zhuǎn)矩 TΣ =() = 由預選的步進電機型號為三相六拍，步距角 ，其最大靜轉(zhuǎn)矩 Tymax=,為保證正常的起動與停止，步進電機的起動轉(zhuǎn)矩 Tg必須大于或等于 TΣ由 下表可以查出 Tg/Tymax之比值 ??11 。de1=33mm。Z2=25。 進 給 運動的切削負載分析及計算方法 設計參數(shù)為：銑刀的直徑 D=20mm，齒數(shù) Z=3，切削深度 5pa mm?，每 齒進給量 mm? ,被加工材料 HB=對銑削而言，主要是切削速度 V，切削深度pa,切削寬度 ea ,每齒進給 量 zf ,銑刀齒數(shù) z,銑刀直徑 D。其基本思想是采用最新的微處理技術(shù)和集成電路技術(shù)，提高系統(tǒng)集成度，從而提高可靠性，降低成本，減小體積。這對實現(xiàn)超薄切削，實現(xiàn)高精度尺寸加工和實現(xiàn)在線誤差補償是十分有用的。本文通過對 X－ Y工作臺的機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及接口電路的設計，闡述了機電一體化系統(tǒng)設計中的共性和關(guān)鍵的技術(shù)。這種工作臺通常與整機設計成一個整體，其形狀，尺寸，結(jié)構(gòu)因機器類型不同而有較大差異，但其工作原理有著共同點。 現(xiàn)在我國已經(jīng) 建立了以中，低檔數(shù)控機床為主的產(chǎn)業(yè)體系，未來幾十年，我國將成為數(shù)控機床的生產(chǎn)，使用大國。 20世紀 80年代，我國從國外引進部分系列的數(shù)控系統(tǒng)和直流主軸電機技術(shù)和一些新的技術(shù)，使我國的數(shù)控機床在性能上有了質(zhì)的飛躍。 20世紀 60年代末 70年代初研制成功 X53K－ 1G立式數(shù)控銑床 、 CJK18數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控非圓齒輪插齒機。所以近幾十年來，得到快速發(fā)展和應用。 30多年來，微處理機數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床得到飛速發(fā)展和應用，這是第五代數(shù)控。 1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機床聯(lián)成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是最初的 FMS－ Flexible Manufacturing System 柔性制造系統(tǒng)?，F(xiàn)在加工中心已成為數(shù)控機床中一種非常重要的品種，在工業(yè)發(fā)達的國家中占數(shù)控機床總量的 1/4左右。但是這臺機床畢竟是一臺實驗 性機床，到邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 6 了 1954年 11月，在帕爾森專利的基礎上，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機床由美國本迪克公司生產(chǎn)出來的。 。s profound feeling numerical control engine bed in production status is more and more important. Combine mechanicalelectrical integration’s need, design a Model XY working bench with onechip puter as the of the control system(XY working bench is separately along X and Y motion work table.). Though describing the working bench mechanical’s design of structure and interface of the control circuit to Model XY, have explained generality in the design of mechanicalelectrical integration and its key technology. This kind of working bench is usually designed with the plete machine into a whole , its form , size, there is a greater difference because types of the machine are different in the structure, but its operation principle has mon point. Keywords: XY numerical control cross slippery platform。本文 結(jié)合機電一體化的需要，設計以單片機作為控制系統(tǒng)的 XY 型工作臺（ X－ Y 工作臺是指能分別沿著 X 向和 Y 向移動的工作臺）。但各單位一般根據(jù)期刊 的主管單位的級別來對期刊劃為省級期刊和國家級期刊。 一般普通刊物（省級、國家級）審核時間為一周，高質(zhì)量的雜志，審核時間為 1420天。梅森）因此，沒有創(chuàng)造性，學術(shù)論文就沒有科學價值。如果說學位申請者的課程考試通過了，但論文在答辯時被評為不合格，那么就不會授予他學位。 2) 著錄參考文獻能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。所有引用別人的觀點或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質(zhì)或電子版 ，都必須注明出處或加以注釋。凡轉(zhuǎn)引文獻資料，應如實說明。 3) 著錄參考文獻能起索引作 用。 有資格申請學位并為申請 學位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學位論文，學士學位論文。 三、 創(chuàng)造性 學術(shù)論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論 文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng)的，不能只是材料的羅列，應對大量的事實、材料進行分析、研究，使感性認識上升到理性認識。 核心期刊審核時間一般為 4個月，須經(jīng)過初審、復審、終審三道程序。省級期刊主管單位是省級單位。 通過對 XY 型工作臺機械結(jié)構(gòu)設計和控制電路接口的設計，闡述了機電一體化設計中的共性和關(guān)鍵技術(shù)。 The mechanicalelectrical integration。以當時的水平來看，是相當高的。 1959年，電子行業(yè)研制出晶體管元器件，因而數(shù)控系統(tǒng)中廣泛采用晶體管和印刷電路版，從而使數(shù)控機床跨入了第二代。 1960年，研制出了小規(guī)模集成電路。之后，美 、 歐 、 日等國也相繼進行了開發(fā)和應用。后來，人們將 MNC也統(tǒng)稱為 CNC。 FMC和 FMS被認為是實現(xiàn) CIMS－ Computer Integrated Manufacturing System 計算機集成制造系統(tǒng)的必經(jīng)階段和基礎。 從 20世紀 70年代開始，數(shù)控技術(shù)在車 、 銑 、 鉆 、 鏜 、 磨 、 齒輪加工 、 電加工等領(lǐng)域全面開展，數(shù)控加工中心在上海 、 北京研制成功。 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 7 1995年以后，我國數(shù)控機床的品種有了新的發(fā)展。 數(shù) 控機床中十字滑臺的設計 隨著制造業(yè)的發(fā)展，人們深刻的感受到數(shù)控機床在生產(chǎn)中的地位是越來越重要，雖然近幾年我國組合機床的技術(shù)在不斷的發(fā)展，然而組合機床通用部件中的大型滑臺，至今仍主要是單坐標的滑臺。該設計的數(shù)控 XY工作臺是一個既能用于生產(chǎn)實際又可用于數(shù)控教學的典型機電一體化產(chǎn)品。 在超精密機床和超精密加工中，為使機床微位移 的分辨率進一步提高；為進行機床和加工誤差的在線補償，以提高加工精度；為進行某些特殊的非軸對稱表面的加工，都需要使用微量進給裝置。 ??3 數(shù)控 XY工作臺、數(shù)控鉆床等設備實際上是 2軸半的系統(tǒng)，即工作臺的兩個方向聯(lián)動、垂 直于工作臺的刀具不必與工作臺聯(lián)動。它具有良好的人－機交互界面，滿足一般 2軸半數(shù)控系統(tǒng)的需要。切削用量主要根據(jù)刀具的類型，刀具的材料，被加工工件的材料等參數(shù)和有關(guān)手冊及教科書確定。據(jù)實際工作情況可認為同時工作的齒數(shù)為 2齒，每 齒 切 削 層 面 積 為 S= 5=, 兩 齒 為 2 1=2mm, 則 圓 周 力 Fc=2250=500kgf=5000N 、各個方向的分力 沿進給方向的水平分力 Fh= Fc=2021N 沿進給方向的垂直分力 Fv= Fc=4500N 沿銑刀軸向分力 Fa= Fc=2750N 、摩擦阻力 銑床工作臺與導軌間的相對運動為滑動摩擦， 取摩擦系數(shù) u=。m=(模數(shù) )。de2= 若將齒輪看作近似的圓柱體，齒輪材料為 45鋼，則齒輪的轉(zhuǎn)動慣量分別為： Jz1= 4 4 5 2 10 10 k gm? ? ? ? ? Jz2= 4 4 57. 8 4. 05 2 10 4. 2 10 k gm?? ? ? ? ? ? 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 11 根據(jù)類比的方法，滾珠系直徑選擇為 d0=32mm。 電機相數(shù) 3 4 5 6 運行拍數(shù) 3 6 4 8 5 10 6 Tg/Tymax 則可算出 Tg= =(Nm)，因為比 Nm大，所以選擇合適 。 （ 3）傳動精度高 經(jīng)過淬硬并精磨螺紋滾道后的滾珠絲杠副本身就具有很高的制造精度，又由于摩擦小，絲杠 副工作時溫升和熱變形小，容易獲得較高的傳動精度。 （ 6）制造工藝復雜 滾珠絲杠和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，制造成本高。 E——剛的彈性模量 10 (Mpa)。 I=,M== =(),P=Pmax=2375N 則 : Δ L=2375 (*10) +9808178。 這種結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便，雖軸向位移不太精確，但應用較廣泛。b=20mm(齒寬 )；壓力角為 20 df1=mZ1=30mm。大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 229HB286HB，平均取 240HB。 預選軸承 ??2 ??4 ??9 ： 深溝球軸承 6205 d=25 D=52 B=18 24rC KN? KN? 推力球軸承 51305 d=25 D=52 B=18 KN? KN? 有輕微沖擊，預期使用壽命為： hL? =5000h 采用脂潤滑 ? ?223. 14 / m a xP k F k E I R D P?? /a orFC / 20 00 / 28 80 0. 25 4a orFC ?? E 查機械零件設計表 得 e= /arFF / 2021 / 5274 ?? /arF F e? 故查表 得： X=1， Y=0 df ? 1. 1 52 74 58 01drP f F? ? ? ? ,3 3 3,416. 67 50005081 2270 1667 0 5 1667 024hrrrLnCPC KN C?? ? ? ???? 故所選軸承合格。由于摩擦阻力小，故使工作部件移動起來很靈敏。但滾動導軌對贓物比較敏感，故必須有良好的防護裝置。其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，對機床的控制過程大多是由單片機接照輸入的加工程序進行插補運算，產(chǎn)生進 給，由軟件或硬件實現(xiàn)脈分配，輸出一系列脈沖，經(jīng)功率放大，驅(qū)動工作臺，縱橫運動的步進電動機，實現(xiàn)工作臺按規(guī)定的輪廓線軌跡運動。它有 P0P3四個 8位口， P0可驅(qū)動 8個 TTL??14 ??6 邵陽學院畢業(yè)設計（論文） 19 縱橫等軸限位主軸脈沖發(fā)生器急停功能按扭電機電機電機功率放大器光電隔離驅(qū)動器擴長接口存儲擴長器微機 圖 4－ 1（硬件構(gòu)成） 門電路， 16 根地址線由它經(jīng)地址鎖存器（ 74LS373）提供第 8 位 A0A7，而高 8位 A8A15由由 P2 口提供?，F(xiàn)采用 8155 和 2764， 6264 作為 I/O 和存儲器擴展芯片，顯示器采用 LED 數(shù)碼顯示，從控制要求來看，需要 5 位數(shù)碼顯示，其中整數(shù)部分 3 位，小數(shù)部分 3 位。 XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入。在存取外部存儲器時，該端口分時地用作低 8位的地址線和 8位雙向的數(shù)據(jù)端口。 ： 端口 3 的引腳。從外部程序存儲器取數(shù)時，在每 個機器周期內(nèi)二次有效。 Vpp是在8751EPROM編程時為 +21的編程電源輸入端。故訪問外部存儲器時， ALE信號鎖存低 8位地址。在振蕩器運行時，使 RST行腳至少保持兩個機器周期為高電平，可實現(xiàn)復位操