【正文】 體化系統(tǒng)控制系統(tǒng)的硬件組成、工作原理，和軟件編程思想；通過課程設計提高學生應用手冊、標準及編寫技術說明書的能力，促進學生在科學態(tài)度、創(chuàng)新精神、專業(yè)技能等方面綜合素質的提高。其中伺服電動機做執(zhí)行元件用來驅動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，完成工作臺在X、Y方向的直線移動。定位方式采用增量坐標控制?？刂葡到y(tǒng)由微機部分、鍵盤及顯示器、I/O接口及光電隔離電路、步進電機功率放大器等組成、系統(tǒng)的加工程序和控制指令通過鍵盤操作實現(xiàn)、顯示器采用數(shù)碼管顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)及機床狀態(tài)信息。考慮到本次設計所采用的步進電機步距角和絲杠導程只能按標準選取，所以采用齒輪降速傳動，并通過齒輪消隙的方式降低傳動誤差。根據(jù)系統(tǒng)工作臺的使用情況，初選滾珠直徑d=6mm，數(shù)目根據(jù)決定。滾珠的距離額定壽命計算公式如下：其中查表得： 、= F=小時額定壽命的計算：根據(jù)距離額定壽命，可通過公式：其中為移動件行程長度，單位為m，n為移動件每分鐘往復次數(shù)。對于本次的絲杠傳動系統(tǒng)，計算如下；由于是滑動導軌則有最大動載荷的計算公式如下：式中的為滾珠絲杠副的壽命，單位為，其中T=15000h，n為絲杠每分鐘轉數(shù)代入數(shù)據(jù)計算如下：初選滾珠絲杠副的規(guī)格時，應使其額定動載荷。預緊后的剛度可提高到無預緊時的2倍。雙螺母螺紋式預緊：①調整方法：調整端部的圓螺母，使螺母產(chǎn)生軸向位移。絲杠螺母副的傳動效率為：式中：φ=10’，為摩擦角；γ為絲杠螺旋升角。，比較大，影響傳動精度，故本次傳動采用兩級傳動。傳動間隙是不可避免的，其產(chǎn)生的這樣原因有：由于制造及裝配誤差所產(chǎn)生的間隙，為使用熱膨脹而特意留出的間隙。：2薄齒輪, 3—彈簧, 8—凸耳, 5—調節(jié)螺釘, 7—螺母 雙片齒輪錯齒消隙結構圖總傳動慣量主要包括電動機轉子的轉動慣量、減速裝置與滾珠絲杠以及移動部件等折算到電動機轉軸上的轉動慣量。本設計主要計算快速空載起動（工作負載為0）和承受最大工作負載兩種情況。所以有：（2）最大工作負載下電動機轉軸所承受的負載轉矩：、在第一的設計中已經(jīng)計算過，僅用算以，其公式為代入數(shù)據(jù)計算如下：選擇步進電機最重要的參數(shù)是最大靜轉矩要滿足使用要求，同時考慮安全系數(shù)K，對于開環(huán)控制，~4之間，此處取2且步進電機的最大靜轉矩的選取應符合所以初選步進電機型號為：55BF003其最大靜轉矩,符合設計要求。4 控制系統(tǒng)的設計 控制系統(tǒng)總體方案的擬訂機電一體化控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。內部沒有程序存儲器，必須外接EPROM程序存儲器。（40腳）：接+5V電源。（19）：接外部晶體的一個引腳。在單片機內部接至反相放大器的輸出端。RST/VPD（9腳）：當振蕩器運行時，在此引腳加上兩個機器周期的高電平將使單片機復位（RST）。ALE/（30腳）：當單片機訪問外部存貯器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖的下降沿用于鎖存16位地址的低8位。（29腳）：此輸出為單片機內訪問外部程序存儲器的讀選通信號。（31腳）：當端保持高電平時，單片機訪問的是內部程序存儲器，但當PC值超過某值時，將自動轉向執(zhí)行外部程序存儲器內的程序。輸入/輸出（I/O）接口引腳包括P0口、P1口、P2口和P3口。P1（）：為8位準雙向I/O口，它的每一位都可以分別定義為輸入線或輸出線（作為輸入口時，鎖存器必須置1），可驅動4個TTL負載。 MCS51單片機的時鐘電路時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(jié)奏，MCS51片內有一個反相放大器，引腳分別為該反相放大器的輸入端和輸出端，該反相放大器與片外晶體或陶瓷諧振器一起構成了一個自激振蕩器，產(chǎn)生的時鐘送至單片機內部的各個部件。電容CC2的取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振速度有少許影響。 MCS51單片機的復位電路計算機在啟動運行時都需要復位，使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，單片機的復位都是靠外部電路實現(xiàn)的，MCS51單片機有一個復位引腳RST，高電平有效。復位操作不影響片內RAM的內容。簡單復位電路中，干擾信號易串入復位端，可能會引起內部某些寄存錯誤復位，這時可在RST引腳上接一去耦電容。這種擴展就是配置外部存儲器（包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器）。程序存儲器尋址空間為64KB（0000H0FFFH），8031片內不帶ROM，所以要進行程序存貯器的擴展。當用74LS373作為地址鎖存器時，鎖存器G可直接與單片機的鎖存控制信號端ALE相連，在ALE下降沿進行地址鎖存。因為2764A是8KB容量的EPROM，故用到了13根地址線，A0A12。圖 2764的擴展電路 數(shù)據(jù)存貯器的擴展8031單片機內部有128個字節(jié)RAM存貯器。數(shù)據(jù)存貯器只使用WR、RD控制線而不用PSEN。最常用的靜態(tài)RAM芯片有6116（2KB8）和6264（4KB8）。因為6264是8KB容量的RAM，故用到了3根地址線。程序存貯器2764的地址為：0000H1FFFH。所以，若一個MCS51應用系統(tǒng)需連接較多的并行輸入/輸出的外圍設備（如打印機、鍵盤、顯示器等），單片機本身所提供的輸入輸出口不能滿足，就不可避免地要擴展并行I/O接口。片選信號CS口及地址選擇線A0、。8522接口芯片在MCS51單片機應用系統(tǒng)中廣泛用于連接外部設備，如打印機、鍵盤，顯示器以及作為控制信息的輸入、輸出口。因而是MCS51單片機系統(tǒng)中最常用的外圍接口芯片之一。第5位用來確定A口、B口以選通輸入輸出方式工作時是否允許中斷請求。另外，在8155中還設有一個狀態(tài)標志、寄存器，用來存放A口和B口的狀態(tài)標志。MCS51單片機可以和8155直接相連而不用任何外加邏輯, MCS51單片機擴展一片8155可以為系統(tǒng)增加256字節(jié)外RAM,22根I/,所以8155的RAM的地址為7E00H7EFFH。效率要高。運行時按下此鍵，可中斷程序的運行。參考文獻[1] 成大先. 機械設計手冊[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2004.[2] 胡繩蓀. 焊接自動化技術及其應用[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2002.[3] 李忠文. 電火花機和線切割機編程與機電控制[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2003.[4] 于金. 機電一體化系統(tǒng)設計及實踐[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2001.[5] 尹志強. 機電一體化系統(tǒng)設計課程設計指導書[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2002.[6] 劉晉春. 特種加工[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.[7] 張立勛, 張今瑜, 楊勇. 機電一體化系統(tǒng)設計[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工程大學出版社, 2004.[8] 謝鐵邦, 李柱, 席宏卓. 互換性與技術測量[M]. 武漢: 華中科技大學出版社, 1998.[9] 王宗杰. 熔焊方法及設備[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2006.[10] 王永章, 杜君文, 程國全. 數(shù)控技術[M]. 北京: 高等教育出版社, 2001.[11] 吳振彪. 機電綜合設計指導[M]. 北京: 中國人民大學出版社, 2000.[12] 劉江南, 郭克希. 機械設計基礎[M]. 長沙: 湖南大學出版社, 2005.[13] 寇尊全, 王多. 機械設計課程設計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2006.[14] 顧熙棠, 遲建山, 胡寶珍. 金屬切削機床[M]. 上海: 上?？茖W技術出版社, 1999.[15] 彭如恕, 厲善元, 周榮安. 現(xiàn)代工程制圖[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2006.[16] 中國機械工程學會焊接學會. 焊接手冊 第1卷[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001.[17] 機械設計手冊編委會. 機械設計手冊 第2卷[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.[18] Jonathan Wickert. 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For example, design and processplanning functions are carried out once for each new product and the time scale required is on the order of weeks to years for the petion of the task . Scheduling and production period cusually one week,throughout the year .at the machinecontrol level instructions must be issued continually with a time scale of microor nanoseconds in many cases. One of the major objectives of CAM is the integration of the various activities in the product cycle into one unified system, in which data is transfened from one function to another automatically. This leads to the concept of puterintegrated manufacture ( CIM), with the final objective being the paperless factory. Several developments have taken place, but no totally integrated CIM systems have yet been achieved. Since the design and processplanning functions are carned out once in the product cycle, these are the most suitable functions for integration. This integration is particularly desirable because the geometric data generated during the design process is one of the basic inputs used by process plannipg when determining appropriate manufacturing sequences and work plans174。同時在這次設計中，得到了顏竟成老師和其他老師的悉心指導和幫助，在此，謹致以深深的謝意。在這次畢業(yè)設計中，我們多次到現(xiàn)場參觀、實習，積累對所要設計項目的直觀認識，查閱相關、相近的技術資料進行原理的確定、方案的比較及詳細結構設計的構思和總裝、組裝、工作圖的繪制，說明書的編定等過程，可謂是瀝盡心血。功能選擇開關SA為一個單刀7擲波段開關，它與系統(tǒng)的8255PA口相連。安裝調試和維修方便.下圖是一個La繞組的高低壓驅動電路,脈沖變壓器Tp組成高壓控制電路 放大電路圖無脈沖輸入時,T1,T2,均截止,電機繞組La中無電流通過,T1飽和導通,在T2由截止到飽和期間,其集電極電流也就是脈沖變壓器的初級電流急速增加,在變壓器次級感應一個電壓,使T3導通,80V高壓經(jīng)高壓管T3加到繞組La上,使電流迅速