【正文】 （ 1）拆除掛輪架所有齒輪，在此尋找主軸的同步軸，安裝螺紋編碼器。 （ 6）將橫向進給步進電動機通過法蘭座安裝到橫溜板后部的縱溜板上，并與滾珠絲杠的軸頭相聯(lián)。以下詳細介紹縱向進給機構，橫向進給機構與縱向類似，在此從略。 ，前角 0? ＝ 10176。 查 參考文獻 1 查表 33，得：主偏角 rk 的修正系 krFCk ＝ ；刃傾角、前角和刀尖圓弧半徑的修正系數(shù)值均為 。如圖 320 所示，根據 zF =cF ， yF = pF ， xF = fF 的對應關系，可得 ： zF = N， yF = N， xF = N。 查 參考文獻 1 表，取載荷系數(shù) wf =，再取硬度系數(shù) Hf =1，代入式（ 3—23），求得最大動載荷 NfffLF mHwaQ 9 7 0 33 ?? 。 （ 4）傳動效率 的計算 將公稱直徑 0d =40 mm，基本導程 6?hP mm，代入λ = arctan[ hP / ( π0d ) ]，得絲杠螺旋升 角λ = 442? ′。絲杠加上兩端接桿后，左、右支承的中心距離約為 a=1497 mm；鋼的彈性模量 E＝ ? Mpa；查表 333，得滾珠直徑 wD = mm，算得 :絲杠底徑 2d =公稱直徑 0d －滾珠直徑WD = mm，則絲杠截 2dS ?? /4 = （ 2mm ） 2）根據公式 Z＝ ( WDd /0? )－ 3，求得單圈滾珠數(shù)目 Z= 29；該型號絲杠為雙螺母，滾珠總圈數(shù)為 3179。則由（ 327）式，求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 2? ≈ mm。 （ 6）壓桿穩(wěn)定性校核 根據公式（ 328）計算失穩(wěn)時的臨界載荷 kF 。 綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿足使用要求。 根據改造經驗， C6140 車床 Z向步進電動機的最大靜轉矩通常在 1525 N178。該電動機的詳細技術參數(shù)見表 45，運行矩頻性曲線見圖 41。 α / 360 =1200（ r/min）。 11 從圖 64查得，當脈沖頻率為 10000 Hz時，電動機的輸出轉矩約為 N178。同步帶傳遞的負載功率應該小于 W，今取 P = kW，從表 318 中取工作情況系數(shù) AK = ，則由式（ 314），求得帶的設計功率 dP = AK =179。當 1n 達最高轉速 1200r/min 時，同步帶的速度為 v= 100060 11?nd? =（ m/s），沒有超過 XL型帶的極限速度 35 m/s。 （ 8） 計算實際中心距 a 實際中心距 mmLLaa OPP 0 ????。 算得 0P = 。縱向移動部件總重量 G = 1300 N；同步帶減速箱大帶輪寬度 28 mm，節(jié)徑 mm，孔徑 30 mm，輪轂外徑 42 mm，寬度 14 mm；小帶輪寬度 28 mm，節(jié)徑 mm，孔徑 19mm，輪轂外徑 29 mm，寬度 12 mm；傳動比i =。 13 則加在步進電動機轉軸上的總轉動慣量為： 2221 )( cmkgiJJJJJJ swzzmeq ??????? （ 2）計算加在步進電動機轉軸上的等效負載轉矩 eqT 分快速空載起動和承受最大工作負載兩種情況進行計算。 其中： ???360maxvnm ? （ 43） 式中 maxv —— Z向空載最快移動速度，任務書指定為 6000 mm/min； α —— Z 向步進電動機步距角，為 ； δ —— Z 向脈沖當量，本例δ = mm/脈沖。 則由式（ 64），得： )( )13000( mNTf ???? ???? ? 最后由式（ 61），求得快速空載起動時電動機轉軸所承受的負載轉矩為： a x1 ??? faeq TTT N178。本例中在對滾珠絲杠進行計算的時候，已知進給方向的最大工作載荷 fT = N，則有： mNjPFT htt ???? ??? ??? 再計算承受最大工作負載（ cF =）情況下，移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩： )13 73( )( ??? ?????? ???? i PGFT hcf （ N 178。因此，根據 eqT來選擇步進電動機的最大靜轉矩時，需要考慮安全系數(shù)。 ）≈ 1333(Hz)。 2）最快空載移動時電動機輸出轉矩校核 任務書給定 Z向最快空載移動速度 maxv =6000mm/min，求出電動機對應的運行頻率 maxf =6000/（ 60179。 m，滿足要求。則由式（ 417）可以求出步進電動機克服慣性負載的起動頻率為： HzJJff meqqL 108 7/1 ??? 上式說明，要想保證步進電動機起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于 1087Hz。 （ 1）快速空載起動 電動機從靜止到加速至 mn =1200 r/min，由（ 65）式可知，同步帶傳遞的負載轉矩 1eqT = N178。 m，任務書給定最快工進速度 fvmax = 800mm/min，對應電動機轉速 fnmax =（ fvmax / z? ）179。 5. 繪制進給傳動機構的裝配圖 在完成滾珠絲杠螺母副、減速箱和步進電動機的計算、選型后，就可以著手繪制進給傳動機構的裝配圖了。例如，應保證 絲杠兩端支承與螺母座同軸，保證絲杠與機床導軌平行，考慮螺母座、支承座在安裝面上的聯(lián)接與定位，同步帶減速箱的安裝與定位，同步帶的張緊力調節(jié)，步進電動機的聯(lián)接與定位等。 （ 6）注意繪制裝配圖時的一些基本要求。 CPU 選用 ATMEL 公司的 8 位單片機 AT89S52；由于 AT89S52 本身資源有限，所以擴展了一片 EPROM 芯片 W27C512 用作程序存儲 18 器，存放系統(tǒng)底層程序；擴展了一片 SRAM 芯片 6264 用作數(shù)據存儲器，存放用戶程序；鍵盤與 LED 顯示采用 8279 來管理；輸入 /輸出口的擴展選用了并行接口8255 芯片，一些進 /出的信號均做了隔離放大；模擬電壓的輸出借助于 DAC0832；與 PC 機的串行通信經過 MAX233 芯片。詳細的電路設計原理及電路分析請參考第五章相關內容 本例中 X 向步進電動機的型號為 110BYG5802， Z 向步進電動機的型號為 19 130BYG5501，生產廠家為常州寶馬集團公司。它與控制系統(tǒng)的連接如圖 71所示。控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理程序流程如圖 82 所示。例如，要顯示 “X ” ，程序如下： MOV 6BH， 02H ； “X” 的一半 MOV 6CH， 03H ； “X” 的另一半 MOV 6DH， 0AH ； MOV 6EH， 0CH ； 1 MOV 6FH， 0DH ； 2 MOV 70H， 0EH ； 3 MOV 71H， 19H ； 4. MOV 72H， 10H ； 5 MOV 73H， 11H ； 6 CALL DIR ；向 8279 的顯示 RAM 寫數(shù) ... ... 顯示緩沖區(qū)（ CPU 內部 RAM）： （ 6BH）（ 6CH）（ 6DH）（ 6EH）（ 6FH）（ 70H）（ 71H）（ 72H）（ 73H） | | | | | | | | | 顯示字符： X 1 2 3 4. 5 6 | | | | | | | | | 字符編碼： 02H 03H 0AH 0CH 0DH 0EH 19H 10H 11H 8279 管理鍵盤子程序 如書后圖 67 所示，當矩陣鍵盤有鍵按下時， 8279 即向 CPU 的 INT1 申請中斷， CPU 隨即執(zhí)行中斷服務程序，從 8279 的 FIFO 中讀取鍵值，程序如下： CLR EX1 ；關 CPU 的 INT1 中斷 MOV DPTR， 5FFFH ；指向 8279 控制口地址 MOV A， 01000000B ；準備讀 8279 FIFO 的命令 MOVX DPTR， A ；寫入 8279 控制口 24 MOV DPTR， 5FFEH ；指向 8279 數(shù)據口地址 MOVX A， DPTR ；讀出鍵值 CJNE A， KEY0,NEXT0 ；依次進行判別 JMP _KEY0 ；對應鍵進行處理 NEXT0: CJNE A， KEY1， NEXT1 JMP _KEY1 NEXT1: CJNE A， KEY2， NEXT2 JMP _KEY2 NEXT2: ? ... D/A 電路輸出模擬電壓程序 如書后圖 67所示，當 CPU執(zhí)行寫指令時，只要選中 7FFFH這個地址， DAC0832與 741 組成的 D/A 轉換電路即可輸出直流電壓。 主軸、卡盤與冷卻泵的控制程序 車床主軸的控制，就是控制主電動機的正 /反 /停以及自動變速；電動卡盤需要控制其夾緊與松開；冷卻泵需要控制它的啟 /停。 圖 82車床數(shù)控系統(tǒng)主機板電原理圖 圖 83 車床數(shù)控系統(tǒng)鍵盤與 LED 顯示電原理圖 26 機電一體化課設 的感受與收獲 兩星期的機電課設很快結束了，在這短暫的兩周實訓時間里，經過老師、同學的指導，我獲益非淺，學習了不少關于自己專業(yè)方面的知識， 這次實訓給予我們的時間是兩個星期，只有一個實訓項目，所以有足夠的時間多出來整理整理好好寫報告。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 其各口功能可由 軟件 選擇，使用靈活，通用性強。這個 DA 芯片以其價格低廉、接口簡單、轉換控制容易等優(yōu)點，在單片機應用系統(tǒng)中得到廣泛的應用。第一，認識了團隊合作的力量，要完成一個項目不是一個人的事情，當中我們有過分歧但最終達成共識，不管結果怎樣，至少我們曾經在一起努力過，體驗其中的過程才是真正的收獲。通過這次課程設計使我明確了自己原來知識還比較欠缺。在此次設計過程中遇到了不少問題，也走了不少彎路，通過此 次設計實踐讓我學會虛心求教，細心體察，大膽實踐。優(yōu)良的學業(yè)是辛勤汗水的結晶，成就只有通過刻苦的學習和拼搏才能獲得。 當然，在設計實踐過程中，我們也收獲了快樂、與同學的快樂、與老師的快樂。老師悉心的教導使我得以一窺煉金術領域的深奧，不時的討論并指點我正確的方向，使我在這些年中獲益匪淺。我要衷心的感謝我的指導老師 —— 徐