【正文】 這都是在這次畢業(yè)設(shè)計中我所學(xué)到的。回首這幾個月的畢業(yè)設(shè)計生活，雖然辛苦，但看到自己能順利的完成畢業(yè)設(shè)計還時感到由衷的高興。 N0不為0,則N0←N01RETLOOP2: MOV A , NIL 。 送時間常數(shù)到定時器0中MOVC A , A+DPTRMOV TLO , AINC DSMOV A , DSMOVC A , A+DPTRMOV THO , AINC DS 。 設(shè)地址偏移量初值為00HMOV A , A+DPTR 。 程序部分 ORG 2000KZCH: PUSH AH ；保護。所以一般在接口電路與功率放大器之間都要加上隔離電路，實現(xiàn)電氣隔離，通常使用最多的是光電耦合器。也可采用8155或8255A等可編程并行輸入、輸出接口芯片設(shè)計擴展接口電路，來控制步進電機即其它外部設(shè)備。PC0～PC5：有兩個作用，既可作為通用的I/O口，也可作為PA口和PB口的控制信號線，這些可通過程序控制。：寫選通信號，低電平有效。本系統(tǒng)中所設(shè)計的是由46鍵和6位LED顯示器組成。因此在大部分應(yīng)用系統(tǒng)中都不可避免地要進行I/O口的擴展。R AM6264引腳圖74LS373是一片三態(tài)輸出8D觸發(fā)器（3S，鎖存允許輸入有回環(huán)特性）。2764中的低8位地址線通過地址鎖存器74LS373與8031P0口相聯(lián)。下圖為8031的引腳圖： MCS51系列單片機中的8031采用40Pin封裝的雙列直插式封裝DIP結(jié)構(gòu)，下圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根。 （2） 程序存儲器（ROM/EPROM）：8031無此部件；8051為4KROM；8751為4KEPROM。（2）插補運算程序 它完成普通數(shù)控系統(tǒng)中插補器的功能。第四章 微機控制系統(tǒng)的設(shè)計 微機控制系統(tǒng)的組成 微機控制系統(tǒng)主要由微型計算機和伺服系統(tǒng)兩大部份組成，其中微機又包括硬件和軟件兩部分。徑向力、彎矩會使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應(yīng)力等不良負荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。表16 潤滑油的給油量標準（間隔3分鐘）表三潤滑油的給油量標準軸 頸 (mm)給油量 (cc)4～810～1415～1820～2528～3236～4045～5055～6370～100100～160(2)防塵滾珠絲杠副與滾動軸承一樣，如果污物及異物進入就很快使它磨耗，成為破損的原因。要求絲杠的最大轉(zhuǎn)速。 6）效率驗算 滾珠絲杠副的傳動效率為 要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。另一端游動，需要徑向約束，采用深溝球軸承，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動端自由伸縮，如下圖。② 高速長絲杠工作時有可能發(fā)生共振，因此需驗算其不發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速——臨界轉(zhuǎn)速。所謂頻率響應(yīng)特性,就是系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應(yīng)，即它通過研究系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應(yīng)規(guī)律來獲得啟動態(tài)特性。 進給伺服系統(tǒng)的設(shè)計要求在靜態(tài)設(shè)計方面有：(1) 能夠克服摩擦力和負載；(2) 很小的進給位移量；(3) 高的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度；(4) 足夠的調(diào)速范圍；(5) 進給速度均勻，在速度很低時無爬行現(xiàn)象；在動態(tài)設(shè)計方面的要求有：(1) 具有足夠的加速和制動轉(zhuǎn)矩；(2) 具有良好的動態(tài)傳遞性能，以保證在加工中獲得高的軌跡精度和滿意的表面質(zhì)量；(3) 負載引起的軌跡誤差盡可能小； 對于數(shù)控機床機械傳動部件則有以下要求(1)被加速的運動部件具有較小的慣量；(2)具有較高的剛度；(3)良好的阻尼；(4)傳動部件在拉壓剛度、 扭轉(zhuǎn)剛度、 摩擦阻尼特性和間隙等方面盡可能小的非線性； 進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性及伺服性能分析1．時間響應(yīng)特性進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性，按其描述方法的不同，分為時間響應(yīng)特性和頻率響應(yīng)特性。(1) 穩(wěn)定性 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指當(dāng)作用在系統(tǒng)上的擾動信號消失后，系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)下運行,或者在輸入的指令信號作用下，系統(tǒng)能夠達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。比較好的方法是油氣潤滑：在吹向軸承的空氣中定期地注入油，油并不霧化，用后可回收，不污染環(huán)境。脂潤滑不需要供油管路和系統(tǒng)，沒有漏油問題。如前所述，降低模態(tài)，常是主軸的剛度振動。3．主軸組件的動態(tài)特性通常，主軸組件的固有頻率很高，但是，高速主軸，特別是帶內(nèi)裝式電動機高速主軸，電動機轉(zhuǎn)子是一個集中質(zhì)量，將使固有頻率下降，有可能發(fā)生共振。如果兩個軸承間需要隔開一定的距離，可在兩軸承之間加入厚度相同的內(nèi)外隔套。如主軸產(chǎn)生振動，則由于各個方面都有滾動體支承，可以提高抗振性。運轉(zhuǎn)時，軸承的外圈的散熱條件比內(nèi)圈好，因此，內(nèi)圈的溫度將高于外圈，徑向膨脹的結(jié)果將使軸承的過盈加大。推力支承應(yīng)位于前支承內(nèi)，原因是數(shù)控機床的坐標原點，常設(shè)定在主軸前端。2．主軸部件的組成和軸承選型（1）主軸部件，它由主軸及其支承軸承、傳動件、密封件及定位元件等組成。（2）剛度 主軸部件的剛度是指其在外載荷作用下抵抗變形的能力，通常以主軸前端產(chǎn)生單位位移的彈性變形時，在位移方向上所施加的作用力來定義的。為此，常把無級變速裝置與機械分級變速箱串聯(lián)在一起使用，以擴大恒功率變速范圍和整個變速范圍。機床在切削加工中主傳動系統(tǒng)的發(fā)熱使其中所有零部件產(chǎn)生變形，破壞了零部件之間的相對位置精度和運動精度造成的加工誤差，且熱變形限制了切削用量的提高，降低傳動效率，影響到生產(chǎn)率。（2）具有較高的精度和剛度，傳動平穩(wěn)，噪音低。在閉環(huán)進給系統(tǒng)中，設(shè)定的脈沖當(dāng)量（或稱最小設(shè)定單位），當(dāng)指令進給系統(tǒng)做單步進給（）時，開始一兩個單步指令，進給部件并不動作，到第三個單步指令時才突跳一段距離，以后又如此重復(fù)。焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活，便于產(chǎn)品更新、改進結(jié)構(gòu)。機床的導(dǎo)軌和支承件通常是局部剛度最弱的部分，在本次設(shè)計中，采用雙臂聯(lián)接形式，X、Y軸導(dǎo)軌較窄。下面我們詳述數(shù)控機床結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要要求 提高機床的結(jié)構(gòu)剛度機床的剛度是指切削力和其它力作用下,抵抗變形的能力。（2）考慮到機床加工精度要求不高，為了簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，采用步進電機開環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動。通過檢測伺服機構(gòu)的滾珠絲杠轉(zhuǎn)角間接測移動部件的位移，然后將數(shù)據(jù)反饋給比較器進行比較，輸出比較后的差值進行控制。 數(shù)控機床的分類1． 刀具相對于工件移動的軌跡分類（1） 點位控制數(shù)控機床 點位控制機床的特點是只控制移動部件的終點位置，即控制移動部件由一個位置到另一個位置的精確定位，而對它們運動過程中的軌跡沒有嚴格的要求，在移動和定位過程中不進行任何加工。指令信息是以脈沖信息體現(xiàn)的，每一脈沖使機床移動部件產(chǎn)生的位移叫脈沖當(dāng)量(～)。它由輸入裝置、控制裝置和輸出裝置等組成。只有在微處理機用于數(shù)控機床后，才真正使數(shù)控機床得到了普及。直到1954年11月，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機床才生產(chǎn)出來。此設(shè)計主要對數(shù)控銑床的機構(gòu)進行設(shè)計，了解單片機的工作原理，主要有以下幾個方面：X、Y、Z工作臺的傳動機構(gòu)設(shè)計，主要是滾珠絲杠的運用；機床整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，了解優(yōu)缺點，充分考慮主要矛盾，擇優(yōu)選??；單片機控制系統(tǒng)的設(shè)計，進一步熟悉其應(yīng)用。(2) 提高傳動精度和剛度。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進給伺服裝置，能自動識別負載并自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。為此，要注意以下三點進給運動要求：(1) 減少運動件的摩擦力。設(shè)計是在原有普通銑床的基礎(chǔ)上,對其進行改造,成為三坐標數(shù)控銑床。最早進行數(shù)控機床研制的是美國人。在這一時期，數(shù)控線切割機床由于結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、價格低廉，在模具加工中得到了推廣?？刂平橘|(zhì)有多種形式，它隨著數(shù)控裝置的類型不同而不同，常用的有穿孔紙帶、穿孔卡、磁帶、磁盤等?？刂平橘|(zhì)閱讀機輸 入 裝 備控 制 器輸 出 裝 置伺 服 機 構(gòu) 數(shù)控裝置組成示意圖伺服系統(tǒng)，亦稱隨動系統(tǒng)，是一種能夠跟蹤輸入的指令信號進行動作，從而獲得精確的位置、速度或力輸出的自動控制系統(tǒng)。（2）數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)具有較高的剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形小。它是根據(jù)穿孔帶上的數(shù)據(jù)指令經(jīng)過控制運算發(fā)出脈沖信號輸出到伺服驅(qū)動裝置，使驅(qū)動伺服裝置轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度，然后經(jīng)過減速齒輪和絲杠螺母機構(gòu)，轉(zhuǎn)換為移動部件的直線位移。（2）；（3）X、Y、Z軸 快速進給速度分別為 6m/min、6m/min、3m/min；（4）工作臺面尺寸300x500mm。（5）傳動系統(tǒng)要加上脈動裝置。而靜剛度及固有頻率，是影響動剛度的重要因素。4）鋼板焊接能將構(gòu)件做成全封閉的箱形結(jié)構(gòu)，提高剛度。 提高進給運動的平穩(wěn)性和精度 數(shù)控機床各坐標軸進給運動的精度極大的影響零件的加工精度?，F(xiàn)代切削加工正向著高速、高效和高精度方向發(fā)展，對機床的性能提出越來越高的要求，如轉(zhuǎn)速高，調(diào)速范圍大，恒扭矩調(diào)速范圍達1：100～1：1000，恒功率調(diào)速范圍達1：10以上；～250kW，能在切削加工中自動變換速度；機床結(jié)構(gòu)簡單，噪聲小，動態(tài)性能好，可靠性高等。因此主傳動系統(tǒng)中的各主要零部件不但要具有一定的剛度，而且要求具有足夠的抑制各種干擾力引起振動的能力—抗振性。無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計原則：一為盡量選擇功率和扭矩特性符合傳動系統(tǒng)要求的無級變速裝置。因此，對主軸部件有如下要求：（1）軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn)動的條件下，主軸安裝工件或刀具部位的定心表面（如車床軸端的定心短錐、錐孔，銑床軸端的7：24錐孔）的徑向和軸向跳動。（4）可靠性 數(shù)控機床是高度自動化的機床，所以必須保證工作可靠性，可喜的是這方面的研究正在發(fā)展。本三坐標曲面數(shù)控銑床采用帶傳動聯(lián)接。為了提高剛度和承載能力，常采用多聯(lián)組配的辦法。滾動體的直徑不可能絕對相等，滾道也不可能絕對正圓，因而在預(yù)緊前只有部分滾導(dǎo)體與滾道接觸。訂貨時可指定預(yù)緊級別。主軸軸承的壽命，主要不是取決于疲勞點蝕，而是由于磨損而降低精度。激振力可能來自主軸組件的不平衡，這時激振頻率等于主軸轉(zhuǎn)速乘以 π/30。因此，才能在滾動體與滾道的接觸區(qū)，形成一定厚度的油膜，把兩者隔開，滾道體與滾道的接觸面積很小，所以，滾動軸承所需的潤滑劑很少的。如果用油兼作潤滑和冷卻，則由于油的攪拌作用，溫升反而會增加。 查表74取D,故選擇D (4) 計算膠帶速度 5V 故 D選擇合格 D (5) 確定中心距a和帶長L 得 初選 帶長 查表73，取 中心距 a的調(diào)整范圍： (6) 驗算小帶輪包角 小帶輪包角可按公式求得： 得 ， 即滿足條件。(3) 快速響應(yīng)性 快速響應(yīng)特性是指系統(tǒng)對指令輸入信號的響應(yīng)速度及瞬態(tài)過程結(jié)束的迅速程度。2. 頻率響應(yīng)特性時間響應(yīng)特性是從微分方程出發(fā)，研究系統(tǒng)響應(yīng)隨時間的變化的規(guī)律，即在已知傳遞函數(shù)的前況下，從系統(tǒng)在階越輸入及斜坡輸入時間應(yīng)速度及振蕩過程的狀態(tài)中來獲得動態(tài)特性參數(shù)。另一端游動，需要徑向約束，采用深溝球軸承，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動端自由伸縮，如下圖。 6） 效率驗算 滾珠絲杠副的傳動效率為 要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。 臨界轉(zhuǎn)速按下式計算： 式中：為臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)，見表210，本題取， 即：，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。① 由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn)，所以在設(shè)計時應(yīng)驗算其安全系數(shù)S,其值應(yīng)大于絲杠副傳動結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù)[S] 絲杠不會失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷