【正文】 的輸出端以低電平譯出。 編程時， Vpp＝ +25V（高壓），～ PGM 端加入寬度為 50ms 的負脈沖。用于尋址片內(nèi)的 8K 個存儲單元。當(dāng)該信號為 0時表示選中此芯片。要對一個使用過的 EPROM 進行編程，則首先應(yīng)將其放到專門的擦除器上進行擦除操作。 CE2（ chip enable）： 片選信號 2，輸入，在讀 /寫方式時為高電平。 （ c）、控制總線（ 8條） ALE —— 地址鎖存（輸入） IO / /M—— IO口 /RAM 選擇， 0：選內(nèi) RAM； 1：選內(nèi) IO口 /CE —— 片選線 /RD、 /WR —— 讀、寫控制 TIMERIN —— 定時器輸入（輸入定時器所需時鐘） TIMEROUT —— 定時器輸出（輸出所產(chǎn)生的方波脈沖） （ 2） 8155 的 RAM 和 I / O 口地址編碼 （ 3） 8155 的工作方式與基本操作 C6163 車床縱向進給機構(gòu)數(shù)控化改造 第 33 頁 共 40 頁 有三種基本操作： a、作單片機片外 256B 數(shù)據(jù)存儲器 IO / /M = 0，與其它數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址。 由兩個 8 位寄存器，決定 14 位定時器計數(shù)常數(shù)及四種工作方式。位數(shù)有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等 ....， led 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重 C6163 車床縱向進給機構(gòu)數(shù)控化改造 第 34 頁 共 40 頁 要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O端口多，如驅(qū)動 5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58=40 根 I/O端口來驅(qū)動，要知道一個 89S51 單片機可用的I/O 端口才 32 個呢：），實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性 。 時鐘點 四位數(shù)碼管中，第二位 8與第三位 8字中間的 二個點。另外，當(dāng)溫度變化時驅(qū)動芯片還要能夠自動 調(diào)節(jié)輸出電流 的大小以實現(xiàn)色差 平衡溫度 補償。 要保證數(shù)碼管亮度一樣，在控制方式選取上也有差別 最好的辦法是恒流控制，流過每一個 發(fā)光二極管 的 電流 都是相同的，這樣發(fā)光二極管看起來亮度就是一樣的了。 數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計 使用單片機 C51編程 C6163 車床縱向進給機構(gòu)數(shù)控化改造 第 37 頁 共 40 頁 總結(jié) 通過三周的課程設(shè)計。 一是使用原材料芯片的選取，一是使用數(shù)碼管時采取的控制方式。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。范圍一般為 英寸。 靜態(tài)顯示驅(qū)動 靜態(tài) 驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。 led 數(shù)碼管 （ LED Segment Displays）是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“8” 字型的 器件 ，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個筆劃，公共電極。 命令寄存器，只寫不讀； 狀態(tài)標(biāo)志寄存器，只讀不寫； 這二者使用同一地址 c、作定時器擴展使用 可以通過編程決定輸出 4種信號，即有四種工作臺方式。 8155I/O 口擴展芯片 （ 1）、 8155 的結(jié)構(gòu)和引腳 8155 有 40 個引腳，采用雙列直插封裝，其引腳圖和組成框圖如圖所示。 WE（ write enable）：寫允許信號，輸入，低電平有效。 說明： EPROM 的一個重要優(yōu)點是可以擦除重寫，而且允許擦除的次數(shù)超過上萬次。 ④ CE：選片信號。這樣，程序就不會由于斷電而丟失。各引腳的含義為： A0A12為 13根地址線，可尋址 8K字節(jié)； O0O7為數(shù)據(jù)輸出線； CE為片選線； OE 為數(shù)據(jù)輸出選通線； PGM 為編程脈沖輸入端； Vpp 是編程電源； Vcc 是主電源。當(dāng) LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。 EA/VPP:引腳 31，當(dāng)保持 TTL 高電平時，如果指令計數(shù)器小于 4096， 8051 C6163 車床縱向進給機構(gòu)數(shù)控化改造 第 28 頁 共 40 頁 執(zhí)行內(nèi)部 ROM 的指令， 8751 執(zhí)行內(nèi)部 EPROM 的指令，當(dāng)使 TTL 為低電平時， 從外部程序存貯器取出所有指令，在 8751 內(nèi)的 EPROM 編程時，此端為 21V編程電源輸入端。 :INT1，外部中斷 1 輸入口。 ～ :通道 1 是 8 位擬雙向 I/O 通道，在編程和校驗時，它發(fā)出低 8 位地址。 對于 EPROM 型單片機，在 EPROM 編程期間，此引腳接收編程脈沖（ 功能） ③ 外部程序存儲器讀選通信號輸出端，在從外部程序存儲取指令（或數(shù)據(jù)）期間， 在每個機器周期內(nèi)兩次有效。當(dāng)采用外部振蕩器時，此引腳接地。根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，本設(shè)計將采用較經(jīng)濟的單微處理器數(shù)控結(jié)構(gòu)，對于一般切削加工而言，其速度和精度已能滿足實際要求。 6 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的“大腦”，其設(shè)計也是普通機床進行數(shù)控化改造的核心工程，對機床而言，數(shù)控系統(tǒng)通過對輸入的加工程序進行數(shù)據(jù)處理和運算后，輸出控制信號，控制主軸、進給軸和其他輔助裝置正確、及時和可靠地執(zhí)行加工程序所規(guī)定的任務(wù)，同時接受從機床反饋來的 各種信息，對機床控制進行調(diào)整。 光電耦合器分為兩種：一種為非線性光耦，另一種為線性光耦。綜上所述，本例中縱向進給系統(tǒng)選用 110BYG2602 步進電動機，可以滿足設(shè)計要求。 m ，滿足要求。 m 最后由式 2eq t fT T T??，求得最大工作負載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩： 2eqT =+= 將上面數(shù)值帶入m a x2 160 eq ma aJnTt????=隨著計算機進入控制領(lǐng)域以及新型電力電子功率元件的不 斷出現(xiàn)，使采用全控型的開關(guān)功率元件進行脈沖寬度調(diào)制（ PWM）控制方式已成為主流，并作為其數(shù)字控制的基礎(chǔ)。 根據(jù) 《數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書》表 311，選定最接近的帶寬 ?rb )(mm ，若選擇雙邊擋圈，則 最小寬度 ?rb ，擋圈厚度為 2mm。 實際中心距 6 0 9 . 6 6 1 2 . 31 7 8 1 7 6 . 6 5 ( )22pr LLa a m m? ?? ? ? ? ?。 預(yù)選步進電機在轉(zhuǎn)速為 750 min/r 時，對應(yīng)的步進電機脈沖頻率為? ?m a x 75 0 36 0 60 0. 75 60 00f H z? ? ? ? ?。 表 34 絲杠支承系數(shù) kf 支承方式 雙推 雙推 雙推 簡支 單推 單推 雙推 自由 kf 取值 4 2 1 3． 3 同步帶 減速機構(gòu)設(shè)計 同步帶 也叫同步齒形帶， 它 綜合了帶傳動、鏈條傳動以及齒輪傳動的優(yōu)點，主要用在驅(qū)動帶輪與被動帶輪之間要求有固定傳動比的情況 。 3． 2． 7 傳動效率的計算 滾珠絲杠的傳動效率 ? 一般在 ～ 之間 ，其計算公式如下： ? =)tan(tan ???? 式中： ? — 螺距升角，根據(jù)0 Ptan d?? ,可得 ? =176。 比如 起重機以等速度吊起重物，重物對吊索的作用為 靜載， 起重機以加速度吊起重物，重物對吊索的作用為動載。 3． 2． 1 精度的選擇 滾珠絲杠副的精度直接影響數(shù)控機床的定位精度 ，在滾珠絲杠精度參數(shù)中，其導(dǎo)程誤差對機床定位精度最明顯。前角 10176。本設(shè)計選用 1200 線 主軸脈沖發(fā)生器，采用同軸安裝方式并采用 波紋管與主軸 柔性連接 ，該連接方式在實現(xiàn)角位移傳遞的同時， 能夠吸收車床的部分振動，從而使脈沖發(fā)生器平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。 減速機構(gòu)選則 同步帶 ，其 綜合 了帶傳動、鏈條傳動以及齒輪傳動的優(yōu)點 ， 在許多領(lǐng)域已經(jīng)替代了齒輪傳動和鏈傳 動。 這樣改造后的車床屬于經(jīng)濟型數(shù)控車床，在保證一定加工精度的前提下 ，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了成本?？梢詫崿F(xiàn)多工序集中加工，提高了相關(guān)加工精度，同時減少被加工零件在機床間的頻繁搬運。 目目 錄 1一、 緒論 ........................................................ 3 1 選題目的及意義 ............................................... 3 1 設(shè)計任務(wù)及總體方案的確定 .................................... 3 1二、 機械系統(tǒng)的改造設(shè)計 .......................................... 6 1 主傳動系統(tǒng)的改造 ............................................. 6 22． 2 主軸脈沖發(fā)生器的安裝 ........................................ 6 2 進給系統(tǒng)的改造 .............................................. 6 2 安裝防護 .................................................... 6 2三、 進給傳動部件的計算與選型 .................................... 7 2 切削力的計算 ................................................ 7 2 滾珠絲杠 螺母副的計算與選型 ................................... 8 C6163 車床縱向進給機構(gòu)數(shù)控化改造 第 1 頁 共 40 頁 2 同步帶減速機構(gòu)設(shè)計 ......................................... 13 2四、 電動機的計算與選型 ......................................... 17 2 縱向直流電動機的計算與選型 ................................. 18 2 同步帶傳動功率的校核 ....................................... 22 2五、 電動機驅(qū)動電 路設(shè)計 ......................................... 22 35． 1 光電隔離電路 ............................................... 22 3 單極性可逆 PWM電路設(shè)計 ..................................... 23 3六、 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計 ............................................... 23 3 硬件電路設(shè)計 ................................................ 24 3七、 數(shù)控系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................... 37 3總結(jié) ........................................................... 38 3致謝 ........................................................... 39 3參考文獻 ....................................................... 40 C6163 車床縱向進給機構(gòu)數(shù)控化改造 第 2 頁 共 40 頁 一 緒論 1． 1 選題目的 及意義 車床是金屬切削加工最常用的一類機床， 當(dāng)工件隨主軸回轉(zhuǎn)時，通過到家的縱向和橫向移動， 能夠加工內(nèi)外圓柱面、圓錐面、端面、螺紋等 ，借助成型刀具，還能加工各種成形回轉(zhuǎn)表面 。 加工精度 高，尺寸分散度小，易于裝配。 （ 2） 進給伺服系統(tǒng)的類型：按任務(wù)要求采用 步進電機的開 環(huán)控制系統(tǒng)。 （ 8） 為了滿足脈沖當(dāng)量的設(shè)計要求和增大轉(zhuǎn)矩，同時也為了是傳動系統(tǒng)的負載慣量勁可能地減小，傳動鏈中應(yīng)設(shè)有減速機構(gòu)。一般經(jīng)濟型數(shù)控改造多采用同軸安裝。 圖 31 車削力分析 設(shè)工件材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼 ，σ b=650MPa；選用刀具材料為硬質(zhì)合金 YT15；刀具幾何參數(shù)為：主偏角 60176。為延長工作壽命，可設(shè)置潤滑件和密封件。 查表 31選 擇綜合導(dǎo)軌， K 取 ,? 取 ,G 為 1500N ； 算得 )( GFKFF zxm ??? ? = +（ +1500） = )(N 3． 2． 4 最大動載荷的計算 載荷隨時間急劇變化且使構(gòu)件的速度有顯著變化（系統(tǒng)產(chǎn)