【正文】 提高電機的運行速度。 步進電機高低壓驅動電路 無脈沖輸入時，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４均截止，電機繞組Ｌa中無電流通過，電機不轉．有脈沖輸入時，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４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，使電流迅速上升，約經(jīng)數(shù)百微妙，當Ｔ２進入穩(wěn)壓狀態(tài)后，Ｔp初級電流暫時恒定，次級的感應電壓降到０，Ｔ３截止，這時１２Ｖ低壓電流經(jīng)Ｄ２加到繞組Ｌa上，維持Ｌa中的電流為恒定值．輸入脈沖結束后，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４又均截止，儲存在Ｌa中的能量通過１８Ω的電阻和二極管泄放，１８Ω的電阻的作用是減小放電回路的時間常數(shù)，改善電流波形后沿．由于采用高低壓驅動，電流增長快，電機的力矩和運行頻率都得到改善，但由于電機轉動時產(chǎn)生的反電動勢，使電流波形頂部下凹，使平均電流下降，轉矩下降．為了避免外部設備的電源干擾，防止被控對象電路的強電反竄，通常采取將微機的前后向通道與被連模塊在電氣上的隔離的方法。下圖的光電耦合器是采用硅光電二極管作受光元件。2. 直線插補程序ORG 2000HMAIN： MOV SP，60HLP4： MOV 28H， 0C8H； Xe MOV 29H， 0C8H； Ye MOV 2AH, 00H。F+2Y MOV FH,A CLR C MOV A, YL ADD A, 00H MOV 28H, A MOV A,YH ADDC A, 00H MOV YH, A CLR C MOV A, FL ADD A, 01H MOV FL, A MOV A,FH ADDC A,00H MOV FH,A。通常采用動態(tài)顯示字形碼輸出及位選信號輸出因經(jīng)過驅動后再與數(shù)碼管相連。如采用環(huán)形分配器，則需要由軟件程序完成硬件環(huán)分得功能，見步進電機控制程序設計。 光電隔離電路： 1. 直線圓弧插補程序設計在機電設備中，執(zhí)行部件要實現(xiàn)平面斜線和圓弧曲線得路徑運動，必須通過兩個方向得合成來完成，在數(shù)控機床中，這是由X，Y兩個方向運動得工作臺，按照插補控制原理實現(xiàn)得。b. 由于發(fā)光二極管是電流驅動器件，動態(tài)電阻很小，對系統(tǒng)內(nèi)外的噪聲干擾信號形成低阻抗旁路，因此抗干擾能力強，共模抑制比高，不受磁場的影響，特別是用于長線傳輸時作為終端負載，可以大大地提高信噪比。R1 ；讀控制字JZ LOOP179。下圖中8155的PB口掃描輸出總是只有一位為高電平，即PB口經(jīng)反相后僅有一位公共陰極為低電平，8155的PA口則輸出相應位（PB口輸出為高對應的位顯示器）的顯示數(shù)據(jù)，使該位顯示與顯示緩沖器相對應的字符，而其余各位均為熄滅，依次改變8155的PB口輸出為高的位，PB口輸出對應的顯示緩沖器的數(shù)據(jù)。LED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。 立即數(shù)給A 。 指向定時器低8位mov a， 10H； 計數(shù)常數(shù)10Hmovx dptr, a。計數(shù)長度和計數(shù)方式由輸入給計數(shù)寄存器的計數(shù)控制字來確定。8155的工作方式由CPU寫入控制命令寄存器的控制字來確定，控制命令寄存器只能寫入不能讀出，8位控制命令寄存器的低4位用來設置A口、B口和C口的工作方式。 控制字→控制口；PC5=1 如果把C口的第六位PC5復位，相應的控制字為：00001010B=0AH，程序如下： mov dptr, 0FF7FH；控制口地址→dptr mov a，0AH；控制字→A movx dptr, a。下面根據(jù)圖36舉例說明8255的編程方法。因此，在大部分單片機應用系統(tǒng)設計中都不可避免的要在單片機外部擴展I/O端口。最常用的靜態(tài)RAM芯片有6116（2kB8）和6264（8kB8）。（2） 數(shù)據(jù)存儲器的擴展8031單片機內(nèi)部有128字節(jié)RAM存儲器。以上6種EPROM均為單一＋5V電源供電，維持電流為35mA～40Ma，工作電流為75 mA～100 mA，讀出時間最大為250ns，均有雙列直插式封裝形式，A0～A15是地址線，不同的芯片可擴展的存儲容量的大小不同，因而提供高8位地址的P2端口線的數(shù)量各不相同，故2716為A0～A10，27152為A0～A15；D0～D7是數(shù)據(jù)線；CE是片選線，低電平有效；OE是數(shù)據(jù)輸出選通線；Vpp是編程電源；Vcc是工作電源；PGM是編程脈沖輸入端。但當外圍設備較多時，僅有幾個內(nèi)部I/O接口是不夠的，因此，單片機還需要擴展輸入輸出接口芯片。P1口（）：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。/Vpp（31腳）：當端保持高電平時，單片機訪問的是內(nèi)部程序存貯器，但當PC值超過某值時，將自動轉向執(zhí)行外部程序存貯器內(nèi)的程序。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。若采用外部振蕩器時，該引腳接受振蕩器的信號，即把信號直接接至內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。Vcc（40腳）：接+5V電源。通常所說的單片機系統(tǒng)都是為實現(xiàn)某一控制應用需要由用戶設計的，是一個圍繞單片機芯片而組建的計算機應用系統(tǒng)。特點：螺桿水平安裝時，可減少或避免因自重產(chǎn)生的彎曲或高速運轉時，自由端的晃動。因此很少用。2．距頻特性步進電機最大靜轉矩Mjmax是指電機的定位轉矩。3．由于此絲桿是豎直放置，且其受力較小，溫度變化較小。此次設計中滾珠絲桿被三次選用，故本人只選取其中最重要的主軸傳動中的滾珠絲桿加于設計和校核。根據(jù)該精度要求可確定脈沖當量為=。 角接觸球軸承載荷—變形曲線三、 進給傳動設計（一）進給傳動運動設計1）脈沖當量的確定目前，常用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。本次設計主軸所采用的軸承支承方式為第四種。（2） 前后支承用雙列短圓柱滾子軸承來承受徑向負荷，用安裝在主軸前端的雙向向心推力球軸承來承受軸向負載。先將計算出的截面C 處的MH、 應力計算表載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=, FNH2=FNH1=, FNH2=彎矩MMH==即df/2–（d+t1）2m由d=16mm查設計手冊得：t1=；而df1=d1－2hf=（z1–2ha*–2c*）m=(23–2–)m=代入上式得：–（16+）/2④導輪組合件的裝配導輪組合件裝配的關鍵是消除滾動軸承中的問題，避免滾動體與套環(huán)工作表面在負荷作用下產(chǎn)生彈性變形，以及由此引起的軸向竄動和徑向跳動。導輪兩端加工成30?錐形軸尖，硬度在RC60以上。c. 導輪裝配后轉動應輕便靈活，應盡量減少軸向竄動和徑向跳動。這時，工作臺拖板只沿一個坐標方向運動，另一個坐標方向的運動通過架在橫梁上的線架拖板來實現(xiàn)。線架的主要功用是在電極絲按給定線速度運動時，對電極絲去支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度。經(jīng)比較，顯然三角、矩形組合式導軌是比較理想的，因此，決定選用此種導軌作為本次設計之用。（2） 上下拖板走絲機構的上下拖板我們決定采用下面兩種滑動導軌之一。該套筒式聯(lián)軸器因磁場面積大，可以傳遞較大扭矩。因為錐形摩擦面會對電機和儲絲筒產(chǎn)生軸向力，所以在電機主軸的滾動支撐中，應選用向心止推軸承和單列圓錐滾子軸承。由于儲絲筒運行時頻繁換向，聯(lián)軸器瞬間受到正反剪切力很大，因此多采用彈性聯(lián)軸器和摩擦錐式聯(lián)軸器。（1） 儲絲筒旋轉組合件儲絲筒旋轉組合件主要由儲絲筒、聯(lián)軸器和軸承座組成。儲絲筒、電動機、齒輪都安裝在兩個支架上。電極通過聯(lián)軸節(jié)與絲筒連接，絲筒裝有齒輪，通過過渡齒輪與絲桿上的齒輪嚙合。（6）為了保證進給伺服系統(tǒng)的傳動精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲杠螺母副，并應有預緊機構，以提高傳動剛度和消除間隙。（2）電火花線切割機床屬于經(jīng)濟型數(shù)控機床，在保證一定加工精度的前提下，應簡化結構，降低成本。本階段也是一個學習的階段，對自己不太熟悉的的的領域的一次學習。在本階段主要是搜集足夠的資料信息并對設計題目進行分析和實地調查，做到心中有輪廓。第一階段是搜集整理階段。主要進行電器電路設計，包括步進電機驅動設計和脈沖功率放大電路設計。一、 總體方案設計（一） 總體方案的擬定（1）電火花線切割機床具有定位，縱向和橫向的直線插補功能；還能要求暫停，進行循環(huán)加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選取連續(xù)控制系統(tǒng)。（5）縱向和橫向進給是兩套獨立的傳動鏈，它們由步進電機、齒輪副、絲杠螺母副組成，起傳動比應滿足機床所要求的。電極絲移動速度 11m/s電極絲最大直徑 ～ 伺服系統(tǒng)總體方案框圖二、 儲絲走絲部件結構設計（一）儲絲走絲部件運動設計運絲機構的運動是由絲筒電機正反轉得到的。儲絲筒另外一端通過三對齒輪減速后帶動絲杠。其余中間軸、齒輪、導軌及絲杠、螺母等每班應注油一次。② 聯(lián)軸器 走絲機構中運動組合件的電機軸與儲絲筒中心軸，一般不采用整體的長軸，而是利用聯(lián)軸器將二者聯(lián)在一起。此種聯(lián)軸器可傳遞較大的扭矩，同時在傳動符合超載時，摩擦面之間的華東還可以起到過載保護作用。留有一定間隙，可補償這一不足，還可適當降低加工及裝配要求。綜合上述幾種類型，參照本次設計要求，選擇性價比最高的，顯然a類型既是彈性聯(lián)軸器已經(jīng)滿足條件，因此本次設計選用彈性聯(lián)軸器。為保證上拖板能平穩(wěn)的往復移動，應把下拖板設計的較長以使走絲機構工作時，上拖板部分可始終不滑出下拖板，從而保持拖板的剛度、機構的穩(wěn)定性及運動精度。（4） 線架、導輪部件結構線架與走絲機構組成了電極絲的運動系統(tǒng)。有的機床的線架本體有的采用龍門結構。導輪槽工作面應有足夠的硬度，以提高其耐磨性。雙軸尖支撐結構。導輪要求用硬度高、耐磨性好的材料制成（如GCr1W18Cr4V），也可以選用硬質合金或陶瓷材料制造導輪的鑲件來增強導輪V形工作面的耐磨性和耐蝕性。2. 齒輪齒數(shù)的確定取Z=23；由于齒輪齒根與軸上鍵距離不能為零。 先計算軸上的載荷： 齒輪的分度圓直徑為：. 軸的結構圖與彎矩扭矩圖從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以明顯的看出截面B是危險截面。前軸承溫度高，主軸前端升高量大，后軸承溫度低，主軸末端升高量小，因此，這種機構目前應用較小。在中、小規(guī)格的數(shù)控機床上采用這種機構較多。沒有預緊時，在Fa作用下，軸承的軸向變形量為δa1；而在具有預緊Fa0條件下，同樣作用軸向載荷Fa，軸承的軸向變形增量為δa2，顯然δa2δa1，軸承的軸向剛度有所提高。此次設計的電火花成型機對機床定位精度的設計要求是177。滾珠絲杠的最大動載荷應用下式計算 L=60nt/106 式中：L—工作壽命，單位106r n—絲杠轉速，單位r/min v—最大切削力條件下進給速度，單位m/min L0—絲杠基本導程，單位mm t—額定使用壽命，單位h，可取t=15000h fm—運轉狀態(tài)系數(shù)，無沖擊取1～，～所以 = = =（1000100103）/5 =20r/minL=60nt/106 = =（106r/min） = =33根據(jù)以上計算選取CBM3205—5（《機械設計師手冊》上）滾珠絲桿已由專門工廠制造，因此，不用我們自己設計制造，只要根據(jù)使用工況選擇某種類型的結構，再根據(jù)載荷、轉速等條件選定合適的尺寸型號并向有關廠家訂購。2．臨界轉速校核校核合格。選用時主要有以下幾個步驟：（一）根據(jù)脈沖當量和最大靜轉矩初選電機型號1．步距角初選步進電機型號，并從手冊中查到步距角,由于 綜合考慮，我初選了，可滿足以上公式。突跳啟動時加速力矩很大，啟動時丟步是不可避免的。（2）雙推支承 將兩個方向相反的推力球軸承和兩個深溝球軸承裝在一端，另一端裝一個或兩個深溝球軸承。此外，在實際的控制應用中，常常需要擴展外圍電路和外圍芯片。 電源引腳接入單片機的工作電源。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端，在單片機內(nèi)部接至反相放大器的輸出端。）V）時，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。同樣可以驅動8個TTL負載。一般作為擴展時地址/數(shù)據(jù)總線口使用。另外，在單片機內(nèi)部雖然設置了若干并行I/O接口電路，用來與外圍設備連接。根據(jù)應用系統(tǒng)對程序存儲器容量要求的不同，常用的擴展 芯片包括EPROM2716（2kB8）、2732A（4kB8）、2764A（8kB8）、