【正文】 本工作方式每種工作方式可通過編程設(shè)置 方式 0 基本輸入輸出 方式 1 選通輸入輸出 方式 2 雙向傳送 本系統(tǒng)具有 36路輸入信號和 16路輸出信號因此選用 2片 8255和一片線驅(qū)動接收芯片 74LS245 其中第一片 8255 的三個(gè)端口 74LS245 和第二片 8255 的 A端用于輸入第二片 8255 的 BC 端口用于輸出因此兩片 8255 的所有端口均工作在基本輸入輸出方式方式 0 其控制字分別為 82551 10011011B9BHABC 三個(gè)端口均工作在方式 0 輸入 82552 10010000B90HA 端口工作在方式 0 輸入 B 和 C 端口工作在方式 0 輸出 3 八緩沖器線驅(qū)動器線接收器 74LS245 74LS245 是八緩沖器線驅(qū)動器線接收器 器其引腳圖和功能表如下 輸 入 輸 出 A Y L L L L H H H 179。 179。 禁止 0 1 1 179。 179。如果脈沖發(fā)生器每周產(chǎn)生 2021個(gè)脈沖則主軸每轉(zhuǎn)一周脈沖發(fā)生器兩相均產(chǎn)生 2021個(gè)方波脈沖 2 整形辨向加密電路 本系統(tǒng)采用的電路如圖 本電路將 AB 兩相脈沖成正負(fù)兩路脈沖列即正轉(zhuǎn)時(shí)正路有脈沖列 輸出負(fù)路保持高電平反轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)路有脈沖列輸出正路保持高電平脈沖對應(yīng)如下 正 轉(zhuǎn) 反 轉(zhuǎn) 圖中 74LS2L21 是雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器其功能表和芯片管腳圖如下 輸 入 輸 出 A B Q L 179。 1 總數(shù)線→三態(tài) 1 1 0 1 0 非 法 179。 033 1033 124V 這時(shí) VB 5V 故必定通過 D7R15 向 C7 充電直至 C 點(diǎn)電壓升高至 507 43V 為止也就是說 C 點(diǎn)電位被嵌位在高電平 43V 左右這時(shí) V3 124V V3 VC 43V 故電壓比較器 3 輸出 0 電平即 VD 0 不影響 7432AB 的另一路 WR 及 Y3的工作且也不能通過 7432C 使三級管 T1 截止使 T1 集電極始終處于高電平即 RST 1 系統(tǒng)處于不復(fù)位狀態(tài) 當(dāng) E1 上電 0→ 36V 時(shí)如前所述上面電路保證 E2 備用電池向 VDD 正常供電而若長期處于掉電過程 E2 電壓上降致使 V1 V1則電壓比較器 1 輸出 0 電平從而使HD正偏發(fā)光警告?zhèn)溆娩囯姵仉妷翰蛔闾崾靖鼡Q電池對于上面電路當(dāng) E1從 0→ 45V時(shí)因 V2 VA E1179。 L H L H H H H L H H H H H H H L H H H H H H H L H H H H H H H L H H H H H H H H H H H H H B H H H H H H H H H H H H H H 輸 入 輸 出 G1 H H H H G2A L L L L G2B L L L L C H H H H B L L H H A L H L H Y0 H H H H Y1 H H H H Y2 H H H H Y3 H H H H Y4 L H H H Y5 H L H H Y6 H H L H Y7 H H H L 由于一塊 74LS138 無法滿足所有芯片的地址譯碼 因此采用多級譯碼的方式進(jìn)地址分配增加一塊 74LS138 譯碼器地 址線的 A7A6A5 對其它模板進(jìn)行二級譯碼 在各模板上再用 74LS1138 對范圍內(nèi)的芯片進(jìn)行地址 分配進(jìn)行三級譯碼全部模板芯片的地址分配如下表 模板 板地址 芯片 芯片地址 片選信號 CPU 及 存儲器模板 2021HDFFFH 271281 4000H7FFFH 271282 8000HBFFFH 62641 E000HFFFFH 62642 C000HDFFFH 鍵盤及顯示器模板 E000HE01FH 8279 E000HE01FH I0 模板 E020HE03FH 82551 E020HE023H 82552 E024HE027H 伺服電 機(jī) 接 口 板 E040HE09FH X 軸 8253 E040HE043H 2731 E044HE047H 2732 E048HE04BH DAC121 0 E04CHE04FH E050HE053H 74367 E054HE057H Y 軸 8253 E060HE063H 2731 E064HE067H 2732 E068HE06BH DAC121 0 E06CHE06FH E070HE073H 74367 E074HE077H Z 軸 8253 E080HE083H 2731 E084HE087H 2732 E088HE08BH DAC121 0 E08CHE08FH E090HE093H 74367 E090HE097H ②總線驅(qū)動器 各種接口電路都有一定的 驅(qū)動能力可帶一定數(shù)量的負(fù)載這在應(yīng)用系統(tǒng)較小時(shí)往往可以適用但是系統(tǒng)較大外圍設(shè)備較多電路較復(fù)雜時(shí)就不能滿足要求于是需要配置總線驅(qū)動器來提高總線的驅(qū)動能力 74LS245是一種 8位雙向總線收發(fā)器三態(tài)門輸出常用作總線驅(qū)動器芯片引腳如右圖所示 輸入輸出引腳分為兩組一組是 A1A8 另一組是 B1B8 控制信號有兩個(gè)一個(gè)是傳送允許另一個(gè)是 傳送方向控制 DIR 當(dāng)輸入低電平時(shí)允許數(shù)據(jù)傳送 否則不允許傳送當(dāng) DIR 為高電平時(shí)數(shù)據(jù)由 A 端傳送到 B 端當(dāng) DIR 為低電平時(shí)數(shù)據(jù)由 B 端傳送到 A 端傳送控制如表如表 CIR 操 作 允 許 方 向 控 制 L L 數(shù)據(jù)由 B 端傳送到 A 端 L H 數(shù)據(jù)由 A 端傳送到 B 端 H 179。179。 18 其中 A0A13 為 14 位地址線0007 為 8 位數(shù)據(jù)線 CE 為芯片允許信號低電平有效 VCCGND 分別為 5V 和接地端工作方式如下 方 式 CE OE VPP VCC PGM 輸出 讀 維 持 編 程 編 程檢驗(yàn)編程禁 止 VIL VIL VIL VIL VIH VIL 任意 VIH VIH 任意 VIH VIL VPP＊ VPP＊ VPP＊ 179。 S2 四加速時(shí)間的檢校 其中 J 總慣量 JhJm Tm 2179。 3179。 n 值 dm178。4 5509kgf 如以 af 02 mm代入則 FGM 910kgfFG 1200kgf因此以最大水平拖動力 1200kgf計(jì)算可以滿足最大切削力的要求 其它有關(guān)主軸功率核算夾緊工件用夾用具所需夾緊力計(jì)算這里不作介紹 五機(jī)床進(jìn)給部件重量估計(jì) 縱向工作臺長 1335m 加上夾具等約重 220kg 橫向工作臺約重 445kg 升降臺約重 1000kg 第三章 方案比較和選擇 31XZ坐標(biāo)快進(jìn)速度不低于 24mmin取為 10 mmin 水平拖動力按 15KN 計(jì)算則要求的功率為 p fv 15179。af 072 178。 z 其中 Cf 系烽取 cf 68 ae 銑銷接弧深 mm 取 ae 7mm af 每齒進(jìn)給量 mm 齒取 af 01mm dt 銑刀直徑 mm 取 dt32mm ap 銑削深度 mm 取 ap 40mm z 銑刀齒數(shù) z 4 FG 68179。 12V 直流輔助電源 16根地址線可對 64KB 存儲器直接尋址 二系統(tǒng)總體框圖 數(shù)據(jù)總線 控制總線 地址總線 電 源 三各組成部分功能 系統(tǒng)由 CPU 及存儲器板鍵盤及顯示器板工關(guān)量 I0 板直流伺服電機(jī)接口板組成各部分功能如下 1CPU 及存儲器板整個(gè)系統(tǒng)的控制中心具備運(yùn)算控制和程序存儲等功能并可為系統(tǒng)提供工作時(shí)鐘 2 鍵盤及顯示器板操場作人員與數(shù)控系統(tǒng)交換信息的主要接口操作人員通過鍵盤干預(yù)控制流程修改零件和序設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)操縱數(shù)控機(jī)床完成各種運(yùn)動也可通過顯示器了解數(shù)控系統(tǒng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況 3開關(guān)量 I0板系統(tǒng)全部開關(guān)量的輸入輸出通道一方面可將機(jī)床側(cè)的 32路輸入信號 輸入給計(jì)算機(jī)另一方面可將計(jì)算機(jī)的控制命令經(jīng)過變換后作為給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號以實(shí)現(xiàn)對機(jī)床開關(guān)的控制 4 交流伺服電機(jī)接口板根據(jù)計(jì)算機(jī)的位置命令完成對直流伺服電機(jī)速度控制從而驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一定的速度和位移量 四 CNC 系統(tǒng)的主要功能 本系統(tǒng)采用 8098 單片作為控制核心控制程序因化在 EPROM 中采用直流伺服電機(jī)和編碼器構(gòu)成半閉環(huán)系統(tǒng)最小設(shè)定單位 0001mm 系統(tǒng)選用 CMOS RAM作為零件程序存儲器最小存儲容量為 8K零件程序可以采用手動輸入也可通過普通 IBMPC 微型計(jì)算機(jī)用串行通訊方式輸入零件程序的編輯十分方便 該系統(tǒng)具有刀具長度刀具半徑補(bǔ)償和位置偏移等多種補(bǔ)償功能程序員只需按零件輪廊尺寸編制零件程序不需計(jì)算實(shí)際的刀具中心軌跡從而避免了繁瑣的計(jì)處 另外本系統(tǒng)還具抗干擾措施和較完善的保護(hù)措施如行程式極限快速講給速度極限切削速度極限等可以提高系統(tǒng)工作的可靠性避免發(fā)生意外事故 33 機(jī)械部分 在設(shè)備的數(shù)控化改造中雖然核心工作量數(shù)控但決不是全部如果忽視了機(jī)械部分完全按照電氣要求進(jìn)行改造或者是在改造中設(shè)計(jì)制造不盡合理結(jié)果會給機(jī)床的數(shù)控化改造帶來意想不到的困難甚至?xí)驒C(jī)械問題而導(dǎo)致失敗 第四章 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算 41 滾珠 絲杠螺母副的選用設(shè)計(jì) 機(jī)床在改造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足有較長使用壽命的要求而確保和提高機(jī)床的壽命的主要因素是零件的耐磨性和主要傳動部件的疲勞壽命在數(shù)控改造的機(jī)床上滾珠絲杠螺母副的工作壽命就顯得尤其重要因此在選用滾珠絲杠螺母副時(shí)以工作壽命為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算 1 設(shè)要求壽命為 Lf 2021h 切削阻力 w1 500kg 滑動阻力 w2 220kg 最大行程δ最大 680mm 快速進(jìn)給速度 V 1000mmmin 定位精度177。 00301000mm 由導(dǎo)程精度的允許值選精度級 C3 E＝177。 103kgfcm3 R 圓柱體的半徑 cm L 圓柱體的長度 cm 2 活動件 3 同步齒形帶輪 12 Jc 380kgfcm2 4 合計(jì) JL＝ JB＋ JW＋ JC＝ 2156＋ 67179。103N kgfmm2 取為 100150mpa 系數(shù)其中 n 2 為組數(shù) 選電機(jī)扭矩為 Mn 18NM 取 K＝ 6 則 所需軸向力 P＝ P0＋ F1[P] 17