【正文】 它們的權(quán)值較大，地址空間沒(méi)有充分利用，芯片之間的地址不連續(xù)。采用 YB013硬件環(huán)行分配器的步進(jìn)電機(jī)接口線路圖如下： （ 2）光電隔離電路 在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，脈沖分配器輸出的信號(hào)經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁繞組。當(dāng)任何一個(gè)行程開(kāi)關(guān)被壓下的時(shí)候，發(fā)光二極管就發(fā)光，使光敏三極管導(dǎo)通，由低電平變成高電平。 8031 的 P1 口為顯示器的字形輸出口。 伺服控制程序。 （ 6）、 工作臺(tái)的自動(dòng)控制。 EPROM 存儲(chǔ)器中，時(shí)間常數(shù)依次安排在首地址為 1000H 的存儲(chǔ)單元中，每個(gè)時(shí)間常數(shù)占據(jù)兩個(gè)字節(jié)，低位地址存放時(shí)間常數(shù)低 8 位，高位地址存放時(shí)間常數(shù)高 8 位。通過(guò) 這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)， 我學(xué)會(huì)了如何查閱現(xiàn)有的技術(shù)資料、如何舉一反三、如何通過(guò)改進(jìn)并加入自己的想法與觀點(diǎn)，使之成為自己的東西。 伺服系統(tǒng)采用了直流伺服電機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器直接與滾珠絲杠連接驅(qū)動(dòng)絲杠傳動(dòng)， 而且其實(shí)軸承采用的是角接觸軸承保證其主軸不竄動(dòng)，采用一個(gè)深溝來(lái)保證其徑向的圓 跳動(dòng)。時(shí)間常數(shù)由下式計(jì)算： 361010e eTTt????? 式中： T 為脈沖時(shí)間間隔（ ms）； e t 為單片機(jī)機(jī)器周期（ ? s），在時(shí)鐘為 6MHz 時(shí)， et =2? s。 （ 4）、 監(jiān)視按鍵，鍵盤(pán)及開(kāi)關(guān)。 零件加工源程序的輸入處理程序。 8155RAM 區(qū)的地址為 8000H— 80FFH。在實(shí)際運(yùn)用中，若系統(tǒng)中有芯片需要其復(fù)位電平與８０３１復(fù)位要求一致時(shí)，可以直接相連。為了簡(jiǎn)化秒電路，鍵盤(pán)的列線及ＬＥＤ顯示器的字位控制共用一個(gè)口，即共用８１５５的 PＡ口進(jìn)行控制，鍵盤(pán)的行線由８１５５Ｃ口擔(dān)任，顯示器的字形控制由 8155 的 PB 口擔(dān)任。故要進(jìn)行片選控制。只需增加少量外圍元件就可以構(gòu)成一個(gè)完整的微機(jī)控制系統(tǒng)，并且開(kāi)發(fā)手段齊全，指令系統(tǒng)功能強(qiáng)大，編程靈活，硬件資料豐富。 12360 36 0 1 8 5poZZi li? ?????? 14 取小齒輪齒數(shù) 1 24Z? 則大齒輪齒數(shù) 2 50Z ? 因傳遞的扭距較小 ,取模數(shù) m=1mm 則 : 分度圓直徑 : 11 1 24 24d m z m m? ? ? ? 22 1 50 50d m z m m? ? ? ? 齒頂圓直徑 : 11( 2) ( 24 2) 1 26ad z m mm? ? ? ? ? ? 22( 2 ) ( 5 0 2 ) 1 5 2ad z m m m? ? ? ? ? ? 齒根圓直徑 : 11( ) ( 24 ) 1 21 .5fd z m m m? ? ? ? ? ? 21( ) ( 50 ) 1 47 .5fd z m m m? ? ? ? ? ? 齒寬 : 1 1 24 24db d m m?? ? ? ? 取 1 25b? 2 30b? 中心距 : ( ) ( 24 50) 37a d d m m? ? ? ? ? 分度圓壓力角 : 020?? 大小齒輪均采用漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪 小齒輪采用兩片薄 齒輪錯(cuò)齒排列以消除間隙 . 雙片齒輪錯(cuò)齒消隙結(jié)構(gòu)圖 如下 : 2薄齒輪 , 3— 彈簧 , 8— 凸耳 , 5— 調(diào)節(jié)螺釘 , 7— 螺母 雙片齒輪錯(cuò)齒消隙結(jié)構(gòu)圖 第六節(jié) 步進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算 根據(jù)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式，有： （ 1）等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 15 2210 1 2 32( ) ( ) ( )180pqbzJ J J J J Mz?? ?? ? ? ? ? 式中： qJ 為折算到電機(jī)軸上的慣性負(fù)載； 0J 為步進(jìn)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 1J 為齒輪１的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 2J 為齒輪２的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 3J 為滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Ｍ為移動(dòng)部件的質(zhì)量。 第一節(jié) 確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 脈沖當(dāng)量 δp 是一個(gè)進(jìn)給指令時(shí)工作臺(tái)的位移量，應(yīng)小于等于工作臺(tái)的位置精度，由于定位精度為 177。其中至少要有一個(gè)坐標(biāo)軸的完整剖視圖； 8 第四章 數(shù)控系統(tǒng)總體方案的確定 數(shù)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定，執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)方案的確定，伺服電機(jī)類型及調(diào)速方案確定，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的選擇。強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向 ,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主 ,以整機(jī)如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、曲型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等 帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上 ,面向機(jī)床廠家和最終用戶 ,通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象 數(shù)控功能 ,形成系列化 ,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技訣竅集成到控制系統(tǒng)中 ,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng) ,形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的 技術(shù) ,而數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品 ,其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域。 29 第 九 章 參考文獻(xiàn) 8 第五章 機(jī)械部分設(shè)計(jì) (3) 、智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì) 21 世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng) ,智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面 :為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化 ,如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制 ,工藝參數(shù)自動(dòng)生成 。其次從國(guó)防安全看 ,西方發(fā)達(dá)國(guó)家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國(guó)家的戰(zhàn)略物質(zhì) ,對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制 ,“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。 (1).微機(jī)及擴(kuò)展芯片的選用及控制系統(tǒng)框圖的設(shè)計(jì)； (2).I/O 接口電路及伺服控制電路的設(shè)計(jì)和選用； (3).系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì) (1).說(shuō)明書(shū)是課程設(shè)計(jì)的總結(jié)性技術(shù)文件，應(yīng)敘述整個(gè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容， 包括總體方案的確定，系統(tǒng)框圖的分析，機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算，電氣部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明，選用元器件參數(shù)的說(shuō)明，軟件設(shè)計(jì)及其說(shuō)明； (2).說(shuō)明書(shū)不少于 84 字，盡量用計(jì)算機(jī)完成。 由于工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件重量和工作載荷不大，故選用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副，從而減小工作臺(tái)的摩擦系數(shù)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 （ 4） 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量為： ESFll 01 ???(cm) Y 向所受牽引力大 ,故用 Y 向參數(shù)計(jì)算 60622 2 21 .65 1261 2 5 1 .82 0 .51 2 0 .6 1 0 2 .142 0 .6 1 0 ( / )3 .1 4 ( ) 2 .1 46 .1 2 1 0YFNl c mE N C MS R C ML C M????????? ? ? ?? ? ? ? ? 絲杠受扭矩引 起的導(dǎo)程變化量很小，可忽略不計(jì)。 4． 接口。本次設(shè)計(jì)選用６２６４芯片作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展用芯片。 數(shù)控系統(tǒng)中使用的顯示器主要有ＬＥＤ和ＬＣＤ。采用外部時(shí)鐘方式時(shí)，可將 XTAL1 直接接地， XTAL2 接外部時(shí)鐘源。所以 6264 的空間地址為 4000 ～５ＦＦＦＨ。 22 第 七 章 系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì) (一 ).系統(tǒng)控制軟件的主要內(nèi)容 數(shù)控系統(tǒng)是按照事先編好的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 （ 2）、 工作臺(tái)復(fù)位。 通過(guò)確定進(jìn)給脈沖數(shù)和脈沖時(shí)間間隔，即可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角與速度的控制。減速 NL EQU 24H 。其次我要感謝這三年里給我授課的所有老師。步進(jìn)電機(jī)控制程序框圖如下所示： 步進(jìn)電機(jī)控制子程序 ： 開(kāi)始 中斷初始化 設(shè)時(shí)間常數(shù)地址指針 首地址 指向 1000H 26 N Y 步進(jìn)電機(jī)控制中斷服務(wù)程序 ： 中斷服務(wù)程序入口 加速 減速 脈沖計(jì)數(shù)器賦初值 恒速 送時(shí)間常數(shù)至計(jì)數(shù)器中 開(kāi)中斷 啟動(dòng)定時(shí)器 關(guān)中斷？ 返回 送時(shí)間常數(shù) 步進(jìn)電機(jī)進(jìn)一步 N0=0？ N1=0？ N2=0？ 關(guān)中斷 時(shí)間常數(shù)地址指針加 1 N1← N11 N0← N01 時(shí)間常數(shù)地址指針加 1 27 中斷返回 （ 1）內(nèi)存地址分配 加速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器 N0 地址設(shè)為 20H； 恒速脈沖數(shù)計(jì) 數(shù)器 N1 低 8 位字節(jié)地址為 21H，高 8 位字節(jié)地址位 22H； 減速脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器 N2 地址位 23H。 管理稱許是系統(tǒng)的主程序，開(kāi)機(jī)后即進(jìn)入管理程序。包括移動(dòng)不見(jiàn)移動(dòng)超界處理，緊急停機(jī)處理，系統(tǒng)故障診斷，查錯(cuò)等功能。 PB 口剩余的 I/O 線 PB4— PB7 分別作為工作臺(tái) +X， +Y， X， Y 四個(gè)方向的行程限位控制信號(hào)。越界報(bào)警電路如下圖所示 第三節(jié) 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)選用ＭＣＳ－５１系列的８０３１作為主控制器。光電耦合器接線圖如下： （ 3）功率放大器 脈沖分配器的輸出功率很小，遠(yuǎn)不能滿足步進(jìn)電機(jī)的需要，必須將其輸出信號(hào)放大產(chǎn)生足夠大的功率，才能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 本設(shè)計(jì)采用全地址譯碼法的電路分別如下圖所示： （ 4）存儲(chǔ) 器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) 8031 單片機(jī)所支持的存儲(chǔ)系統(tǒng)起程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為獨(dú)立編址。在滿足容量要求時(shí)，盡量選擇大容量芯片，以減少芯片數(shù)量以簡(jiǎn)化系統(tǒng)。 第 二 節(jié) 設(shè)計(jì)步驟 １ .確定硬件電路的總體方案。 其基本參數(shù)如下 : 12 其額定動(dòng)載荷為 14205N yQ 足夠用 .滾珠循環(huán)方式為外循環(huán)螺旋槽式 ,預(yù)緊方式采用雙螺母螺紋預(yù)緊形式 . 滾珠絲杠螺母副的幾何參 數(shù)的計(jì)算如下表 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 公稱直徑 0d ―― 20mm 螺距 t ―― ５ mm 接觸角 ? ―― 045 鋼球直徑 bd ―― 螺紋滾道法向半徑 R ? 偏心距 e ( 2) si nbe R d ?? ? ? 螺紋升角 ? 0tarctg d? ?? 039。 MCS51 單片機(jī)的主要特點(diǎn)是集成度高，可靠性好，功能強(qiáng)，速度快，性價(jià)比高。 第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)的要求 ： 1. 課程設(shè)計(jì)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成，嚴(yán)格地要求自己，不允許相互抄襲； 2. 認(rèn)真閱讀《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，明確題目及具體要求； 3. 認(rèn)真查閱題目涉及內(nèi)容的相關(guān)文獻(xiàn)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)； 4. 大膽創(chuàng)新，確定合理、可行的總體設(shè)計(jì)方案； 5. 機(jī)械部 分和驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算結(jié)果正確，選型合理； 6. 微機(jī)控制系統(tǒng)方案可行，硬件選擇合理，軟件框圖正確； 7. 手工或電腦繪制機(jī)械系統(tǒng)裝配圖一張（ A1），控制系統(tǒng)電氣原理一張（ A1），圖紙符合國(guó)家標(biāo)