【正文】 —）]/2 =[（1922）+（19280）]/2 =151VT2的等效輸入電阻為： =/ =8/ = =（）/ =（1922151）/ =d, 確定R9為提供給單穩(wěn)和驅動門足夠輸入電流（各5mA），所以：R9=500e, 選擇D1，D2選用2CZ13A硅整流二極管f, 單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器74221翻轉時間的確定 當單穩(wěn)74221的“清除端”加高電平A端加低電平時，B端正躍變可使單穩(wěn)的Q端從低電平變成高電平，經(jīng)過一段時間自動翻轉成低電平，恢復到穩(wěn)定狀態(tài)，Q端輸入一個脈沖，脈沖寬度由外電阻(取10K)和決定，即： =Ln2則： =/（Ln2） =（Ln2 10） =74221為雙單端多諧振蕩器，步進電機需用3片74221。（四）超程保護電路為防止X，Y工作臺越出邊界，可設置限位開關，分別為+X，X，+Y和Y向4個限位開關，一旦越界，立即停止工作臺移動。步進電機的選擇（1）首先根據(jù)最大靜態(tài)轉矩初選電機的型號 步進電機的起動轉矩： 由〉，所以 電機的起動力矩與最大靜態(tài)轉矩之間具有以下關系，見〈〈機電一體化專業(yè)課程設計指導書〉〉表3—10）：，（因電機工作方式為三相六拍，故取=）《機電一體化系統(tǒng)設計》， 110BF003：= 110BF004： = = 因為，所以型號為110BF003和110BF004均符合要求，但是，型號為110BF003的步進電機更符合要求，因為=，裕度較大；且110BF003的最大靜態(tài)轉矩比110BF004的大，靜態(tài)轉矩越大，自鎖力矩越大，靜態(tài)誤差就越小。 穩(wěn)定性的驗算 滾珠絲杠屬于受軸向力的細長桿，如果過軸向負載過大，則可能產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象?！Σ两牵瑵L珠絲杠副的滾動摩擦系數(shù)f=~,其摩擦角約等于；要求。 上述三個都可以用磚用硬件芯片實現(xiàn)，也可用軟件編程實現(xiàn)。包括電機型號的選擇，減速比的確定，齒輪模數(shù)及齒輪的確定，原有絲杠及導軌是否要重新更換，改換成滾珠絲杠螺母副時絲杠螺母副的型號及安裝形式如何確定，導軌的設計方法等。數(shù)控技術已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術和基礎技術。用普通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。 （5）擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。前者需要新設計控制系統(tǒng)，比較復雜；后者選用國內標準化的微機數(shù)控系統(tǒng)，比較簡單。因此，必須對執(zhí)行元件進行匹配選擇。考慮到絲杠對加工精度和經(jīng)濟性的影響，L0應優(yōu)先取8（mm）系列；（1）選基本導程L0=4mm,則： 絲杠轉速n===50 (r/min) 壽命L===45 最大動載荷： =FwFHFm==15772（N）（2）選基本導程L0=6mm,則：絲杠轉速n===(r/min)壽命L===30最大動載荷： =FwFHFm==13778（N）（3）選基本導程L0=8mm,則：絲杠轉速n===25 (r/min)壽命L===最大動載荷： =FwFHFm==12518（N）考慮到工作要求，外循環(huán)插管式雙螺母墊片預緊滾珠絲杠副結構簡單，工藝性好，安裝尺寸小，剛度高等優(yōu)點可以滿足車床改造要求，故選漢江機床廠C1型滾珠絲杠。 Z：一圈的滾珠數(shù)（外循環(huán)） 取Z=26 當滾珠絲杠有預緊力，且預緊力為軸向工作載荷的1/3時，值可減少一半，即： 3）剛度驗算 絲杠的總變形量。對斜齒圓柱齒輪采用軸向墊片調整法，修正或改變軸向調整墊片的厚度以減少側隙，但不能自動補償齒隙。 8031無內部ROM，須采用擴展外部ROM，由車床數(shù)控系統(tǒng)包含系統(tǒng)控制程序和加工程序，采用16K*8的27128芯片，可與單片機所選的12MHZ時鐘相匹配。若選用線路簡單的串聯(lián)電阻法改善靜電流上升沿，其時間常數(shù)為： 則： 其中：所以 需要串聯(lián)如此大的電阻，所以采用雙電源電路。設定定時時間為3ms，即每隔3ms中斷 1次，修改一次顯示位，每位顯示的點亮時間是3ms，掃描一遍共需53=15ms，掃描頻率約64Hz，高于50Hz。 在設計時，認真閱讀參考資料，根據(jù)具體地設計條件和要求，借鑒前人的設計經(jīng)驗和成果，獨立思考，大膽地進行改進和創(chuàng)新。顯示緩沖區(qū)主要用于存放欲顯示的具體數(shù)據(jù)，每一字節(jié)對應一顯示位，共5個字節(jié)，地址為8031內部RAM 25H~29H，分別對應百位、十位、個位（包括小數(shù)點）、10E1位和10E2位。報警用紅燈亮指示。 C B —————— 0 1 1 1 —————— 0 0 0 1 1 1 —————— 1 1查表46 ，74LS138功能表可知CB為0 1時，選腳3. 8155和8255地址范圍 CB控制方式有=4種，為C B0 0 271280 1 62641 0 1 1 00為27128所采用，01為6264所才采用，則8155和8255在10和11中選一個即可，現(xiàn)8155采用10對應，8255采用11對應，所以8155地址范圍為8000H~BFFFH，8255地址范圍為C000H~FFFFH。五、系統(tǒng)微機部分改造設計（一） 單片機的選擇根據(jù)總體方案的鑒定，微機已采用MCS51系列單片機，51系列相對48系列單片機指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列有三種型號：8031是無ROM的8051；8751是EPROM代替ROM的8051。同時較小，故在此選用圓柱直齒輪單級傳動。 Z：一圈的滾珠數(shù)（外循環(huán)） 取Z=32 當滾珠絲杠有預緊力，且預緊力為軸向工作載荷的1/3時，值可減少一半，即： 3） 剛度驗算 絲杠的總變形量。Vs為最大切削力條件下的進給速度（m/min）,可取最高進給速度的1/2~1/3，取Vs=（m/min）。對絲杠及軸要提高其直線度，導軌壓板及螺母的預緊力都要調得合適。如我國機床擁有量中，數(shù)控機床的比重（數(shù)控化率）％，％，因此每年都有大量機電產(chǎn)品進口。由于計算機有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實現(xiàn)自動化。 （1）可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術，包括人工智能等的含量。這種改造方案成本較低。計算與說明主要結果 三、機床傳動部分的改造（一）系統(tǒng)負載的確定 確定系統(tǒng)脈沖當量脈沖當量是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本技術參數(shù)。由于轉矩M一般較小，式中第2項在計算式可酌情忽略。為滾珠絲桿的基本導程（mm）,步進電機的步距角由系統(tǒng)的定位精度要求可確定系統(tǒng)的脈沖當量為：=初選三相異步電動機：根據(jù)經(jīng)濟性要求，采用三相六拍工作方式的步進電機，步距角為=。 故所選步進電機110BF003具有良好的起動能力及較快的響應速度，滿足要求。（七）由地址范圍計算74LS138譯碼器接口電路—3FFFH，共有13個引腳。這里設定一標志，其作用是反映XY工作臺的當前運動方向。其余3個字節(jié)內存放具體的命令碼。 在整個的設計過程中