【正文】 路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。19 15 當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線(xiàn)、平面曲線(xiàn)和空間曲線(xiàn)的加工?，F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床在還有較高的可靠性，而且復(fù)合化，多軸化，網(wǎng)絡(luò)化等方面都得到了大大的提高。 分度工作臺(tái)只能完成分度運(yùn)動(dòng),不能實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給，它是按照數(shù)控系統(tǒng)的指令，在需要分度時(shí)將工作臺(tái)連同工件回轉(zhuǎn)一定的角度。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護(hù)罩。：本次設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)最大加工直徑為500毫米普通車(chē)床橫向進(jìn)給進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。這類(lèi)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是精度高，速度快，但是調(diào)試個(gè)維修比較復(fù)雜，其關(guān)鍵是系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以在設(shè)計(jì)是必須對(duì)穩(wěn)定性給予足夠的重視。齒輪傳動(dòng)也要采用消除齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu)。查得，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為三相六拍時(shí)，= 得到 最大靜力矩=按此最大靜轉(zhuǎn)矩從下表查出，BS86HB3L10302 N .m。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。 MCS51的信號(hào)引腳 MCS51是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳排列請(qǐng)見(jiàn)圖41。VSS：地線(xiàn)。圖43 8051 單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖3) 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（內(nèi)部ROM）8051共有4 KB掩膜ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格，因此，稱(chēng)之為程序存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)部ROM。A．程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展a．選用27128芯片常用的EPROM存儲(chǔ)器有2716，2732，2764，27128，27256等，容量分別為2K、4K、8K、16K，32K。若芯片內(nèi)有多個(gè)地址單元時(shí)，還要進(jìn)行片內(nèi)地址選擇。圖42 硬件消抖電路： ⑴ 獨(dú)立式按鍵獨(dú)立式按鍵是每個(gè)按鍵占用一根I/O端線(xiàn)。（AA0）與控制信息（RD、WR、RE、SET），控制片內(nèi)數(shù)據(jù)、CPU控制字、外設(shè)狀態(tài)信息的傳送。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，自己在查閱資料、運(yùn)用資料、中英文翻譯、運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)及數(shù)控等方面的能力有了較大地提高，對(duì)如何將機(jī)、電互相結(jié)合起來(lái)有了較深刻的認(rèn)識(shí)，彌補(bǔ)了原來(lái)學(xué)習(xí)中的很多不足之處，為以后從事機(jī)械方面的工作打下了一定的基礎(chǔ)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)工作有了一定的認(rèn)識(shí)。如果要在社會(huì)有更好的發(fā)展，必須學(xué)好專(zhuān)業(yè)，掌握與時(shí)代距近的技術(shù)軟件。8279鍵盤(pán)最大可配置88個(gè)鍵，實(shí)際用了32個(gè)鍵。8279芯片具有消顫（去抖動(dòng)）、雙鍵同時(shí)按下保護(hù)功能。當(dāng)片選端G=1時(shí)，74LS373的輸出端與輸入端相通，當(dāng)G端從高電平返回低電平（下降沿）時(shí)，輸入的地址信息就被鎖入Q1～Q8中。從上述內(nèi)容可以看出，MCS51雖然是一個(gè)單片機(jī)芯片，但作為計(jì)算機(jī)應(yīng)該具有的基本部件它都包括，因此，實(shí)際上它已是一個(gè)簡(jiǎn)單的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)了。 1) 中央處理器（CPU）中央處理器是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制功能。RST：復(fù)位信號(hào)。51系列有三種型號(hào)：8031是無(wú)ROM的8051；8751是用EPROM代替ROM的8051。一般地說(shuō)最大靜力矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。計(jì)算如下：(1)絲桿的拉伸或壓縮變型量δ1（mm） 其中 ，F(xiàn)=，do=20mm, A=(2) 滾珠與螺紋滾道間接變形δ2 （mm）= 其中，承載滾珠數(shù)量 有預(yù)緊時(shí)， 所以： 滿(mǎn)足精度要求6．穩(wěn)定性校核計(jì)算臨界負(fù)載： 15828N 式中 E— 材料彈性摸量， 鋼：E=I—截面慣性矩（cm）絲桿：；L— 絲杠兩支承距320（cm）。抗干擾性強(qiáng)，具有很高的性能價(jià)格比等特點(diǎn)，決定采用MCS—51系列的8031單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位置不進(jìn)行檢查測(cè)量，而是通過(guò)與伺服電機(jī)有聯(lián)系的測(cè)量元件，如測(cè)速發(fā)電機(jī)或光電編碼盤(pán)等間接測(cè)出伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位置量，用此值與指令植進(jìn)行比較，用差值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。這種控制方式介于開(kāi)環(huán)與閉環(huán)之間，精度沒(méi)有閉環(huán)高，調(diào)試卻比比環(huán)方便。目前，數(shù)控機(jī)床上的導(dǎo)軌形式主要有滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和液體靜壓導(dǎo)軌等。現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床比以前的普通車(chē)床加工的零件更加的精密，精密加工技術(shù)有了相當(dāng)大的提高，加工精度已從原來(lái)的絲級(jí)()提升到目前的微米級(jí)()。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。10 輔助裝置：指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。：用微機(jī)數(shù)控技術(shù)改造加工零件時(shí)，數(shù)控改造必須首先擬定總體方案，繪制系統(tǒng)總統(tǒng)框圖，才能覺(jué)得各種設(shè)計(jì)參數(shù)和結(jié)構(gòu)，然后選擇數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的選擇，其進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和原理，分析伺服系統(tǒng)的選擇，怎樣達(dá)到控制要求，合理的選擇機(jī)械傳動(dòng)方式，數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)的進(jìn)給伺服系統(tǒng)既可以采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)也可以用直流或交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。分度時(shí)也可以采用手動(dòng)分度。大拖板與滑動(dòng)導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對(duì)防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進(jìn)入滑動(dòng)面損傷導(dǎo)軌。采用8051單片微機(jī)控制系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，開(kāi)環(huán)控制。（二）總體方案的確定1．系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式與伺服系統(tǒng)的選擇由于改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床具有定位、直線(xiàn)插補(bǔ)、順、逆圓弧插補(bǔ)、暫停、循環(huán)加工、公英制螺紋加工等功能，故應(yīng)選擇連續(xù)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)總體方案框圖見(jiàn)圖1—1。大于所需最大靜轉(zhuǎn)矩，可作初選型號(hào)，但還必須進(jìn)一步考核步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)矩頻特性和運(yùn)行起動(dòng)矩頻。 選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿(mǎn)足機(jī)床快速移動(dòng)的需要。 1) 信號(hào)引腳介紹 ～ ： P0口8位雙向口線(xiàn)。VCC：+5 V電源。4) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 8051共有兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，并以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。由于車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制程序和加工程序，采用16KB8的27128芯片，可與單片機(jī)所選的12MHz時(shí)鐘相匹配。8051單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的地址譯碼規(guī)定，外部擴(kuò)展芯片與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，所以外部芯片不僅占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一定數(shù)量的地址單元，而且要使用讀/寫(xiě)信號(hào)與讀/寫(xiě)指令完成數(shù)據(jù)傳送。特點(diǎn)：①各按鍵相互獨(dú)立，電路配置靈活；②按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O端線(xiàn)耗費(fèi)較多，電路結(jié)構(gòu)繁雜；③軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 根據(jù)CPU送來(lái)的控制字使所管I/O接口按一定工作方式工作。 數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物,是技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的典型機(jī)電一體化加工設(shè)備。時(shí)間在和我們招手，使我們的人生腳步不得不加快。8279與單片機(jī)8051的連接無(wú)特殊要求，除數(shù)據(jù)線(xiàn)、RESET、WR、RD直接連接外，CS與74LS138譯碼器輸出線(xiàn)Y1相連；8279的IRQ經(jīng)反相器與8051的中斷請(qǐng)求輸人線(xiàn)INT1相連；時(shí)鐘輸人端CLK與8051的地址鎖存控制端ALE相連。鍵盤(pán)接口采用8279芯片，因?yàn)?279芯片是專(zhuān)用的鍵盤(pán)接口芯片，還可以編程。D1～D8是輸入端，Q1～Q8是輸出端，CE是片選端，片選端G與8031單片機(jī)的地址鎖存信號(hào)ALE連接。系統(tǒng)允許的晶振頻率一般為6 MHz和12 MHz。下面介紹各部分的基本情況。當(dāng)信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。根據(jù)總體方案的確定，微機(jī)采用MCS51系列單片機(jī)。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線(xiàn)的范圍內(nèi)。如圖(1)絲杠的拉伸或壓縮變形量材料彈性模數(shù)E=滾珠絲杠截面積A 絲杠導(dǎo)程的可變化量 絲杠上的變形量，由于兩端均采用推力球軸承，則， =L (2)滾珠與螺紋滾道間接觸變形= 其中，承載滾珠數(shù)量 有預(yù)緊時(shí) 5．剛度驗(yàn)算 橫向進(jìn)給絲杠支承方式下圖 所示，最大軸向力為 ，支承間距L=500 mm，因絲桿長(zhǎng)度較短，不需要欲緊，螺母與軸承欲緊。由于MCS—51系列單片機(jī)具有集成度高，可靠性好，功能強(qiáng)，速度快。目前經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床普通采用開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位置不進(jìn)行檢查測(cè)量，而是通過(guò)與伺服電機(jī)有聯(lián)系的測(cè)量元件，如測(cè)速發(fā)電機(jī)或光電編碼盤(pán)等間接測(cè)出伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位置量，用此值與指令植進(jìn)行比較，用差值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。 導(dǎo)軌，導(dǎo)軌是進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是機(jī)床基本結(jié)構(gòu)的要素之一，它在很大程度上決定數(shù)控機(jī)床的剛度、精度與精度保持性。 目前在一些發(fā)達(dá)的國(guó)家數(shù)控機(jī)床的高速運(yùn)行，其高速主軸單元，電主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)15000 － 100000r/min，快移速度在60～120m/min范圍之內(nèi)，切削進(jìn)給