【正文】 式中： ——臨界載荷（N） ——絲杠支承系數(shù)，由[1]中表334取=1 ——壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)，~4，垂直安裝時取K= ——滾珠絲杠兩端支承間距離， =500 mm ——截面慣性矩， ——絲杠材料的彈性模量，鋼的彈性模量；代入公式計算得 由于，則滿足校核。因此根據(jù)來選擇步進(jìn)電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩時，需要考慮安全系數(shù)。本設(shè)計選擇編碼器的型號為ZLK—A—120—05V0—10—H：盤狀空心型，孔徑10mm，與電動機尾部出軸相匹配，電源電壓+5V，每轉(zhuǎn)輸出120個A/B脈沖，信號為電壓輸出，生產(chǎn)廠家為長春光機數(shù)顯技術(shù)有限公司。（1）MCS—51系列指令系統(tǒng)的七種尋址方式簡介① 立即尋址 跟在操作碼后的一個字節(jié)就是實際操作數(shù)。（1）TMOD控制寄存器GATE——門控位或叫選通位，用來確定對應(yīng)的外部中斷請求引腳是否參與T0或T1的操作控制。對于復(fù)雜的應(yīng)用場合，可利用MCS51的擴展功能，構(gòu)成功能強，規(guī)模大的系統(tǒng)。缺點是可尋址的芯片數(shù)目受到很大的限制，且地址空間不連續(xù)，不能充分利用。——軟件延時設(shè)延時時間存于（OEH）、(ODH)，（OEH）為高8位，(ODH)為低8位，單位為μs。下圖為報警信號的產(chǎn)生和指示電路。③ CPU在訪問外部存儲器時地址編碼，CPU的P2口提供高8位地址，P0口經(jīng)外部地址鎖存器后提供低8位地址。 中斷系統(tǒng)MCS—51系列單片機提供五個中斷源，配備兩個中斷優(yōu)先級，INT0、INT1輸入外部中斷請求，兩個片內(nèi)定時器/計數(shù)器T0和T1溢出中斷請求TF0和TF1，一個片內(nèi)串行口中斷請求TI和RI。 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)框圖定時器/計數(shù)器的核心是加一計數(shù)器，加一計數(shù)器脈沖有兩個來源，一個是外部脈沖源，另一個是系統(tǒng)的時鐘振蕩器。機床硬件電路圖由以下幾部分組成：①.主控制器，即CPU②.總線，包括數(shù)據(jù)，地址，控制總線③.存儲器 ROM，RAM ④.接口，即I/O接口電路⑤.外設(shè)，如 鍵盤，顯示器及光電輸入機等。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨力應(yīng)與步進(jìn)電動機的步距角相匹配。（2）大齒輪軸承的選型根據(jù)所選齒輪軸兩端的直徑分別為15mm和20mm，從設(shè)計要求選擇能夠承受軸向載荷的型號，因此大齒輪軸承型號可分別選為北京環(huán)球光洋軸承有限責(zé)任公司的7302C和7304C型的角接觸球軸承，其技術(shù)參數(shù)如下： 步進(jìn)電動機的計算與選型 （1）計算加在步進(jìn)電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量已知滾珠絲杠的公稱直徑為25mm，總長550mm，導(dǎo)程5mm，材料密度；移動部件的重力為1000N；小齒輪寬度，直徑；大齒輪寬度，直徑；傳動比i=25/12。 代入公式計算得 ② 滾珠與螺紋滾道之間的接觸變形量 因進(jìn)行了預(yù)緊，故由下式計算。通過本次課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)《機電裝備設(shè)計》課程的知識，對典型機電裝備的工作原理、組成要素及核心技術(shù)問題的分析能力；培養(yǎng)學(xué)生用《機電裝備設(shè)計》的知識及相關(guān)知識體系，掌握如何將機械和電氣驅(qū)動、檢測技術(shù)和計算機控制融合在一起，如何構(gòu)成一種性能優(yōu)良、工作可靠及結(jié)構(gòu)簡單的機電裝備的一般設(shè)計方法和規(guī)律，提高設(shè)計能力；通過設(shè)計實踐，熟悉設(shè)計過程，學(xué)會正確使用資料、正確使用圖書特別是電子圖書資源、網(wǎng)絡(luò)資源，查閱技術(shù)文獻(xiàn)、設(shè)計計算、分析設(shè)計結(jié)果及繪制機械、電氣圖樣，在機電一體化技術(shù)的運用上得到訓(xùn)練；通過課程設(shè)計的全過程，為學(xué)生提供一個較為充分的設(shè)計空間，使其在鞏固所學(xué)知識的同時，強化創(chuàng)新意識，在設(shè)計實踐中深刻領(lǐng)悟機電裝備設(shè)計的內(nèi)涵。① 絲杠的拉伸或壓縮變形 在總變形量中占的比重較大，可按下式計算：由于轉(zhuǎn)矩M一般較小，式中第二項可忽略。則減速比i=，因此采用常州市新月電機有限公司生產(chǎn)的JBF—3型齒輪減速箱。 聯(lián)軸器的選用滾珠絲杠的軸頭與大齒輪用聯(lián)軸器聯(lián)接，由于傳遞的轉(zhuǎn)矩小，因此選用小型的聯(lián)軸器?？刂葡到y(tǒng)由微機部分，鍵盤、顯示器、I/O接口及光電隔離電路，步進(jìn)電機功率放大電路等幾部分組成。（2）MCS—51系列指令系統(tǒng)主要指令簡介MCS—51系列指令系統(tǒng)111條指令可分為五類：① 數(shù)據(jù)傳送類 29條 ② 算術(shù)操作類 24條③ 邏輯操作類 24條 ④ 控制程序轉(zhuǎn)移類 17條⑤ 布爾變量操作類 17條 定時器/計數(shù)器MCS—51系列單片機提供兩個十六位可編程的定時器/計數(shù)器，即T0和T1。TR0、TR1——定時器T0、T1運行控制位，有軟件設(shè)定，來控制定時器/計數(shù)器開啟或關(guān)閉。程序存儲器地址和數(shù)據(jù)存儲器地址可以重疊使用。常用的光電偶合器連線如下圖：圖315 光電偶合器連線 （5）輔助電路① 8031的時鐘電路 數(shù)控銑床單片機的時鐘電路采用內(nèi)部方式產(chǎn)生，電路圖如下： ② 復(fù)位電路 單片機的復(fù)位都靠外部電路實現(xiàn)。電動機脈沖分配子程序框圖如下： 8255A接口基本的輸入輸出假設(shè)要求8255A的工作在方式0，且PA口作為輸入，PB口與PC口作為輸出，則工作程序如下：MOV DPTR,0FF7HMOV A,10010000BMOVX DPTR,AMOV DPTR,0FF7CHMOV A,DPTRMOV DPTR, 0FF7CHMOV A,**HMOVX DPTR,AMOV DPTR,0FF7CHMOV A, A,**HMOVX DPTR,A 8155可編程并行接口若A口定義為基本輸入方式，B口定義為基本輸出方式，對輸入脈沖進(jìn)行16分頻，則8155的I/O初始化程序如下：START: MOV DPTR,7F04H MOV A,10HMOVX DPTR,AINC DPTRMOV A,40HMOVX DPTR,AMOV DPTR,7F00HMOV A,0C2HMOVX DPTR,A假定現(xiàn)要讀取8155內(nèi)部RAM的F1H單元內(nèi)容，則程序如下：MOV DPTR,7E20HMOVX A,DPTR欲將立即數(shù)41H寫入8155內(nèi)部RAM的20H單元，其程序如下：MOV DPTR,7E20HMOV A,41HMOVX DPTR,A設(shè)T1作定時器，以方式1工作，定時時間為10ms；T0作計數(shù)器，以方式2工作，外界發(fā)生一次事件即溢出。其引腳圖如下：其邏輯功能表如下： G1 G2A G2BC B AY7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y01 0 00 0 01 1 1 1 1 1 1 01 0 00 0 11 1 1 1 1 1 0 11 0 00 1 01 1 1 1 1 0 1 11 0 00 1 11 1 1 1 0 1 1 11 0 01 0 01 1 1 0 1 1 1 11 0 01 0 11 1 0 1 1 1 1 11 0 01 1 01 0 1 1 1 1 1 11 0