數(shù)控車床xy軸工作臺和自動控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 00:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 驗算絲杠兩端采用止推軸承時不需要穩(wěn)定性驗算。4級精度在任意300mm內(nèi)軸向行程內(nèi)的變動允許量16，而對于跨度為1497mm的滾珠絲杠，可見絲杠剛度足夠。第五節(jié) 齒輪計算、設(shè)計因步進(jìn)電機步距角滾珠絲杠螺距t=5mm,要實現(xiàn)脈沖當(dāng)量,在傳動系統(tǒng)中應(yīng)加一對齒輪降速傳動.齒輪傳動比： ，初選步進(jìn)電機步距角：α= ?/step。取小齒輪齒數(shù) 則大齒輪齒數(shù)（1）主動輪最高轉(zhuǎn)速 最快移動速度為，可以算出主動輪最高轉(zhuǎn)速確定帶的設(shè)計功率。 預(yù)選的步進(jìn)電動機在轉(zhuǎn)速為333r/min時，對應(yīng)的步進(jìn)脈沖頻率為查表得當(dāng)脈沖頻率為1332Hz時，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩約為18Nm。今取P=。查表得工作情況系數(shù),求得帶的設(shè)計功率選擇帶型 根據(jù)帶的設(shè)計功率和主動輪最高轉(zhuǎn)速，選擇同步帶的型號為XHL型。（2）因傳遞的扭距較小,取模數(shù)m=1mm則: 分度圓直徑: 齒頂圓直徑: 齒根圓直徑: 齒寬: 取 中心距: 分度圓壓力角: 大小齒輪均采用漸開線標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪小齒輪采用兩片薄齒輪錯齒排列以消除間隙.雙片齒輪錯齒消隙結(jié)構(gòu)圖如下:2薄齒輪, 3—彈簧, 8—凸耳, 5—調(diào)節(jié)螺釘, 7—螺母雙片齒輪錯齒消隙結(jié)構(gòu)圖第六節(jié) 步進(jìn)電機慣性負(fù)載的計算根據(jù)等效轉(zhuǎn)動慣量的計算公式，有：（1）等效轉(zhuǎn)動慣量的計算折算到步進(jìn)電機軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量為：式中：為折算到電機軸上的慣性負(fù)載；為步進(jìn)電機軸的轉(zhuǎn)動慣量；為齒輪１的轉(zhuǎn)動慣量；為齒輪２的轉(zhuǎn)動慣量；為滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量；Ｍ為移動部件的質(zhì)量。對鋼材料的圓柱零件可以按照下式進(jìn)行估算：式中為圓柱零件直徑，為圓柱零件的長度。所以有： 電機軸的轉(zhuǎn)動慣量很小，可以忽略，所以有：第七節(jié) 步進(jìn)電機的選用(1）176。、176。、176。、176。、176。、176。、176。、176。、176。等。176。，方便計算。(2）步進(jìn)電機啟動力矩的計算設(shè)步進(jìn)電機的等效負(fù)載力矩為，其公式為：縱向進(jìn)給切削力設(shè)工件材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，；選用刀具材料為硬質(zhì)合金鋼YT15。刀具的幾何參數(shù)為主偏角60176。，前角10176。，刃傾角5176。；切削用量為：背吃刀量為3mm，,切削速度為105m/min。查表得查表得主偏角的修正系數(shù)刃傾角，；有經(jīng)驗公式算得主切削力,由經(jīng)驗公式,算得=, =1712。——步距角；——脈沖當(dāng)量值；取=（淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)），＝。所以有：求得：考慮到啟動時運動部件慣性的影響，則啟動轉(zhuǎn)矩：，則： 對于工作方式為三相６拍的步進(jìn)電機：(3） 步進(jìn)電機的最高工作頻率為使電機不產(chǎn)生失步空載啟動頻率要大于最高運行頻率,同時電機最大靜轉(zhuǎn)矩要足夠大,查表選擇兩個90BF003型三相反應(yīng)式步進(jìn)電機.電機有關(guān)參數(shù)如下:型號主要技術(shù)參數(shù)相數(shù)步距角電壓(V)相電流(A)最大靜轉(zhuǎn)矩()空載啟動頻率空載運行頻率分配方式重量90BF00336051500150003相六拍第六章 數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計第一節(jié) 設(shè)計內(nèi)容，確定硬件電路的方案，并繪制系統(tǒng)電氣控制的結(jié)構(gòu)框圖；；；／Ｏ接口電路，檢測電路，轉(zhuǎn)換電路以及驅(qū)動電路等；；，圖中要標(biāo)明各器件的型號，管腳號及參數(shù)；。第二節(jié) 設(shè)計步驟。數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路由以下幾部分組成：1． 主控制器。即中央處理單元CPU2． 總線。包括數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線。3． 存儲器。包括只讀可編程序存儲器和隨機讀寫數(shù)據(jù)存儲器。4． 接口。即I/O輸入輸出接口。數(shù)控系統(tǒng)的硬件框圖如下所示：ＭＣＳ－５１系列單片機是集中ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ端口及部分ＲＡＭ等為一體的功能性很強的控制器。只需增加少量外圍元件就可以構(gòu)成一個完整的微機控制系統(tǒng)，并且開發(fā)手段齊全，指令系統(tǒng)功能強大，編程靈活，硬件資料豐富。本次設(shè)計選用８０３１芯片作為主控芯片。(１）程序存儲器的擴展單片機應(yīng)用系統(tǒng)中擴展用的程序存儲器芯片大多采用ＥＰＲＯＭ芯片。其型號有：2716，2732，2764，27128，27258，其容量分別為２k,4k,8k,16k32k。在選擇芯片時要考慮ＣＰＵ與ＥＰＲＯＭ時序的匹配。８０３１所能讀取的時間必須大于ＥＰＲＯＭ所要求的讀取時間。此外，還需要考慮最大讀出速度，工作溫度以及存儲器容量等因素。在滿足容量要求時，盡量選擇大容量芯片，以減少芯片數(shù)量以簡化系統(tǒng)。綜合以上因素，選擇２７６４芯片作為本次設(shè)計的程序存儲器擴展用芯片。單片機規(guī)定Ｐ0口提供８為位地址線，同時又作為數(shù)據(jù)線使用，所以為分時用作低位地址和數(shù)據(jù)的通道口，為了把地址信息分離出來保存，以便為外接存儲器提高低８位的地址信息，一般采用７４ＬＳ３７３芯片作為地址鎖存器，并由ＣＰＵ發(fā)出允許鎖存信號ALE的下降沿，將地址信息鎖存入地址鎖存器中。由以上分析，采用２７６４EPROM 芯片的程序存儲器擴展電路框圖如下所示：擴展2764電路框圖(２）數(shù)據(jù)存儲器的擴展由于８０３１內(nèi)部ＲＡＭ只有１２８字節(jié)，遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)的要求。需要擴展片外的數(shù)據(jù)存儲器。單片機應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器擴展電路一般采用6116,6262靜態(tài)RAM數(shù)據(jù)存儲器。本次設(shè)計選用６２６４芯片作為數(shù)據(jù)存儲器擴展用芯片。其擴展電路如下所示： ↓
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