數控車床xy軸工作臺和自動控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 00:09 本頁面
【文章內容簡介】 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內軸向行程內的變動允許量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、設計因步進電機步距角滾珠絲杠螺距t=5mm,要實現脈沖當量,在傳動系統(tǒng)中應加一對齒輪降速傳動.齒輪傳動比： ，初選步進電機步距角：α= ?/step。取小齒輪齒數 則大齒輪齒數（1）主動輪最高轉速 最快移動速度為，可以算出主動輪最高轉速確定帶的設計功率。 預選的步進電動機在轉速為333r/min時，對應的步進脈沖頻率為查表得當脈沖頻率為1332Hz時，電動機的輸出轉矩約為18Nm。今取P=。查表得工作情況系數,求得帶的設計功率選擇帶型 根據帶的設計功率和主動輪最高轉速，選擇同步帶的型號為XHL型。（2）因傳遞的扭距較小,取模數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準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構圖如下:2薄齒輪, 3—彈簧, 8—凸耳, 5—調節(jié)螺釘, 7—螺母雙片齒輪錯齒消隙結構圖第六節(jié) 步進電機慣性負載的計算根據等效轉動慣量的計算公式，有：（1）等效轉動慣量的計算折算到步進電機軸上的等效負載轉動慣量為：式中：為折算到電機軸上的慣性負載；為步進電機軸的轉動慣量；為齒輪１的轉動慣量；為齒輪２的轉動慣量；為滾珠絲杠的轉動慣量；Ｍ為移動部件的質量。對鋼材料的圓柱零件可以按照下式進行估算：式中為圓柱零件直徑，為圓柱零件的長度。所以有： 電機軸的轉動慣量很小，可以忽略，所以有：第七節(jié) 步進電機的選用(1）176。、176。、176。、176。、176。、176。、176。、176。、176。等。176。，方便計算。(2）步進電機啟動力矩的計算設步進電機的等效負載力矩為，其公式為：縱向進給切削力設工件材料為碳素結構鋼，；選用刀具材料為硬質合金鋼YT15。刀具的幾何參數為主偏角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刃傾角，；有經驗公式算得主切削力,由經驗公式,算得=, =1712?！骄嘟牵弧}沖當量值；取=（淬火鋼滾珠導軌的摩擦系數），＝。所以有：求得：考慮到啟動時運動部件慣性的影響，則啟動轉矩：，則： 對于工作方式為三相６拍的步進電機：(3） 步進電機的最高工作頻率為使電機不產生失步空載啟動頻率要大于最高運行頻率,同時電機最大靜轉矩要足夠大,查表選擇兩個90BF003型三相反應式步進電機.電機有關參數如下:型號主要技術參數相數步距角電壓(V)相電流(A)最大靜轉矩()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 數控系統(tǒng)硬件電路設計第一節(jié) 設計內容，確定硬件電路的方案，并繪制系統(tǒng)電氣控制的結構框圖；；；／Ｏ接口電路，檢測電路，轉換電路以及驅動電路等；；，圖中要標明各器件的型號，管腳號及參數；。第二節(jié) 設計步驟。數控系統(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。包括數據總線，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據存儲器。4． 接口。即I/O輸入輸出接口。數控系統(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，以減少芯片數量以簡化系統(tǒng)。綜合以上因素，選擇２７６４芯片作為本次設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，同時又作為數據線使用，所以為分時用作低位地址和數據的通道口，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）數據存儲器的擴展由于８０３１內部ＲＡＭ只有１２８字節(jié)，遠不能滿足系統(tǒng)的要求。需要擴展片外的數據存儲器。單片機應用系統(tǒng)數據存儲器擴展電路一般采用6116,6262靜態(tài)RAM數據存儲器。本次設計選用６２６４芯片作為數據存儲器擴展用芯片。其擴展電路如下所示： ↓
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