數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計書y軸-資料下載頁
2025-06-06 01:50本頁面
【正文】 。如果滾珠絲杠螺母副間存在間隙，接觸剛度較??；當(dāng)滾珠絲杠反向旋轉(zhuǎn)時，螺母不會立即反向，存在死區(qū)，影響絲杠的傳動精度。為了保證滾珠絲杠反向傳動精度和軸向精度，必須消除滾珠絲杠螺母副軸向間隙。消除間隙的方法常采用雙螺母結(jié)構(gòu)，利用兩個螺母的相對軸向位移，使兩個滾珠螺母中的滾珠分別貼緊在螺紋滾道的兩個相反的側(cè)面上，用這種方法預(yù)緊消除軸向間隙時，應(yīng)注意預(yù)緊力不宜過大。預(yù)緊力過大會使空載力矩增加，從而減低傳動效率，縮短使用壽命。 通過調(diào)整兩個螺母之間的軸向位置，使兩 個螺母的滾珠在承受載荷之前，分別與絲杠的兩個不同的側(cè)面接觸，產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，以達(dá)到提高軸向剛度的目的。 調(diào)整預(yù)緊有多種方式，上圖所示的為螺紋調(diào)隙式結(jié)構(gòu)，用鍵限制螺母在螺母座內(nèi)的轉(zhuǎn)動。調(diào)整時，擰動圓螺母將螺母沿軸向移動一定距離，在消除間隙之后用另一圓螺母將其鎖緊。這種調(diào)整方法的結(jié)構(gòu)簡單緊湊，調(diào)整方便，但調(diào)整較差。 七、 聯(lián)軸器的選用 凸緣聯(lián)軸器是把兩個帶有凸緣的半聯(lián)軸器有鍵分別與兩軸聯(lián)接，然后有螺栓把兩個半聯(lián)軸器聯(lián)成一體，以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。這種聯(lián)軸器有兩種主要的結(jié)構(gòu)形式。一種是普通的凸緣聯(lián)軸器， 通常是靠鉸制孔用螺栓來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)軸對中；另一種是有對中榫的凸緣聯(lián)軸器，靠一人半聯(lián)軸器上的凸肩與另一個半聯(lián)軸器睥凹緣相配合而對中。 凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，對于轉(zhuǎn)速不高、無沖擊、軸的剛性大、對中性好時常采用，本設(shè)計選用有對中榫的凸緣聯(lián)軸器。 八、 微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計 機(jī)電一體化系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，控制系統(tǒng)的控制對象主要包括各種機(jī)床，如車床，銑床，磨床等等，控制系統(tǒng)的基本組成如下圖所示： 繪制控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 根據(jù)總體方案及機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制要求，銑床控制系統(tǒng)選用 MCS51 系列單片機(jī)組成， Y方向均采用 直流 電機(jī)控制，控制系統(tǒng)的功能包括： Y 向進(jìn)給伺服運(yùn)動 鍵盤顯示 面板管理 行程控制 其他功能，例如光電隔離電路、功率放大電路、紅綠燈顯示硬件電路主要由以下幾部分組成： 主控器，即中央處理單元（ CPU） 。 總線，包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線； 存儲器，包括 RAM 和 ROM； 接口，即 I/O 輸入輸出接口電路； 微 機(jī) 通信接口 軟件 直流 電機(jī)驅(qū)動電路 開關(guān)量控制電路 主運(yùn)動驅(qū)動電路 直流 電機(jī) 主軸電機(jī) 數(shù) 控 銑 床 外部設(shè)備，如鍵盤、顯示器及光電輸入等； 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖所示： （ CPU）的類型 在微機(jī)控制系統(tǒng)中 CPU 的選擇主要考慮以下因素： 時鐘頻率和字長，這個指標(biāo)將控制數(shù)據(jù)處理的速度； 可擴(kuò)展存儲器的容量； 指令系統(tǒng)功能，影響編程的靈活性； I/O 接口擴(kuò)展能力，即對外部設(shè)備控制的能力； 開發(fā)手段，包括支持開發(fā)的軟和硬件； 此外，還應(yīng)考慮到系統(tǒng)的應(yīng)用場合，控制對象對各種參數(shù)的要求，以及經(jīng)濟(jì)價比等經(jīng)濟(jì)性的要求。 綜合考慮以上因素，這里選用 8031 芯片作為 CPU I/O 接口電路設(shè)計 8031 單片機(jī)共有 8 個并行 I/O 口，但可供用戶使用的只有 1p 口和部分 2p 口，不能滿足輸入輸出口的需要，因此系統(tǒng)必須擴(kuò)展輸入輸出接口電路。這里根據(jù)系統(tǒng)功能及需要，擴(kuò)展一片 8155 和一片 8255 可編程接口 I/O 芯片。 8155 的片選信號 CE 接 74LS138 的 2? 端， 8255 芯片的片選信號接 74LS138 的 3? 。 74LS138三 —— 八譯碼器有三個輸入 A、 B、 C分別接 8031 的 Pp ? 口，輸出 0? 70 ?? ? 8個輸出端，低電平有效。 70 ?? ? 對應(yīng)輸入 A、 B、 C 的 000 到 111 的 8 種組合，其中 0? 對應(yīng)位 000， 7? 對應(yīng) 111。 74LS138 還有三個使能端，其中兩個（ BGAG 22 , ）I/O 接口 RAM/ROM 外 設(shè) 控制對 象 CPU 信號變 換 為低電平使能，另一個 1G 為高電平使能，只有當(dāng)使能端處于有效電平時，輸出才能產(chǎn)生，否則輸出高電平無效狀態(tài)。 I/O 接口芯片與外部設(shè)備的連接是這樣安排的： 8155 芯片的 70 AA pp ? 作為顯示器段選信號輸出， 70 BB pp ? 是顯示器為選信號輸出， 40 cc pp ? 是鍵盤掃描輸入。 8155 芯片的 I/O 引腳接 8031 的 ，因此使用 8155 的 I/O，故 為高電平。 8255 芯片 70 AA pp ? 接 Y 向 直流 電機(jī) 的驅(qū)動器 ，為輸出。 70 BB pp ? 為三個方向的點(diǎn)動及回零輸入， 54, cc pp 為面板上的選擇開關(guān)鍵輸入，設(shè)有編輯、單步運(yùn)行、自動、手動、手動Ⅰ、手動Ⅱ等方式。 X 向、 Y 向、 Z 向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)形分配器采用 YB015，相通五相十拍工作，故10,AA 引腳接 5V，三個芯片的選通輸出控制 0E 分別接 8255 的 530 , AAA ppp ，清零 R 接 8255 的 1Ap ，正反轉(zhuǎn)控制端接 8255 的 642 , AAA ppp ，時鐘的輸入端 CP 接8155 芯片的 TIMROUT，用以解決脈沖分配器輸出脈沖的頻率。為實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)不同的進(jìn)給速度，可給 8155 芯片定時∕計數(shù)器中設(shè)置不同的時鐘常 數(shù)。 八、 課程設(shè)計總結(jié) 培 養(yǎng)綜 合 運(yùn)用專業(yè) 基 礎(chǔ) 知 識 和 專業(yè) 技能 來 解 決 工程 實(shí)際問題的 能力； 強(qiáng) 化工程 實(shí)踐 能力和意 識 ,提高本人 綜 合素 質(zhì) 和 創(chuàng) 新能力； 使本人受到 從 事本 專業(yè)工 程技 術(shù) 和科 學(xué) 研究工作的基本 訓(xùn)練 ,提高工程 繪圖 、 計 算、 數(shù) 據(jù) 處 理、使用 計 算機(jī)、使用文 獻(xiàn)資 和手 冊 、文字表 達(dá) 等各方面的能力； 培 養(yǎng) 正確的 設(shè)計 思想和工 程經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn) ， 理論聯(lián) 系 實(shí)際 的工作作 風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn) 真的科 學(xué)態(tài) 度。 參考文獻(xiàn) 【 1】 李金伴 馬偉民《實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊》 北京工業(yè)出版社 【 2】 張建民《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計》高等教育出版社 【 3】 王愛玲 武文革等《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》國防工業(yè)出版社 【 4】 吳宗澤 羅圣國《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》高等教育出版社 【 5】 秦大同 謝里陽 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 【 6】
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