【正文】 (52)主軸電機的功率是：選主軸電機的型號為：SIMODRIVE系列交流主軸驅動系統(tǒng)型號為1HP61674CB4，連續(xù)負載PH/KW=，間隙負載（60%）/kw=,短時負載（20min）/kw=,額定負載n/=5000,最大轉速nmax/ r/min=8000，,電動機恒恒功率調速范圍： Rn= nmax/nmin =8000/5000 =16所以所選電動機型號的調速范圍滿足主軸所要求的調速范圍。6微機控制系統(tǒng)硬件電路設計（1）z向和x向進給伺服運動控制（2）自動回轉刀架控制（3）螺紋加工控制（4）行程控制（5）鍵盤及顯示（6）面板管理（7）其他功能：光電隔離、功率放大、報警、急停、復位。：后面所畫大圖采用MCS51系列單片機組成的控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。電路的組成如下：（1）CPU采用8031芯片；（2）擴展程序存儲器2764兩片，6264一片；（3）擴展可編程接口芯片8155兩片；（4）地址鎖存器，譯碼器個一個；（5）鍵盤電路，顯示電路；（6）光電隔離電路，功率放大功率；（7）越程報警電路，急停電路，復位電路；（8）面板管理電路。（1）CPU采用8031芯片，由于片內無程序存儲器，數據存儲器也只有128字節(jié)，因此，擴展外部程序存儲器2764兩片（16KB），數據存儲器6264（8KB）一片。8031的I/O口也不能滿足輸入輸出口的要求，本系統(tǒng)也擴展了兩片8155可編程接口芯片。（2）采用74LS138三—八譯碼器的輸出作為片選信號。2764（1）、2764（2）、6268155（1）和8155（2）的片選信號分別接到譯碼器的Y0~Y4,74LS138的輸入A、B、。（3）由于2764和6264芯片都是8KB，需要13根地址線，A0~A7低8位接74LS373芯片的輸出。A8~~，74LS373地址鎖存器在選通信號ALE在高電平時直接傳送8031P0口低8位地址，當ALE在高電平變低電平的下降沿時，低8位地址鎖存器，此時，P0口可用來向片外傳送讀寫數據。（4）接口芯片與外設的聯接及設計說明如下： 8155（2）~。在本系統(tǒng)中采用軟件環(huán)形分配器方式，雖然運行速度慢一些，但可以省去兩個硬件環(huán)形分配器，電路比較簡單，由于步進電機的每一相繞組需和一個I/O接口相連，以便與控制寄存器中某一指定相位對應，因此，占用的I/O口數量較多。8155（2）~，~，~。行程限位報警信號+Z,Z,+X,X分別通過8155（2）,，根據不同的中斷口可以直接識別行程的方向，此時相應的紅燈報警。~PC..3接自動回轉刀架（四方刀架），自動回轉刀架需要換刀時，~PC..3發(fā)出換位信號，經交流控制箱控制刀架電機回轉，到達指定的刀位。刀架夾緊后，即發(fā)出回答信號，表示已完成換刀過程，可以進行切削加工。換刀回答信號經8155（1），控制刀架開始進給。8155（1）~，設有編輯空運行、自動、手工（I）、手工（II）、回零等選著方式。8155（1）~，設有啟動、暫停、單段運行、連續(xù)運行、急停等操作功能。加工螺紋時，與車床主軸相連的光電脈沖發(fā)生器會發(fā)出螺紋加工信號和零位螺紋信號，螺紋加工信號送入8031的T0，通過設置不同的時間常數，可以改變主軸每轉時的縱向進給量，從而加工出不同螺距的螺紋，零位螺紋信號送入8155（1）的PB6,用來防止多次走刀時螺紋亂扣。（5）系統(tǒng)各芯片采用全地址譯碼，各存儲器及I/O接口芯片地址編碼見表（5）（6）操作面板設計方案之一見圖（5）：芯片接74LS138引腳地址選擇線片內地址單元（字節(jié)）地址編碼2746（1）Y0000X XXXX XXXX XXXX8K0000H~1FFFH2746（2）Y1001X XXXX XXXX XXXX8K2000H~3FFFH6264Y2010X XXXX XXXX XXXX8K4000H~5FFFH8155（1）RAMY30111 1110 XXXX XXXX2567E00H~7EFFHI/OY30111 1111 1111 1XXX67FF8H~7FFDH8155（2）RAMY41001 1110 XXXX XXXX2569E00H~9EFFHI/OY41001 1111 1111 1XXX69FF8H~9FFDH表(5)芯片地址編碼 7車床改造的結構特點滾珠絲桿必須采用三點支承形式。步進電動機的布置可放在絲杠的任一端，由于拆除了進給箱，可在原安裝進給箱處布置步進電動機和減速齒輪，也可在滾珠絲桿的左端設計一個專用軸承支承座，而在絲杠托架處布置步進電動機和減速箱。為減少運動部件移動時的摩擦阻力，尤其是減少靜摩擦阻力，滑板和刀架移動部件的導軌可粘貼摩擦系數低的聚四氟乙烯軟帶為了提高經濟型數控機床的加工效率，還可考慮用電動三爪自定心卡盤裝置，這種裝置也可與數控裝置的信號電路相配合，實現自動夾緊、松開，提高加工過程的自動化程。改造后的簡易數控車床需要自動化加工螺紋時，可以在主軸后端同軸安裝或者異軸安裝一個主軸脈沖發(fā)生器，作為主軸位置的信號反饋元件，目的是用來檢測主軸轉角的位置，并且將其變化情況輸送給數控裝置，使其能按照所加工螺紋的螺距值進行處理。8安裝調整中應注意的問題：滾珠絲杠螺母副的制造精度要求高，加工工藝比較復雜。都是由專業(yè)工廠按系列化進行生產。因此在進行設備改造時，要按廠家生產標準進行選擇。選擇合適以后再決定被改造設備的 其他相關部分的結構和尺寸。：利用螺母的 間隙調整裝置調整絲杠副間隙時，應使調整后產生的 預緊力為絲杠副最大負載的1 / 3為宜。在 實際調整中，可以把車床處于最大工作負載，而且運轉靈活，并以此作為螺母間隙調整裝置預緊的判斷標準。：傳動絲杠軸線上各聯軸套上的錐銷孔座按十字分布方式進行配做。這是因為同一聯軸套上分布的錐孔都由同一方向加工時，往往會引起軸線的直線度誤差增大，從而使安裝在絲杠上各零件間的同軸度誤差增大，產生傳動附加載荷，影響絲杠副的傳動性能。： 主軸脈沖發(fā)生器的的引出軸按比例1：1無間隙柔性連接傳動，連接后應保證兩者都有很好的同步性，安裝中要注意主軸脈沖發(fā)生器是玻璃件，不能隨意敲打碰撞，使用中車床主軸轉速不能超過脈沖發(fā)生器的最高許用轉速。 結論這次課題設計總計費時一個多月，剛開始時不知從何下手，在老師的指導下到圖書館查閱相關資料。有關數控上的資料翻了數次，有參考了相關設計資料，終于知道了該怎么做。接下來塞選出一系列有價值的資料，與同組同學不斷的討論、向老師請教，終于完成了設計。在做設計的過程中，不但復習了所學過的知識點，還學到了新的知識，同時將所學到的知識充分的運用起來，做到了學以致用，還學會了查資料，除此之外，我還懂得了團結合作的重要性，知道了集體的力量！當然，在此過程中也有許多不足之處，例如：知識的不全面，所學的還沒有全部掌握，思維的狹隘等，讓我在畢業(yè)前上了生動形象的一課。同時，做設計也是磨練決心與毅力的過程，面對復雜冗長的數據，打印長篇的論文，我也想過放棄，但想到它的意義我就又堅持了下來。做完了后，有一種豁然開朗的感覺，內心激動無比，經過了這次設計以后，我有信心，我也堅信只要努力、堅持，我們就能走好人生的每一步。 參考文獻.3.《機床設計手冊》編寫組編. 機床設計手冊第一，三，四冊. ..，. .. ..《機械設計》.，.