【正文】 [6] 袁林忠；淺析普通車床的數控改造；浙江萬里學院學報；2003年3月 第十四卷 第一期。 [2] 仲高艷；C616車床的數控改裝；煤礦機械；1999年 第二期。在這期間，在各位老師的耐心輔導和自己的不懈努力，我順利的完成畢業(yè)設計．在我們各自提出問題的同時我們對所學的知識有了更深的理解，對車床的結構和部件有了更深一步的認識，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己能勝任工作的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。如果要求刀具只沿X進給一步根據下圖可知。 FCW的高四位（.）不用。方向位是電平的信號，指示電機的旋轉方向即刀具的進給方向?？刂谱值母魑灰饬x是：X軸的伺服系統(tǒng)占兩位b0和b1。這里設計的直線插補程序作為一個子程序供調用其終點坐標值。表示在直線上。 ②8155的P0～P2控制x向步近電機，P3～P5控制z向步進電機。3. 新偏差的計算 進給一步后計算加工點與規(guī)定圖形新偏差作為下一步判別的依據。④ 逐點比較法是以階梯折線按理逼近直線曲線的。輸出的脈沖均勻，并且輸出的脈沖變化不大，調節(jié)方便，多用于兩坐標系統(tǒng)中。所以插補算法是數控系統(tǒng)的重要性能指標，是整個數控系統(tǒng)控制軟件的核心。在8031單片機系統(tǒng)中片內外RAM ROM 以及I/O口存儲空間的地址編制是統(tǒng)一的，先地址分配如下：堆棧棧頂地址設置在片內RAM數據緩沖區(qū)60H顯示緩沖區(qū)設在片內RAM：40H～47H 8155：狀態(tài)口 AF00H A口 AF01H B口 AF02H C口 AF03H 插補方法的確定 在數控機床加工過程中，常常遇到插補問題，即數控機床在加工過程中，刀具或機床的移動部分移動的最小移動量為一個脈沖當量，由于刀具的運動軌跡是折線，而不是光滑的曲線，造成了刀具不能嚴格的按照要求的曲線運動，而只能用折線去逼近直線，這樣就會造成加工誤差。主模塊主要完成初始化和監(jiān)控，子程序模塊包括 +x +y –x y，以及STOP功能子模塊。再次設計程序流程圖。為了提高計算機系統(tǒng)的效率為了擴展硬件的功能。同時，如何選用軟硬件的分配比例。四、軟件設計部分 概述控制系統(tǒng)包括軟件和硬件兩部分。經過tb時間后脈沖電流消失，使V2截止，Gb與繞組之間被切斷。雙電源型采用高低壓電路。PB4為急停信號輸入。顯示由6位LED構成。 單片機控制系統(tǒng)設計 主要技術特性及硬件配置 8位CPU片內帶振蕩器，—12MHZ。存儲器用于存放系統(tǒng)軟件，應用程序和運行中所需要的各種數據。（3） 存儲器，包括只讀可編程存儲器和隨機讀寫存儲器。＝校核結果：σe[σ1]b=75Mpa剖面b的強度滿足要求。+2976178。＝(5)求出當量彎矩作出當量彎矩圖（h） Meb=(M1178。vb2)189。=[7873178。/63＝Fa1＝2T2/d2＝210４/110=Fr1=Ft1*tgα==(1)按蝸桿軸的裝配圖可確定支撐跨距蝸桿中間平面位置及減速器的懸臂尺寸，并按照蝸桿傳動向作出軸的受力圖（a）(2)作出水平受力面受力圖及彎矩圖（bc）RHA=RHC=1/2Ft1=1/2=MHB==100＝7873N。32180。55179。（5/710）189。5＝[б]b＝40Mpa螺母螺紋的剪切和彎曲強度都滿足。]＝[б]＝由手冊查得知螺桿許用應力[б]＝бs/4＝355/4=結果證明螺桿強度足夠。式中T＝F/2*d2＋g（ρ＋ψ）＝(150/2)64tan（+）=在此ψ＝arctg（p/πd178。)178。螺旋采用45鋼正火，由手冊查得其抗拉強度бB＝600Mpa 屈服強度為бC＝355Mpa 螺母材料用鋁青銅zcuAl10Fe（考慮到速度低）中徑d2 d2≥（Fp/лhФ[p]）189。 t1＝80186。蝸輪外圓直徑 D2≤da2＋m＝120＋5＝125mm蝸輪寬度 b≤=73＝包角 θ ＝ 2arcsinb/()＝2()=176。蝸桿，蝸輪各部分尺寸計算(1)蝸桿齒頂高 ha1＝ha*m=15=5齒根高 hf1＝（1＋）5＝6全齒高h1＝5＋6＝11mm分度圓直徑 d1＝63mm齒頂圓直徑 da1＝d1＋2ha1＝63＋25＝73mm齒根高直徑 df＝d1－2hf＝63－26＝51mm蝸桿分度圓導程角 γ＝＝4186。=9（160/(22185)178。35180。（5）驗算蝸桿圓周速度v2v2＝πZ2Mn2/601000π2251400/101/601000m/s＝3m/s取Kv＝。=9(150/30194)178。189。2. 確定蝸桿頭數z1及蝸桿齒數ii＝30 取z1＝1則z2＝z1*i＝130＝303. 按蝸桿齒面接觸疲勞強度進行設計計算（1）確定作用在蝸輪上的轉距T2 按第三節(jié)推薦值 取η＝T2=106P2/η2=106=（2）確定載荷系數K在定載荷下工作未定載荷下工作有沖擊，取Kβ＝1 設蝸輪圓周速度為V2≤3m/s 取Kv＝ K=kβKv=1=(3) 確定許用應力[δ]H, 查表7－5，基本許用應力[δ]VH＝200Mpa，應力循環(huán)次數N＝60n2tN，設此蝸輪蝸桿每日工作8小時工作壽命10年，每年工作260天。}?＝重新校核，動載荷系數，齒輪速度V＝πd1n1/(601000)=π1400/(601000)=VZ1/100=19/100=查圖6－8得Kr＝修正：d1＝(Kv/Kvt)?d1t=() ?=模數m＝d1/Z=按表6－3取標準模數m＝1mm因此求得d1＝mz1＝119＝19mm d2＝mz2＝188＝88mmb＝ψdd1＝19= 圓整取大齒輪寬度 b2＝13mm 小齒輪寬度 b1＝10mm 校核原設計KAFt/b查表6－7 Ft＝2T1/d=210178。 減速機構的設計計算本減速機構設計成告訴級齒輪傳動的一級直齒圓柱齒輪減速器。刀架編碼信號的發(fā)出是由于裝在隨刀架一起轉動的微機電源開關來實現的微機開關的觸頭朝外它的開頭狀態(tài)由一個內表面凸輪來控制凸輪實際上是只有一定半徑差的兩個內圈弧表面微動開關觸頭與小半徑差的兩個內圓弧表面接觸開關便接通與大半徑內圓弧表面接觸開關便中斷與此對應的信號分別是0和1所需要的微動開關數目等于編碼的位數即四方刀架有兩個微動開關，另外刀架編碼信號并非刀架轉到此位置時才發(fā)出的而是提前發(fā)出的當刀架轉到某個刀位時粗定位開關發(fā)信號，停轉微機進行編碼比較，根據比較結果，或刀架選定此位，或繼續(xù)轉動，粗定位開關的通斷控制也是由一個類似于表面凸輪的定位槽來完成了刀架的下降定位和壓緊。在刀架的抬起過程中要防止刀架轉動這可通過設計一個帶有斜面的粗定位銷和定位銷槽的配合來完成，并使斜面間摩擦力產生的阻力矩，大于上述轉動摩擦力矩。由于目前使用較多的是端齒盤式四工位自動刀架,所以就選用端齒盤式四工位自動刀架。cm仍選用110FB003型步進電機,便于設計和采購,同樣也用高低壓功放電路和速度控制子程序,防止失步。cm切削時所需轉矩M切= Mat+M+ M0+ Mt =+++= kgfcmMf=F0 S/2πηi=F’WS/2πηi=30= kgfcm2③ 所需轉動力矩計算nmax=Vi/5=1000Mmax=Jnmax104/=416104/=cm2絲杠轉動慣量 JS=445=F其中 L0=5mm E=106N/cm2 F=π（d/2）2= ΔL1=106 =106滾珠絲杠受扭距引起的導稱變化量很小，可以忽略，故Δ=ΔL11/ L0=三級精度絲杠允許誤差為15μm，所以剛度不夠，滾珠絲杠直徑亦不加大，采用貼塑導軌減小摩擦力，從而減小牽引力，則Q=+（+30+2） =ΔL=106=106Δ=106/=此時剛度夠用④ 穩(wěn)定性計算由于選用的絲杠直徑和以前機床的絲杠的直徑相同，所以穩(wěn)定性不存在問題。② 效率計算螺旋開角r=3176。所用的公式不在詳細說明工作臺重量：30kg時間常數 ：T=25ms滾珠絲杠導程：S=6mm行程：L=226mm脈沖當量：δp=步距角：φ=176。cmcm從以上數據分析，所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動時。S/2πηi==cm M0=P0i/s=1000100806= Mat=104=m 當n=nt時，Ma=Mamax nmax =Vmaxcm2 J4=10－4= d1=mZ1=64mm d2= mZ2=80mm dα1=d1+2ha*=68mm dα2=84mm df1=d12hf=59mm df2=75mm d=d1+d2/2=72mm② 縱向步進電機計算傳動慣量的計算（Ⅰ）工作臺質量折算到電機軸上的轉動慣量J1=(180δp/πφ) 244′/ tg(2 176。L1/3=451/3= N③ 滾珠絲杠螺母副的選型。按一般運轉取f w=~。fw由文獻可知切削功率Nc=Nηk式中：N——η——~ 取η=K——進給系統(tǒng)功率系數：Nc=NηK==又因Nc=FzV/6120 有Fz=6120Nc/V式中V——切削速度取100m/min主切削力Fz=6120由參考文獻二可知，主切削力Fz=CFz二、數據參數的選擇及其計算 縱向進給系統(tǒng)得設計計算 工作臺重量：80kg 時間常數：T=25ms 滾珠絲杠導程：S=6mm 行程：L=1200 mm 脈沖當量：σ= 步距角：φ=176。步進電機、齒輪箱體安裝在機床后側?？v向進給機構的改造。8155(2)芯片的PA0~PA7為Z、X向電機輸出驅動脈沖,PB0~PB3是鍵盤掃描輸入,PB4~PB7的輸出是X!Y向的限位控制,PC0~PC5是顯示器的位選信號,顯示器的段選信號由8031的P110~P117控制。8155的片選信號CE分別接74LS138的Y3和Y4,74LS138譯碼器的三個輸入端A、B、。8031芯片的P2和74LS373送出的P0口低八位地址共同組成16位地址,2764和6264芯片都是8KB,需要13根地址線,A0~A7低八位接74LS373的輸出,A8~~,系統(tǒng)采用全地址譯碼,兩片2764芯片片選信號CE分別接74LS138譯碼器的Y0和Y1,系統(tǒng)復位后程序從0000H開始執(zhí)行。圖1由于設計的是經濟型車床的改造，所以在考慮具體的方案時，其本原則是在滿足需要的前提下，對于機床盡可能減少改動量，以降低成本。 異步電機或直流電機拖動光柵測量反饋的閉環(huán)數控系統(tǒng)控制精度高，但在結構上比開環(huán)進給系統(tǒng)復雜， 工作量大，成本也高， 調試困難， 一般不采用。 目前數控系統(tǒng)主要有三種類型：步進電機拖動的開環(huán)系統(tǒng)；異步電機或直流電機拖動光柵測量反饋的閉環(huán)數控系統(tǒng)； 交 / 直流伺服電機拖動編碼器反饋的半閉環(huán)數控系統(tǒng)。 數控系統(tǒng)是機床的核心，在選擇時，要對其性能、 經濟性及維修服務等進行綜合考慮，盡量選用名牌產品