【正文】 盡管在指導(dǎo)老師的全力指導(dǎo)下，錯(cuò)誤 也再所難免，這樣，讓我有了一次知識(shí)的重新積累。 在設(shè)計(jì)過程中，我們也學(xué)到了很多東西，我們通過查閱大量的資料，把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，這樣既溫故了我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，又培養(yǎng)了我們一種獨(dú)立思考問題、解決問題的能力，對(duì)今后的工作必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。目前機(jī)床數(shù)控化改造的市場(chǎng)在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機(jī)床數(shù)控化率不到 3％。我們的設(shè)計(jì)和改造任務(wù)主要包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的改造設(shè)計(jì)，通過改造使其具有數(shù)控機(jī)床的一般特性。 密封主要就是防止油外泄和塵埃屑末等進(jìn)入。 滾動(dòng)軸承可以用潤滑脂或潤滑油潤滑。瞬時(shí)局部高粘度的油可以在接觸區(qū)形成油膜，把滾動(dòng)體和滾道隔開。接觸區(qū)是一小塊面積的接觸，而不是一條線或一個(gè)點(diǎn)的接觸。 滾動(dòng)軸承的潤滑基于彈性流體動(dòng)力潤滑理論。潤滑劑和潤滑方式?jīng)Q定于軸承的類型、速度和工 作負(fù)荷。其結(jié)構(gòu)形式有利于雙片齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法和軸向壓簧調(diào)整法，可根據(jù)數(shù)控機(jī)床的使用要求合理地選取和設(shè)計(jì)。 雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法的結(jié)構(gòu)有螺釘固定式的，有 向彈簧式的等，本設(shè)計(jì)中就采用了第三種方法消除間隙。正轉(zhuǎn)時(shí)，另一片齒輪與寬齒輪嚙合，傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。裝配時(shí)墊片厚度應(yīng)使得兩齒輪之間既消除間隙，又運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。 （ 1）偏向軸承調(diào)整法，在這種消除間隙的方法中，其中一個(gè)齒輪裝在偏心套上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套相對(duì)齒輪的轉(zhuǎn)角，就可調(diào)節(jié)兩嚙合齒輪的中心距， 從而消除圓柱齒輪正、反轉(zhuǎn)時(shí)的齒側(cè)間隙。 4. 步進(jìn)電機(jī)控制模塊 該模塊功能是判斷步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，然后按順序輸出控制脈沖。 該模塊的功能完成圓弧插補(bǔ)計(jì)算，入口參數(shù)： K R2 分別為動(dòng)點(diǎn)Kij 的坐標(biāo) ， Ui 物態(tài)為圓弧的起點(diǎn)坐標(biāo) 為動(dòng)點(diǎn) K 的偏差，初值為出口參數(shù)， A 中，為 坐標(biāo)運(yùn)算完成，標(biāo)志置 1，系統(tǒng)中圓弧加工分 8 個(gè)走向，由圓弧加工的數(shù)控字中給出確定圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)的橫向步數(shù)和縱向步數(shù)。經(jīng)鍵譯碼如是數(shù)字鍵按下則將鍵值送顯示緩沖區(qū)，若為功能鍵按下則轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的服務(wù)程序。 自動(dòng)換刀程序直線加工程序顯示程序檢測(cè)程序倒角加工程序斜線加工程序主控程序系統(tǒng)管理圓弧加工程序軟件系統(tǒng)YN求得顯示數(shù)據(jù)的顯示碼取出要顯示的數(shù)據(jù)設(shè)8155A口 A地 址指針指向最左邊一位掃描全部鍵盤 開 始送段碼到8155 B 口送位選碼到8155 B 口延時(shí)1 ms8位 顯示亮返回求下一位選碼修改顯示緩沖區(qū)地址圖1 顯 示模塊流程圖Y圖2 鍵 掃描模塊化流程圖YNN列數(shù)如1列數(shù) 右 移一位有鍵按下延時(shí)鍵釋放？算鍵值存鍵值調(diào)用功能鍵查找子程序NNY4行 掃描全？行值如04 A延時(shí)此行有鍵？輸 Y 行以后有鍵按下再次掃描全部鍵盤延時(shí)10 ms有鍵按下 開 始掃描全部鍵盤 22 該模塊功能：識(shí)別是否有鍵按下。在調(diào)用該模塊前要顯示的數(shù)據(jù)已寫入顯示緩沖區(qū)。 （二）存儲(chǔ)器空間的分配 8000H~8FFFH EPROM 存放監(jiān)控程序 9000H~9FFFH EPROM 存放功能模塊程序 6000H~7FFFH EPROM 存放常用零件加工 4000H~5FFFH SRNM 程序 (三 ) I/O 地址分配 地址 芯片名稱 1FOOH~1FFFH 8155 (1) BFOOH~BFFFH 8155 (2) 8155 內(nèi)部寄存器編址 名稱 8155（ 1） 8155（ 2） 命 令 狀 態(tài) 寄 存 器 1FF8H OBFF8H PA 口 1FFYH OBFF9H PB 口 1FFAH OBFFAH PC 口 1FFBH OBFFBH 定時(shí)器低 8 位寄存器 1FFCH OBFFCH 定時(shí)器高 6 位寄存器 1FFDH OBFFDH 和 2 位定時(shí)方式寄存器 三、軟件系統(tǒng) 本系統(tǒng)通過軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，使其完成加工中要求 21 的正反轉(zhuǎn)及傳動(dòng)速度。 PB 口定義為輸出口向 L2P1 輸出 X 向電機(jī)的速度指令。 I/O 接口芯片選用 2 片 8155,28155 的 PA 口作為輸出口，向 L291輸出 Z 向電機(jī)的速度，指令 PCD 也定為輸出口，向其中 P0~P2 用于微處理，對(duì) Z 向電機(jī)速度反饋速度的轉(zhuǎn)向信號(hào)。這樣安排的好處是更換零件加工程序時(shí)，只需更換一塊芯片即可。 二、單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 （一）主要的技術(shù)特性及硬件配置 中央處理器為 8301CPU，系統(tǒng)時(shí)鐘為 12MHZ，存貯器選用 8 片 8K 8 位的 2764 L=PKOM 和 8K 8 位的 6264K4M，監(jiān)控程序和各功能模塊程序固化在 2764 一塊 EPKOM 內(nèi)。 MLS51 系列單片機(jī)在我國機(jī)床數(shù)控改造方面應(yīng)用較為普遍，其配套芯片低廉，普及性通用性 強(qiáng)，制造方便，完全能夠滿足經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造需要。存貯器用于存放系統(tǒng)軟件，應(yīng)用程序和運(yùn)行中所需的各種數(shù)據(jù)。 ④ I/O 輸入 /輸出接口電路。有了硬件，軟件才能有效地運(yùn)行。 四、 拖板箱 拆除原拖板箱，利用此位置安裝新拖板箱，新拖板箱上裝有固定滾珠絲桿的螺母，并在內(nèi)部設(shè)儲(chǔ)油箱和手壓泵用于潤滑絲桿副。刀架的選位由刀架位置的偏碼和微機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)。 刀架的抬起利用壓縮彈簧的恢復(fù)力，利用螺紋傳動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) zvfp 3 3 2 0 0 060 m a xm a x ???? ? ?imqMM cmNM q ???? im 橡膠管主軸脈沖發(fā)生器 19 變成軸向直線運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到刀架的抬起。在進(jìn)行普通車床的經(jīng)濟(jì)數(shù)控改造時(shí)，多采用外購直動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架（螺旋升降轉(zhuǎn)位刀架）。 ② 車床主軸的轉(zhuǎn)速必須小于主軸脈沖發(fā)生器的最高允許轉(zhuǎn)速以免損壞脈沖發(fā)生器。 L —— 零件軸向長度（ cm ）。 4）穩(wěn)定性驗(yàn)算 滾珠絲杠的兩端裝推力軸承，絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，故不 必驗(yàn)算。 即△ L=△ L1。393( 39。3930?? 3) 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠在受工作負(fù)載 P 引起的導(dǎo)程的變化量 （ 613） 式中 彈性模量 E,對(duì)鋼 E=21 106N/cm2 L0=6mm= 滾珠絲杠截面積 )(01 cmEFPLL ??? PffLQn i t iLiLn i fniHW3660101 5 0 0 10606??????????NPffLQ HW ??????)39。 39′， C=1600kgf 2) 效率計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械原理》中公式（ 55），知絲杠副的傳動(dòng)效率： 式中摩擦角 39。 /step 快速進(jìn)給速度： Vmax=2m/ min ： 由《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，切削功率 NC=Nη K 式中：電動(dòng)機(jī)功率 N= η：一般為 ~ 取η = K：進(jìn)給系統(tǒng)功率系數(shù)，取為 K= 則 NC= Nη K = = m i n/401 0 0 0 0 0 0 mDnV ????? ? 6120VFNc I? 14 又因?yàn)? 由《金屬切削原理》可知，主切削力： FIKF IYfF IxpaF I=C F I 查表得： CFI=XFI=1 YFI= KFI=1 則再計(jì)算 FI 如表 71 所示： 表 1 FI 計(jì)算結(jié)果 ap(mm) 3 3 3 4 4 4 5 5 5 f(mm) FI(N) 2837 3