普通型車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控升級設(shè)計(參考版)
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【正文】 49 / 49。蔡美琴等。機(jī)械工業(yè)出版社。1996年8月（TH122/146）7 機(jī)電一體化技術(shù)手冊（上，下冊）。張建民等編著。機(jī)械工業(yè)出版社。華東紡織工學(xué)院、哈爾濱工業(yè)在大學(xué)、天津大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社]（學(xué)院資料室）5 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計。3 機(jī)床設(shè)計參考圖冊（車床部分）。戴曙主編。華中理工大學(xué)出版社。DD2選用1N4002(G)硅整流二極管,其性能參數(shù)如下：最大反向電壓(V)平均正向電流(A)最大正向浪涌電流(A)最大反向電流(A)最大正向電壓(V)10013051==1000Hz=380V=24kR1=370====R9=500 驅(qū)動電路如下： EH 7407 單穩(wěn) 1觸發(fā)器 R374221 GO102 R1 I3 IB2第 I 條 R7 VT2 5V I4 R4 ICS R2 MCS —51 VD2 1 I5 R5 I1 GO102 VD1 Rm 8031 I6 R6 VT1 IB1 U相 2 V相 3 W相 四、主要參考書目1 數(shù)字控制機(jī)床。解上述方程組得：==1030%=3mA I2 = Ic1 IB=32=1mA24k（3）、確定R1前面已選定光藕合器輸入電流=10mA，所以R1=（）/=370（4）、確定RR6①若使電流上升沿陡，希望T2工作于飽和狀態(tài)（實際還沒達(dá)到飽和電流，單穩(wěn)已翻轉(zhuǎn)成低電平）。每相工作三拍改變依次通電狀態(tài)，但為了每一拍都能正常工作，每拍脈沖寬度的2/3時間電流上升至額定電流的60%，即I===負(fù)載回路的時間常數(shù)為=式中：L——步進(jìn)電機(jī)一相繞組的平均電感量 ——通電回路的電阻由《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計》（97頁表38反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)技術(shù)性能數(shù)據(jù)）,得：=====1000Hz因此1/=1ms 若選用線路簡單的串聯(lián)電阻法改善靜電流上升沿，其時間常數(shù)為=L/（）則：=（L）/其中=1ms所以==需要串聯(lián)如此大的電阻，=，所以采用雙電源電路。本應(yīng)該尋址范圍為4000H~7FFFH但由于只連接了13個引腳所以只能地址范圍為4000H~5FFFH的8K的地址范圍。由地址范圍可知ABC為000，所以選擇腳，即當(dāng)H。 七、 鍵盤與顯示電路：采用一片8155八、 由地址范圍計算74LS138譯碼器接口電路a．蕊片27128地址范0000H~3FFFH，共有14根地址線。需13個I/O口；顯示器采用8個LED，需9個I/O口；一個三相步進(jìn)電機(jī)，采用硬件脈沖分配器，需5個I/O口，兩個坐標(biāo)軸的超程式報警及故障顯示及緊急停均采用8031的I/O口，不作內(nèi)擴(kuò)展口計算，為使系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，仍可使用原驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行加工或由微機(jī)控制自動轉(zhuǎn)換刀架或用手動轉(zhuǎn)動刀架，需用6個I/O口；為控制工作臺X軸、Z軸的速度和位移，使其具有暫停功能，起動鍵可繼續(xù)執(zhí)行及單步控制功能，需采用一個8155蕊片和一片8255蕊片肯定可以滿足要求。③擴(kuò)展RAM8031片內(nèi)僅有RAM128字節(jié)需擴(kuò)展，采用8K*8的6264蕊片，其地址范圍為6000~7FFFH，也采用譯碼器，使其無重疊區(qū)的地址范圍。②擴(kuò)展ROM8031無內(nèi)部ROM，須擴(kuò)展外部ROM，由車床數(shù)控系統(tǒng)包含系統(tǒng)控制程序和加工程序，采用16K*8的27128蕊片，可與單片機(jī)所選的12MHZ時鐘相匹配。本設(shè)計采用8031。第三章、控制系統(tǒng)硬件電路設(shè) 計計算和參數(shù)選擇一、 單片機(jī)的選擇根據(jù)總體方案的確定，微機(jī)已采用MCS51系列單片機(jī)，51系列相對48系列單片機(jī)指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列有三種型號：8031是無ROM的8051；8751是用EPROM代替ROM的8051。fk=4000(step/s)fc=500(step/s)4查表可知，150BF002的空載運(yùn)行力矩，滿足要求。公稱直徑為50mm。Fk=nk=η=d1= (mm)F= (mm2)δ1=177。 (mm)D1=F=1017mm2δ1=177。⑵計算電機(jī)工作頻率1） 最大空載起動頻率 fk= Vmax——運(yùn)動部件最大快速進(jìn)給速度(m/min)運(yùn)動部件的最大快速進(jìn)給速度Vmax=(m/min)則 fk==4000(step/s)fkfmax=8000(step/s),滿足要求.2)切削時的最大工作頻率Vs——最大切削進(jìn)給速度(m/min)δp——脈沖當(dāng)量(mm/step)最大切削進(jìn)給速度Vs=Vmax==(m/min)則 fc==500(step/s)⑶校核步進(jìn)電機(jī)1) 校核步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和慣量的匹配條件為了使步進(jìn)電機(jī)具有良好的起動能力及較快的響速度，通常推薦傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩ML==()故所選步進(jìn)電機(jī)具有良好的起動能力及較快的響速度。三、步進(jìn)電動機(jī)的計算和選擇轉(zhuǎn)動慣量的計算⑴齒輪、軸、絲杠等圓柱體慣量計算M——圓柱體質(zhì)量(kg)D——圓柱體直徑(cm)L——圓柱體長度或圓度(cm)滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量為：齒輪的轉(zhuǎn)動慣量為：（2）拖板運(yùn)動慣量轉(zhuǎn)換到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量v——工作臺移動速度(cm/min)n——絲杠轉(zhuǎn)速(r/min)G
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