【正文】 [3] 李國農(nóng) .普通車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造實例 [J]. 水利電力機械 ,2020,(04) [4] 米慧然 .數(shù)控技術在普通機床改造中的應用 [J].機械工程與自動化 ,2020,(04) [5] 機械設計手冊單行本 .機電一體化設計 .機械手冊委員會 .機械工業(yè)出版社 [6] 陳艷紅 ,韓洪濤 . CA6140 型車床的數(shù)控改造與實踐 [J]. 機床與液壓2020,(05) [7] 張寧菊 ,趙美林 .車床傳動系統(tǒng)的數(shù)控改造 [J].中國設備工程 ， 2020,(07) [8] 朱喜林 .張代治 .機電一體化設計基礎 [J] 機電一體化 .2020. [9] 唐前軍 . CA6140 車床的數(shù)控化改造 [J].機械工人 .冷加工 ,2020,(02) [10] 袁林忠 .淺析普通車床的數(shù)控改造 [J].浙江萬里學院學報 ,2020,(01) [11] 朱玉紅 ,藺軍進 .C6140車床的經(jīng)濟型數(shù)控化改造設計 [J]. 機械研究與應用 , [12] 谷鳳金 ,徐成富 .C6140 車床的數(shù)控改造與設計 [J].煤礦機械 ,2020,(07) [13] 卜勻 . C6140型臥式車床的數(shù)控化改造 [J].唐山高等專科學校學報 ,2020,(02) [14] 謝黎明，李丙才，蔡善樂普通車床數(shù)控化改造中滾珠絲杠的設計 [J].甘肅工業(yè)大學學報 ,1995,(03) [15] 劉小山 .單片機在步進電機控制系統(tǒng)中的應用 [J].機電工程技術 ,2020 [16] 王宗培，任雷等。 北京航天航空大學出版 [2] 孫國浩，左玉營 .機械制造技術裝備及設計。同時，王老師在治學上兢兢業(yè)業(yè)，一絲不茍的精神也深深感染、教育了我，讓我少了些浮躁、多了些踏實。 致謝 感謝 王玉萍老師 對我的指導和關心。 （ 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 3 表 3 芯片編碼地址 芯片 接74LS138引腳 地址選擇線 片內(nèi)地址單元（字節(jié)） 地址編碼 2746（ 1） Y0 000X XXXX XXXX XXXX 8K 0000H~1FFFH 2746（ 2） Y1 001X XXXX XXXX XXXX 8K 2020H~3FFFH 6264 Y2 010X XXXX XXXX XXXX 8K 4000H~5FFFH 8155（ 1） RAM Y3 0111 1110 XXXX XXXX 256 7E00H~7EFFH I/O Y3 0111 1111 1111 1XXX 6 7FF8H~7FFDH 8155（ 2） RAM Y4 1001 1110 XXXX XXXX 256 9E00H~9EFFH I/O Y4 1001 1111 1111 1XXX 6 9FF8H~9FFDH 部分電路和程序圖 圖 7 部分 系統(tǒng)電路原理圖 圖 8 中斷服務程序流程圖 開始 恢復 T0計時初值 保護現(xiàn)場 程序調(diào)采樣子 調(diào)保護子程序 中斷返回 開中斷 恢復現(xiàn)場 圖 9 刀架 控制系統(tǒng)主程序流程圖 8 結束語 畢業(yè)設計總計費時一個多月，在老師的指導下到圖書館查閱相關資料，參考了相關設計資料，再塞選出一系列有其中價值，與同學不斷的討論、向老師請教，終于完成了設計。 8155（ 1） ~ 接控制面板上的按鈕開關，設有啟動、暫停、單段運行、連續(xù)運行、急停等操作功能。換刀回答信號經(jīng) 8155（ 1）的 輸入計算機，控制刀架開始進給。 8155 小的 ~PC..3 接自動回轉刀架（四方刀架），自動回轉刀架需要換刀時，由 ~PC..3 發(fā)出換位信號，經(jīng)交流控制箱控制刀架電機回轉，到達指定的刀位。 8155（ 2）的 ~ 作為顯示器位選信號，顯示器的段選信號則由 8031的 ~ 發(fā)出， 8155 的 ~ 是鍵盤掃描輸 入。 （ 4）接口芯片 與外設的聯(lián)接及設計說明如下： 8155（ 2） ~ 輸出的指令脈沖通過光電隔離電路和功率放大電路直接驅動縱向和橫向步進電機的共八相繞組。 （ 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。 （ 2）采用 74LS138 三 — 八譯碼器的輸出作為片選信號。 （ 1） CPU 采用 8031 芯片，由于片內(nèi)無程序存儲器，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)存儲器 6264（ 8KB）一片。 7 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。 /step 脈沖當量 : δ p=快速進給速度： Vmax=1m/min 所以 ,變速箱內(nèi)齒輪的傳動比 i=z2/z1= pL?3600? = ??? = （ 14） 齒輪的有關參數(shù)選取如下 : Z1=18 , Z2=30 ,模數(shù) m=2mm 齒寬 b=20mm 壓力角α =20176。 = 齒輪的有關參數(shù)選取如下 : Z1=32 , Z2=40 ,模數(shù) m=2mm 齒寬 b=20mm 壓力角α =20176。 6 部分齒輪結構及參數(shù)設計 縱向齒輪及轉矩的有關計算 （ 1）有關齒輪計算，由前面的條件可知： 工作臺重量 ： W=80kgf=800N(粗略計算 ) 滾珠絲杠的導程 : Lo=12mm 步距角 : α =176。 5 主軸交流伺服電機 主軸的變速范圍 主軸能實現(xiàn)的最高轉速與最 低轉速之比稱為變速范圍 Rn， 即 Rn=nmax/nmin,數(shù)控機床的工藝范圍寬，切削速度與刀具，工件直徑變化 很大，所以主軸變速范圍很寬。 步進電動機的選擇 CA6140 縱向進給系統(tǒng)步進電機的確定 Mq=L0/=（ 10） 為滿足最小步距要求，電動機選用三相六拍工作方式，查表知： Mq/Mjm= 所以步進電動機最大靜轉矩 Mjm為： Mjm=q/=步進電動機最高工作頻率： fmax=max/60 ? p=2020/60 ? = HZ 綜合考慮，查步進電機技術數(shù)據(jù)表選用 90BF002 型直流電動機，能滿足使用要求。一般選取為 Mq≥ MLo/ 式中， Mq電動機起動力矩 MLo電動機靜負載力矩 根據(jù)步進電動機的相數(shù)和拍數(shù)，啟動力矩選取， MJM為步進電動機的最大靜載矩，是步進電動機技術數(shù)據(jù)中給出的 。 [△θ s]系統(tǒng)對步進電動機驅動部分允許的角度誤差 . （２） 啟動頻率 由于步進電動機的啟動頻率隨著負載力矩和轉動慣量的增大而 降低，因此，相應負載力矩和轉動慣量的極限啟動頻率應滿足： Ft≥ [fop]m 式中， ft極限啟動頻率， [fop]m要求步進電動機最高啟動頻率?，F(xiàn)僅就選用步進電機最基本的原則介紹如下： 步距角α 步距角應滿足α ≤ ? min/I （ 8） 式中， i傳動比 α min系統(tǒng)對步進電動機所驅動部件要求的最小轉角 精度與啟動頻率 （１）精度 由于步進電動機的啟動頻率隨著負載力矩和轉動慣量的增大而降低，因此，相應負載力矩和轉動慣量的極限啟動頻率應滿足： Ft≥ [fop]m （ 9） 式中， ft極限啟動頻率， [fop]m要求步進電動機最高 啟動頻率。 驅動級也直接與電動機各相繞組連接，它接受來自推動級的信號，控制電機各相繞組的導通與截止，同時也對繞組承受的電壓和電流進行控制。一般可根據(jù)需要設置過電流保護、過熱保護、過壓保護、欠壓保護等。 推動級的作用是將較小的信號加以放大，變成足以推動驅動級輸出的較大信號。信號處理是實現(xiàn)信號的某些轉換、合成等功能，產(chǎn)生斬波、抑制等特殊功能的信號，從而產(chǎn)生特殊功能的驅動。 控制系統(tǒng) 環(huán)形分 配器 信號放大與處理 推動級 驅動級 步進電機 圖 4 步進電機驅動控制器構成 從環(huán)形分配器輸出的各相導通或截止的信號送入信號放大與處理級。 環(huán)形分配器是根據(jù)指令把脈沖信號按一定的邏輯關系加到放大器上，使各相繞組按一定的順序和時間導通和切斷，并根據(jù)指令使電動機正轉或反轉實現(xiàn)確定的運行方式。 320/ 104π 252=177。 橫向滾珠絲杠螺母副