【正文】 參 考 文 獻(xiàn)[1] 王文斌．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[2] 濮良貴 紀(jì)名剛． 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）．北京：高等教育出版社，2006[3] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)(第二版)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[4] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[5] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社版，2006[6]魏思亮 張克義．機(jī)床數(shù)控技術(shù)．大連：大連理工大學(xué)出版社，2011[7]張毅坤 陳善久 裘雪紅. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1998[8]吳宗澤．機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社，2002[9]尹志強(qiáng)．機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．北京．機(jī)械工業(yè)出版社，2007[10] 劉治平 章青．機(jī)電傳動(dòng)控制． 天津：天津大學(xué)出版社，2007[11]李誠(chéng)人．現(xiàn)代機(jī)電控制系統(tǒng) ．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1999[12]閆華明 楊善迎．?dāng)?shù)控加工工藝與編程．天津：天津大學(xué)出版社，2009[13] 趙曉安．計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)教程:MCS 51單片機(jī)原理及應(yīng)用．天津：天津大學(xué)出版社,2006[14] 戴曙 金屬切屑機(jī)床. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993[15] 唐剛．計(jì)算機(jī)繪圖．江西：江西高校出版社,1995[16] 尹志強(qiáng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007。利用單片機(jī)設(shè)計(jì)出了一個(gè)比較合理的數(shù)控硬件電路與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相匹配的數(shù)控軟件連接，由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)XYZ方向的運(yùn)動(dòng)。初步確定設(shè)計(jì)方案及安排設(shè)計(jì)時(shí)間。雙電源供電原理如（）所示；（）所示電路為一種雙電源實(shí)用電路。即：開始時(shí)先接通高電壓，以保證電機(jī)繞組中有較大的沖擊電流流過，但步進(jìn)電機(jī)額定相電壓是規(guī)定的，不允許長(zhǎng)期工作在高電壓下。 這樣就使繞組中電流緩慢增加和下降，步進(jìn)電機(jī)各相繞組電流幾乎同時(shí)存在，從而導(dǎo)致 步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載能力下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電機(jī)脫步。 R—通電回路的電阻，包括繞組電阻、功率放大器輸出級(jí)的內(nèi)阻及串聯(lián)電阻。 從步進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性可以看出，隨著運(yùn)行頻率的增高，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載的能力就相應(yīng)的下降。 (2)光電隔離電路 單片機(jī)系統(tǒng)要控制高電壓、強(qiáng)電流信號(hào)，必須采用電氣上的光電隔離并抑制干擾，光電耦合器接是利用光傳遞信息的器件，使電路的輸入和輸出之間在電氣上完全隔離，大大提高了系統(tǒng)的安全可靠性，并可以實(shí)現(xiàn)共模噪聲的抑制的電源的變換等。其控制框圖如（）所示。脈沖環(huán)形分配器就是實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)各相通電順序的。步進(jìn)電機(jī)是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，并將電脈沖信號(hào)變成相應(yīng)的角位移的電動(dòng)機(jī)。延時(shí)長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速慢，延時(shí)短，轉(zhuǎn)速快。即CPU送一個(gè)輸出字后，執(zhí)行延時(shí)程序。步進(jìn)電機(jī)每更換一個(gè)控制字，就轉(zhuǎn)過一個(gè)固定的步距角，更換控制字的快慢就決定了步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 脈沖分配表地址通電方式ABC代碼0701H011FBH0702H001F9H0703H101FDH0704H100FCH0705H110FEH0706H010FAHX方向的脈沖分配的子程序 源程序：PULSE：CJNE R6，07H，LOOP1 MOV R6，01H SJMP LOOP2 LOOP1： CJNE R6，00H，LOOP2 MOV R6，06 LOOP2： MOV DPTR，0700H MOV A，R6 MOVC A，A+DPTR SWAP A MOV B，A MOV A，R7 MOVC A，A+DPTR ADD A，B MOV P1，A RETZ方向脈沖分配子程序類似于X方向的。循環(huán)向寄存器寫入控制信號(hào)從而使步進(jìn)電機(jī)繞組按照規(guī)定的運(yùn)行方式運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床軟件設(shè)計(jì)一般可分為以下幾個(gè)典型的模塊： （1）軟件脈沖分配器 （2）插補(bǔ)模塊 （3）步進(jìn)電機(jī)升降速模塊 根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作原理，改變其繞組的通電狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)按規(guī)定的方向運(yùn)轉(zhuǎn)。既使計(jì)數(shù)器已經(jīng)計(jì)數(shù)，在寫入起動(dòng)命令后，仍可改變定時(shí)器的工作方式。計(jì)數(shù)器的起動(dòng)和停止由命令寄存器的最高兩位TM2和TM1決定。對(duì)定時(shí)器編程時(shí)，首先將計(jì)數(shù)器及定時(shí)器方式送入定時(shí)器口，（定時(shí)器的低8位和高6位，定時(shí)器方式M）04H，05H。定時(shí)器的格式、。外部有兩個(gè)定時(shí)器引腳TINEIN 和TIMEOUT。所以可以認(rèn)為，CPU讀該地址時(shí)，作為狀態(tài)寄存器，讀出的是當(dāng)前I/O口和定時(shí)器的狀態(tài)，而寫該地址時(shí)，則作為命令寄存器對(duì)I/O口工作方式的選擇。8155還有一個(gè)狀態(tài)寄存器，用于鎖存I/O口和定時(shí)器的當(dāng)前狀態(tài)，供CPU查詢用。 8155I/O擴(kuò)展的接口電路 電路中138的、分別與兩片8155的口連接，8031的P0口與8155的AD口連接。TIMEROUT為計(jì)數(shù)器輸出線，當(dāng)14位計(jì)數(shù)器從計(jì)滿回零時(shí)就可以在該引線上輸出脈沖或方波，輸出信號(hào)的形狀和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。8155的ALE常和MS—51的同名端相連。 ALE：為允許地址輸入線，高電平有效。IO/為I/O端口或RAM存儲(chǔ)器的選通輸入線；若IO/=0，則CPU選中8155的RAM存儲(chǔ)器，若IO/=1，則CPU選中8155片內(nèi)某一寄存器。 ③控制總線（8） RESET：復(fù)位輸入線，在RESET線上輸入一個(gè)大于600ns寬的正脈沖時(shí)，8155立即處于復(fù)位狀態(tài)，A、B、C三口也定義為輸入狀態(tài)。PB7～PB0為通用I/O線，用于傳送B口上的外設(shè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送的方向也由8155命令字決定。 (2)引腳功能 ①AD7～AD0（8條）：AD7～AD0為地址/數(shù)據(jù)總線，可以和MS—51的P0口相連，用于分時(shí)傳送地址/數(shù)據(jù)信息。8155既有I/O口又有RAM和定時(shí)/計(jì)數(shù)器，是MS—51單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的外圍接口芯片之一。PA口和PB口可工作于基本輸入輸出方式或選通輸入輸出方式。 (1)8155芯片的特性 8155芯片內(nèi)含有256個(gè)字節(jié)的RAM存儲(chǔ)器，RAM的存取時(shí)間為400ns。③封鎖方式——為高電平時(shí)，該芯片沒被選通，不工作。6264主要引腳功能：①A0—A12 13位地址線②IO1—IO7 數(shù)據(jù)輸入輸出線③ 數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)④ 寫選通信號(hào)⑤ 片選信號(hào)6264主要工作方式:①讀方式——及為低電平，為高電平時(shí)，6264將數(shù)據(jù)輸出到指定地址。動(dòng)態(tài)RAM集成度高，功耗小，成本低，但控制邏輯復(fù)雜，需要定期刷新,尤其是容易受到干擾，對(duì)環(huán)境、結(jié)構(gòu)、電摞等都有較高的要求。③編程禁止方式一此為向多片2764寫入不同程序而設(shè)置的，當(dāng)VPP=+21V時(shí)，為高電平時(shí)，2764芯片處于編程禁止?fàn)顟B(tài)。2764芯片主要引腳功能:①A0—A12 13位地址線②D0—D7 數(shù)據(jù)輸出線③ 數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)④ 編程控制信號(hào)，用于引入編程脈沖⑤ 片選信號(hào)2764主要工作方式:①讀方式——及為低電平，Vpp＝＋5V時(shí)處于讀出方式②寫方式——為低電平, 亦為低電平，VPP＝＋21V, 為高電平時(shí)，2764芯片處于禁止?fàn)顟B(tài)。本設(shè)計(jì)采用二片2764EPROM，分別存放監(jiān)控程序,各功能模塊程序,常用零件加工程序。(1)8031芯片引腳功能8031芯片有40個(gè)引腳，引腳配置見（） (2)各引腳按功能可分為三部分： I/O口線：P0、PPP3共4個(gè)8位口 控制線口：、ALE、RST 電源及時(shí)鐘：Vcc、Vss、XTALXTAL2 (3)應(yīng)用特性： I/O口線不能作為用戶I/O口線； I/O口的驅(qū)動(dòng)能力，P0口可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門電路，PPP3則只能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門電路； P3是雙重功能口。另外，居然要控制，就得有輸入和輸出設(shè)備才能對(duì)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。見圖1 第三章 單片機(jī)控制設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)方案的要求，可以看出：對(duì)機(jī)械部分的控制只有進(jìn)給系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)的控制和工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)控制。該形式夾緊一對(duì)圓錐滾子軸承的外圈而預(yù)緊，提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度，增加軸承裝置的剛性，減小機(jī)器工作