【正文】 路,按下開關(guān)一定時間就能使RST引腳端為高電平,從而使單片機復位. 系統(tǒng)的擴展在以8031單片機為核心的控制系統(tǒng)中必須擴展程序存貯器，用以存放控制程序。它是與地址總線高8位復用，可驅(qū)動4個TTL負載，一般作為擴展時地址總線的高8位使用。P1口（）：為8位準雙向I/O口，它的每一位都可以分別定義為輸入線或輸出線（作為輸入口時，鎖存器必須置1），可驅(qū)動4個TTL負載。它是地址總線低8位及數(shù)據(jù)總線分時復用口，可驅(qū)動8個TTL負載。輸入/輸出（I/O）口引腳包括P0口、P1口、P2口和P3口。對8031來說，因其無內(nèi)部程序存貯器。/Vpp（31腳）：當端保持高電平時，單片機訪問的是內(nèi)部程序存貯器，但當PC值超過某值時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存貯器內(nèi)的程序。但在此期間，每當訪問外部數(shù)據(jù)存貯器時，這兩次有效的信號不出現(xiàn)。（29腳）：此輸出為單片機內(nèi)訪問外部程序存貯器的讀選通信號。但是，每當訪問外部數(shù)據(jù)存貯器時，在兩個機器周期中ALE只出現(xiàn)一次，即丟失一個ALE脈沖。ALE/（30腳）：當單片機訪問外部存貯器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖的下降沿用于鎖存16位地址的低8位。當Vcc下降到低于規(guī)定值，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)（（5177。復位后應使此引腳電平為≤，以保證單片機正常工作。此類引腳提供控制信號，有些引腳具有復用功能。若采用外部振蕩器時，該引腳接受振蕩器的信號，即把信號直接接至內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。當采用外接晶體振蕩器時，此引腳應接地。XTAL1（19腳）：接外部晶體的一個引腳。時鐘引腳（119腳）：外接晶體時與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成一個振蕩器，它提供單片機的時鐘控制信號。Vcc（40腳）：接+5V電源。此部分引腳包括電源引腳Vcc、Vss及時鐘引腳XTALXTAL2。內(nèi)部沒有程序存貯器，必須外接EPROM程序存貯器。第4章 控制系統(tǒng)的設(shè)計.,如車床、銑床、:通信接口軟件微機 步進電機驅(qū)動電路步進電機機床開關(guān)量控制電路主運動驅(qū)動電路主軸電動機(1)MCS51系列單片機的設(shè)計MCS51系列單片機的所有產(chǎn)品都含有8051除程序存貯器外的基本硬件，都是在8051的基本上改變部分資源（程序存貯器、數(shù)據(jù)存貯器、I/O口、定時/計數(shù)器及一些其他特殊部件）。（1）、負載轉(zhuǎn)矩計算及最大靜轉(zhuǎn)矩選擇 ∵ …………………………()又∵ ①則折算到電動機軸上的總加速力矩為： ……………()②折算到電動機軸上的摩擦力矩 …………………………()③附加摩擦力矩∵ 預緊力，滾珠絲桿未預緊時的傳動效率取則 ……()則步進電動機快速空轉(zhuǎn)啟動力矩： ………()對于工作方式為五相十拍得步進電動機最大靜轉(zhuǎn)矩： …………………()，大于所需快速空載啟動力矩，可作為初選型號。因此實際變形量為：③.支承滾珠絲桿的軸承的軸向接觸變形根據(jù)以上的計算，則總變形量為： ………()三級精度絲桿允許的螺距誤差為15μm/m，故剛度足夠。 ………………………()②.滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量該變形量與滾珠列、圈數(shù)有關(guān)，即與滾珠總數(shù)量有關(guān)，與滾珠絲桿的長度無關(guān)。則令l=450mm,滾珠絲桿螺母及軸承均進行預緊，預緊力為最大軸向負載荷的1/3。選擇滾珠絲杠的直徑為32mm，型號為CDM32055P3,其額定動載荷是19249N，強度足夠用。據(jù)機床加工的特點，當銑削槽時，工作載荷最大，由于銑削時，工作載荷既包括銑削時沿著絲杠軸的方向的力（即軸向力），也包括工作臺及工件的重量（即垂直絲杠軸方向的力），由于在鉆削時不存在縱向運動，因此只要考慮銑削的情況，而銑削時的軸向力不大，所以在此不考慮銑削時產(chǎn)生的軸向力。則滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量折算： ………()工作臺質(zhì)量折算： ……()傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算：++=（++） ……………………………()⑶、工作載荷分析及計算滾珠絲杠上的工作載荷是指滾珠絲杠副在驅(qū)動工作臺是滾珠絲杠所承受的軸向力，也叫作進給牽引力。在這設(shè)計里我采用可調(diào)整齒輪傳動間隙的機構(gòu)來消除間隙。為了提高定位精度和工作的平穩(wěn)性，要盡可能減小傳動間隙。 齒輪傳動消隙齒輪傳動的間隙也叫側(cè)隙，它是指一個齒輪固定不動，另一個齒輪能夠作出的最大角位移。②能夠精確地調(diào)整預緊力，但結(jié)構(gòu)尺寸較大，裝配調(diào)整比較復雜，宜用于高度精度的傳動機構(gòu)。②結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，丹準確性差，且易于松動，適用于剛度要求不高或隨時調(diào)節(jié)預緊的傳動。②特點：結(jié)構(gòu)見到，裝卸方便，剛度高；調(diào)整不便，滾道有磨損時，不能隨時消除間隙和預緊，適用于高剛度重載傳動。通常，滾珠絲桿在出廠時，就已經(jīng)由制造廠調(diào)好預加載荷，并且預加載荷往往與絲桿副的額定動載荷有一定的比例關(guān)系。預緊后的剛度可提高到為無預緊時的2倍。滾珠絲杠沒有自鎖能力，垂直坐標不能鎖住，而主軸箱的重量相對來說比較大所以必須采用平衡裝置，避免在工作時主軸箱的失控下降。（2）、校核步進電機的空載啟動頻率 ∵ 步進電機的空載啟動頻率是 …………()查相關(guān)資料知：130BF001型步進電機允許的最高空載啟動頻率為＝3000,因而必須分三個階梯啟動，每個階梯啟動頻率為,。一般取[]=。4）、壓桿穩(wěn)定的校核滾珠絲桿通常屬于受軸向力的細長桿，若軸向力工作負荷過大，將使絲桿失去穩(wěn)定而產(chǎn)生縱向屈曲，即失穩(wěn)。則 ………() 則絲桿的拉伸或壓縮變形量 ………………()②.滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量該變形量與滾珠列、圈數(shù)有關(guān)，即與滾珠總數(shù)量有關(guān)，與滾珠絲桿的長度無關(guān)。41′； ——摩擦角約等于10′。選擇滾珠絲杠的直徑為40mm，型號為CDM40105P4,其額定動載荷是53411N，強度足夠用。鉆銑床主軸燕尾導軌滾珠絲桿副驅(qū)動時滾珠絲桿的工作載荷： ……………………………………………………()式中 F——切削時的軸向切削抗力； ——軸套和軸架以及主軸鍵上的摩擦系數(shù)＝； M——主軸上的扭矩； ——主軸直徑；則 = ………………………………() ………………………………………………………()其中為最大切削力條件下的進給速度（），可取最高進給速度的～；為絲杠基本導程（），計算時，可初選一數(shù)值，等剛度驗算后再確定；則 ……………………………………………()為額定使用壽命（），可?。?5000h。 滾珠絲杠副已經(jīng)標準化，因此，滾珠絲杠副的設(shè)計歸結(jié)為滾珠絲杠副型號的選擇。當鉆削工作臺不作垂直進給時，是工作臺的靜壓垂直載荷；當工作臺作垂直進給時，是工作臺垂直進給抗力。所有切削刃上軸向抗力之和形成了鉆頭上的軸向力。當左，右切削刃對稱時，徑向抗力相互平衡。根據(jù)經(jīng)驗值；。離合器的類型很多，常用的可分牙嵌式和摩擦式。㎜ …………………………()軸得抗彎截面系數(shù)為： ……………………………………()= ………………………………………()故滿足第三強度理論剛度驗算：在水平面內(nèi)，單獨作用時： ………………………………………………() = =其中I==2747500 ………………………………………()在單獨作用下： ………………………………………………() = =在兩力的共同作用下： ………………………………………()在垂直面內(nèi)有(在單獨作用時) ………………………………………………() = =其中I==2747500 …………………………………………()在單獨作用下： ………………………………………………() = =在兩力得共同作用下： …………………………………………()故在共同作用下，x處為危險截面，其最大繞度為 ……………………………………()而一般的剛度=~故符合剛度要求，其轉(zhuǎn)角就不驗算了。㎜ ……………………………()扭矩圖為：經(jīng)分析可知B所在得位置為最危險截面，只要B滿足條件即可，則剛度滿足。1）下面校核由Ⅴ傳到主軸時的強度，剛度，校核，主軸的傳動功率：P主== ………………………()主軸轉(zhuǎn)矩：T主==143188Nmm …………………………()支點上的力： …………………………() ………………………()根據(jù)彎矩平衡： ………………………………()求得：RHE=根據(jù)力得平衡：2）垂直平面得彎矩：= ………………………………………………()= N ……………………………………………()根據(jù)平面內(nèi)得彎矩平衡有： …………………………………()再根據(jù)力得平衡： 則可得B、C點得彎矩圖：在B點和C 點為最危險截面，要滿足要求，B、C點滿足即可，在B、C截面得彎矩為：=計算彎矩 ………………………………………()= N㎜ ……………………………()= N⑥ 軸的校核計算 軸的計算簡圖在xz平面內(nèi)： 同理可得在yz平面內(nèi)的受力圖，在此不在畫出。然后進行疊加，在同以平面內(nèi)的可進行代數(shù)疊加，在兩平面內(nèi)的按幾何公式，求出該截面的總繞度和總傾角④危險工作面的判斷驗算剛度時應選擇最危險的工作條件進行，一般時軸的計算轉(zhuǎn)速低傳動齒輪的直徑小，且位于軸的中央時，軸受力將使總變形劇烈，如對：二、三種工作條件難以判斷那一種最危險，就分別進行計算，找到最大彎曲變形值和y。 其中： D= d＝18 L=733）、主軸的剛度驗算 ①軸的變形和允許值軸上裝齒輪和軸承處的繞度和傾角（y和）應該小于彎曲變形的許用值即y 軸的類型（mm）變形部位（rad）一般傳動軸~裝向心軸承處剛度的要求較高裝齒輪處安裝齒輪軸（~）m裝單列圓錐滾子軸承其中：L表跨距，m表模數(shù)②軸的變形計算公式計算軸本身彎曲變形產(chǎn)生的繞度y及傾角時，一般常將軸簡化為集中載荷下的簡支梁。m，則該軸危險截面所受的彎曲應力為：δca=≈≤60MP，所以該軸的強度滿足要求。mm；α為嚙合角，對標準齒輪，取α=20；而Ft與Fr分別對應與xz平面及yz平面的力。應本次設(shè)計中扭轉(zhuǎn)切應力為靜應力，所以取α≈，則計算彎矩圖為：6）、校核軸的強度選擇軸的材料為45鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。r11 …………………()則扭矩圖為：4）、作出總的彎矩圖由以上求得的在xz、yz平面的彎矩圖，根據(jù)M=可得總的彎矩圖為：5）、作出計算彎矩圖根據(jù)已作出的總彎矩圖和扭矩圖，則可由公式Mca=求出計算彎矩，其中α是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生應力的循環(huán)特性差異的系數(shù)，因通常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應力是對稱循環(huán)的變應力，而扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應力則常常不是對稱循環(huán)的變應力，故在求計算彎矩時，必須計及這種循環(huán)特性差異的影響。其扭矩大小為： T1=Ft1其受力簡圖如下：在xz平面內(nèi)： 在yz平面內(nèi)： 2）、作出軸的彎矩圖根據(jù)上述簡圖，分別按xz平面及yz平面計算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計算結(jié)果分別作出兩個平面的上的彎矩圖。作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起。所以只要校核其在xz平面及yz平面的受力。其兩端通過一對角接觸球軸承將力轉(zhuǎn)移到箱體上去。在此選擇第Ⅲ根軸進行強度校核。 ………………………………………………()對于空心軸，則 ……………………………………………()式中，——軸傳遞的功率，kW； ——軸的計算轉(zhuǎn)速，r/min； ——其經(jīng)驗值見表153； 。 軸的設(shè)計計算滾動軸承的型號是根據(jù)軸端直徑確定的，而且軸的設(shè)計是在初步計算軸徑的基礎(chǔ)上進行的，因此先要初算軸徑。齒輪的校核（接觸疲勞強度）： ∵ 計算齒輪強度用的載荷系數(shù)K，包括使用系數(shù),動載荷系數(shù),齒間載荷分配系數(shù)及齒向載荷分布系數(shù)，即： == ……………………………()查表得：= = == …………………………………()將數(shù)據(jù)代入得：1100mpa齒輪接觸疲勞強度滿足，因此接觸的應力小于許用的接觸應力。淬火齒輪，必須才能達到6級。因此，需要淬火的7級齒輪一般滾或插后要剃齒，使精度高于7級，或者淬火后再珩齒。 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計不同精度等級的齒輪，要采用不同的加工方法，對結(jié)構(gòu)的要求也不同，7級精度的齒輪，用較高精度的滾齒機或插齒機可以達到。而取多聯(lián)齒輪的寬度B=8m=8=20mm，為了使嚙合更容易和平穩(wěn)，則與其嚙合的從動齒輪的寬度要小一點，取B’=6m＝6＝15mm。一般取B=（6~10）m。所以，本次設(shè)計中在Ⅰ～Ⅳ間各個齒輪模數(shù)均為=，在Ⅴ軸上就取。由中心距及齒數(shù)求出模數(shù)：mm ……………………………………………………()根據(jù)估算所得和中較大的值，選取相近的標準模數(shù)。在畫草圖之前，先估算，再選用標準齒輪模數(shù)。為了控制噪聲，機床上主傳動齒輪都選用較高的精度，但考慮到制造成本，本次設(shè)計都選用766的精度。 傳動系統(tǒng)圖的擬定：根據(jù)以上分析及計算，擬定如下傳動系統(tǒng)圖：：1. 電動機的功率計算 鉆頭材料選用W18Cr4V, 根據(jù)加工要求選用鉆頭直徑D＝25mm， 則查表得進給量