【正文】 Kmax=245N/um 由式（ 247b）的綜合拉壓剛度的最小值 為： 1/Kmin=1/+1/+1/= Kmin=177N/um 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的扭轉(zhuǎn)剛度 KΦ 扭矩作用點(diǎn)之間的距離 L2=387mm，已知滾珠絲杠的剪切模量 G=*104 Mpa， d2= 則： KΦ =π d24 G/(32L2) =*(*103? )4 **104 *106 /(32*387*103? ) =驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型與計(jì)算： 1）計(jì)算滾珠絲杠密度ρ =*103? kg/cm3 , 則： Jr=∑ *103? Dj4 Lj =*103? *( *+34 *+ *) =計(jì)算折算到絲杠軸上的移動(dòng)不見的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jl Jl=m（ L/2π） 2 =46*((2*)) 2 = 3)計(jì)算各齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 22 Jz1=Jz3=*103? *44 *2= Jz2=*103? *84 *2= Jz4=*103? *104 *2= 4)由式（ 266）計(jì)算加載電動(dòng)機(jī)軸上總負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jd=Jz1+1/(i2 )*（ Jz2+Jz3） + 1/(i2 )*（ Jz4+Jr+JL） =+1/4 （ +） +1/25(++)kg?cm2 = kg?cm2 。 而 進(jìn) 給 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 負(fù) 載 慣 量Jd= ，對(duì)開 環(huán)系統(tǒng)，加速時(shí)間 ta=，當(dāng)當(dāng)機(jī)床執(zhí)行部件以最快速度 V=1200mm/min 運(yùn)動(dòng)時(shí)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為： 24 Nmax=1200*5/6=1000r/min 由式（ 259）得： Tap=2π *i*nmax/(60*980ta)*(Jm+Jd) =2**5*300/(60*980*)*(+) = 計(jì)算橫向進(jìn)給系統(tǒng)所需的折算到電機(jī)軸上的各種力矩 按式（ 261）計(jì)算空載啟動(dòng)力矩 Tq Tq=Tap+（ Tm+Tf） =+（ +） = 按式（ 257a）計(jì)算快進(jìn)力矩 Tk Tkj=Tu+Tj=（ +） = 按式（ 257b）計(jì)算工進(jìn)力矩 TGj TGj=Tc+Tf=（ +） = 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 1)選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 根據(jù)以上計(jì)算和表 A5，選 130BF001 型反應(yīng)時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其主要 技術(shù)參數(shù)如下：相數(shù) 5， 步矩角 176。 ,最大靜轉(zhuǎn)矩, 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ,最高空載頻率 3000HZ，分配方式：五相十拍， 質(zhì)量 ，運(yùn)行頻率 :16000HZ。 驗(yàn)算慣量匹配 為使機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量達(dá)到較合理的匹配， Jl 和 Jm 比應(yīng)滿足 ≤ Jd/Jm ≤ 1 因?yàn)? Jd/Jm =，滿足慣量匹配要求 。一般按 Wn=300rad/s 的要求來設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛 度，故滿足要求。 （ 2）計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差δ kmax 27 由式（ 253）得： δ kmax =F0 ( maxmin 11 KK ? )=390*（ 1/177*106? 1/245*106? ） *103 =*103? mm 即 : δ kmax =6μ m,故滿足要求 （ 3）計(jì)算滾珠絲杠扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差 ① 計(jì)算由扭矩引起的滾珠絲杠螺母副的變形量θ。 ② 由該扭轉(zhuǎn)變形量θ引起的軸向移動(dòng)滯后量δ將影響工作的定位精度，則δ =L0 θ /360=6*⑷ 確定滾珠絲杠螺母副的精度等級(jí)和規(guī)格型號(hào)。 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào) 滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào)為 FFB32063P2/595*394 具體參數(shù)：公稱直徑 d0 =32mm，導(dǎo)程 L0 =6mm，螺紋長度 400mm，絲杠長度 585mm，類型 P 類，精度等級(jí) 1 級(jí)。 。 I/O 接口電路，檢測(cè)電路，轉(zhuǎn)換電路以及驅(qū)動(dòng)電路等。 ，圖中要標(biāo)明各器件的型號(hào)，管腳號(hào)及參數(shù)。 第二節(jié) 設(shè)計(jì)步驟 。包括數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線 C 存儲(chǔ)器。 ，即 I/O 輸入輸出接口。本次設(shè)計(jì)選用 8031 主控系統(tǒng)。型號(hào)有； 2761，其容量分別為 2k，在選擇芯片時(shí)要考慮 cpu 與印 ROM所要求的讀取時(shí)間。在滿足容量要求時(shí)，盡量選擇大容量芯片，以減少芯片數(shù)量以簡化系統(tǒng)。 單片機(jī)規(guī)定 pt 接口 8 位地址線，因此又作為數(shù)據(jù)線使用，所以為外接存儲(chǔ)器提高 8 位的地址信息，一般采用 74LS 芯片作為地址鎖存器，并由 cpu 發(fā)出允許鎖存信號(hào) ALE 的下降沿，講地址信息鎖存入地址鎖存器。要求擴(kuò)展片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路一般采用 6116,6262 靜態(tài) RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，采用設(shè)計(jì) 6264 芯片作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展用芯片。單片機(jī)數(shù)據(jù)總線分時(shí)的與各個(gè)外圍芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。可采用選法和全地址譯碼法，線選法是把單獨(dú)的地址線接到外用芯片的片選端上，只需該地址線為低電平，就選中該芯片，線選法的硬件結(jié)構(gòu)簡單，但它所用片選線都是高地址線，它們的權(quán)值較大，地址空間沒有充分利用，芯片之間的地址不連續(xù)。 9031單片機(jī)所支持的存儲(chǔ)系統(tǒng)起程序 存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 264組成 8031 單片機(jī)的外存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路。 （ a）通用可編程接口芯片 8155 8031 單片機(jī)共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 接口，但供用戶使用的只有 P1口及部分 P3 口線，因此要進(jìn)行 I/O 口的拓展。 （ b）鍵盤，顯示器接口電路 鍵盤，顯示器是數(shù)控系統(tǒng)常用的人機(jī)交換的外部設(shè)備，可以完成數(shù) 31 據(jù)的輸入和計(jì)算機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示。 第五節(jié) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) （ 1）脈沖分配器 步進(jìn)電機(jī)的控制方式有脈沖分配器實(shí)現(xiàn)，其作用是將數(shù)控裝置送來的一系列指令脈沖按一定的分配方式按順序輸入給步進(jìn)電機(jī)的各相繞組，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)，本設(shè)計(jì)采用集成脈沖分配器 YB013 （ 2）光電隔離電路 在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，脈沖分配器輸出的信號(hào)經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁繞組中來，如果將輸出信號(hào)直接與功率放大器相連，將受到電氣干擾。 （ 3）功率放大器 脈沖分配器的輸出功率很小，遠(yuǎn)不 能滿足步進(jìn)電機(jī)的需要，必須將其輸出信號(hào)放大產(chǎn)生足夠大的功率，才能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)真唱運(yùn)轉(zhuǎn)，因此必須選用功率放大器，需要根據(jù)步進(jìn)電機(jī)容量選擇功率放大器 第四 章 結(jié)束語 32 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，我國的機(jī)床數(shù)控化在近十年來有了很大的發(fā)展，而普通機(jī)床的數(shù)控化改造后在滿足完成同樣的加工任務(wù)的前提下，可大大降低技術(shù)改造的投資經(jīng)費(fèi)，在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。 全功能的數(shù)控系統(tǒng)雖然功能豐富，但成本高，我國的一般中小企 業(yè)購置困難，但是中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，希望對(duì)原有機(jī)床進(jìn)行改造，進(jìn)行數(shù)控化、自動(dòng)化、以提高生產(chǎn)效率。目前我國經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，研制了幾十種簡易 NC系統(tǒng)，有力地促進(jìn)了我國數(shù)控事業(yè)的發(fā)展。 企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造后，增強(qiáng)了企業(yè)應(yīng) 變能力，為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力創(chuàng)造了條件，提高了加工精度和批量生產(chǎn)的能力，提高了設(shè)備自身對(duì)產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的應(yīng)變能力，增強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能