課程設(shè)計---數(shù)控測量機(jī)設(shè)計

1、<p>　　數(shù)控測量機(jī)設(shè)計任務(wù)書(課測7)</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)：</b></p><p>　　根據(jù)給定條件，確定傳動系統(tǒng)方案，確定微機(jī)系統(tǒng)方案；</p><p>　　進(jìn)行機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算，繪制機(jī)械裝配圖及其部分零件圖；</p><p>　　進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)能實現(xiàn)的技術(shù)分析，設(shè)計微機(jī)擴(kuò)展和

2、接口電路，繪制控制系統(tǒng)原理圖；</p><p>　　繪制步進(jìn)電動機(jī)直線加減速控制程序流程圖，并編寫起源程序；</p><p>　　撰寫設(shè)計說明書一份（8000字以上）。</p><p><b>　　給定條件</b></p><p>　　行程范圍 Z向350mm C向連續(xù)回轉(zhuǎn)</p><p

3、>　　運(yùn)動分辨率 Z向優(yōu)于0.01mm C向優(yōu)于0.05。</p><p>　　Z向最大移動速度 3000mm/min</p><p>　　C向最大旋轉(zhuǎn)速度 300r/min</p><p>　　被檢測工件最大尺寸（材料為鋼） Ø60mm X350mm</p><p>　　外形尺寸（參考）600mm X

4、320mm X320 mm</p><p>　　微機(jī)部分?jǐn)U展16K程序存儲器容量，16K數(shù)據(jù)儲存器容量；人機(jī)交互部分的數(shù)據(jù)和程序輸入采用四行八列的行列式鍵盤，狀態(tài)和信息顯示采用八位八段數(shù)碼管；兩個行程限位信號（分別來自Z直線運(yùn)動單元和C向的回轉(zhuǎn)單元）及工作方式采用開關(guān)量信號輸入；電機(jī)控制部分包括兩個運(yùn)動單元的控制，電機(jī)控制采用硬環(huán)分和高低壓驅(qū)動。</p><p><b>　　

5、設(shè)計要求</b></p><p>　　機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，原理正確，制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔；</p><p>　　微機(jī)控制系統(tǒng)功能完備，包括微機(jī)部分，人機(jī)交互部分和電機(jī)控制部分；</p><p>　　設(shè)計說明書書論述清楚，計算無誤，數(shù)值單位明確，引用公式及資料有出處。</p><p><b>　　課程設(shè)計說明書<

6、/b></p><p>　　一、課程設(shè)計的目的與要求</p><p><b>　　1.課程設(shè)計目的</b></p><p>　　機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計是在《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程結(jié)束之后進(jìn)行的一項設(shè)計性教學(xué)環(huán)節(jié)，這是機(jī)械電子專業(yè)方向的學(xué)生的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過本課程設(shè)計，應(yīng)使學(xué)生受到一次較為全面的綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識和進(jìn)行機(jī)電結(jié)合設(shè)計

7、的基本訓(xùn)練。通過訓(xùn)練能夠達(dá)到以下目的：</p><p>　?。?）能夠正確運(yùn)用數(shù)控技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計等課程的基本理論和有關(guān)知識，學(xué)會進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計時的方案分析、比較、擬訂；掌握進(jìn)行機(jī)電設(shè)備設(shè)計的設(shè)計步驟；掌握機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計方法。</p><p>　?。?）通過對數(shù)控設(shè)備的機(jī)械部分設(shè)計，掌握數(shù)控設(shè)備工作原理、學(xué)會機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計步驟、學(xué)會典型零件的設(shè)計計算方法或選

8、型計算方法、提高結(jié)構(gòu)分析能力和設(shè)計能力。</p><p>　?。?）通過對數(shù)控設(shè)備控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計，掌握系統(tǒng)工作原理、熟悉數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計的基本方法、掌握元器件的選用原則、提高應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行電氣原理圖設(shè)計的能力、提高編制控制軟件的能力。</p><p>　　（4）通過課程設(shè)計，初步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　（

9、5）提高學(xué)生查閱手冊、使用圖表、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及編寫技術(shù)文件資料的能力。</p><p><b>　　2. 課程設(shè)計題目</b></p><p>　　數(shù)控測量機(jī)設(shè)計(課測7)</p><p><b>　　3．課程設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　根據(jù)給定條件，確定傳動系統(tǒng)方案，確定微機(jī)系統(tǒng)方案；&l

10、t;/p><p>　　進(jìn)行機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算，繪制機(jī)械裝配圖及其部分零件圖；</p><p>　　進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)能實現(xiàn)的技術(shù)分析，設(shè)計微機(jī)擴(kuò)展和接口電路，繪制控制系統(tǒng)原理圖；</p><p>　　繪制步進(jìn)電動機(jī)直線加減速控制程序流程圖，并編寫起源程序；</p><p><b>　　4.設(shè)計參數(shù)</b></p>

11、;<p>　　行程范圍 Z向350mm C向連續(xù)回轉(zhuǎn)</p><p>　　運(yùn)動分辨率 Z向優(yōu)于0.01mm C向優(yōu)于0.05。</p><p>　　Z向最大移動速度 3000mm/min</p><p>　　C向最大旋轉(zhuǎn)速度 300r/min</p><p>　　被檢測工件最大尺寸（材料為鋼） &

12、#216;60mm X350mm</p><p>　　外形尺寸（參考）600mm X320mm X320 mm</p><p>　　微機(jī)部分?jǐn)U展16K程序存儲器容量，16K數(shù)據(jù)儲存器容量；人機(jī)交互部分的數(shù)據(jù)和程序輸入采用四行八列的行列式鍵盤，狀態(tài)和信息顯示采用八位八段數(shù)碼管；兩個行程限位信號（分別來自Z直線運(yùn)動單元和C向的回轉(zhuǎn)單元）及工作方式采用開關(guān)量信號輸入；電機(jī)控制部分包括兩

13、個運(yùn)動單元的控制，電機(jī)控制采用硬環(huán)分和高低壓驅(qū)動。</p><p><b>　　課程設(shè)計正文</b></p><p><b>　　系統(tǒng)總體方案設(shè)計</b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計內(nèi)容包括：系統(tǒng)運(yùn)動方式的確定；伺服系統(tǒng)的選擇；執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動方式的確定；計算機(jī)系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容。應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)和要求提出系統(tǒng)的總體

14、方案，對方案進(jìn)行分析、比較、論證，最后確定總體方案并繪制系統(tǒng)總體方案框圖。</p><p>　　系統(tǒng)運(yùn)動方式的分析與確定</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位/直線系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。如果工件相對于刀具移動過程中不進(jìn)行切削，可選用點位控制方式，例如數(shù)控鉆床在工作臺移動過程中鉆頭并不進(jìn)行鉆孔加工，因此數(shù)控裝置可采用點位控制方式。對點位系統(tǒng)的要求是快速定位，保證定位精

15、確度。</p><p>　　如果要求工作臺或刀具沿各坐標(biāo)軸的運(yùn)動有精確的運(yùn)動關(guān)系，應(yīng)選用連續(xù)控制方式。連續(xù)控制系統(tǒng)應(yīng)具有一個插補(bǔ)器進(jìn)行各坐標(biāo)軸進(jìn)給脈沖的分配，要求伺服元件有較強(qiáng)的軌跡跟隨能力。數(shù)控銑床、車床等要求加工復(fù)雜輪廓零件的機(jī)床應(yīng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。</p><p>　　還有一些采用點位控制的數(shù)控機(jī)床，例如數(shù)控鏜銑床等，不但要求工作臺運(yùn)動的終點坐標(biāo)要精確，還要求工作臺應(yīng)能在沿坐標(biāo)軸運(yùn)動

16、過程中切削工件。這種系統(tǒng)稱為點位/直線控制系統(tǒng)。其控制方法與點位系統(tǒng)原則上一致。只是切削過程的運(yùn)行速度要低很多。</p><p>　　伺服系統(tǒng)類型的分析與選擇</p><p>　　伺服系統(tǒng)可以按照有無反饋分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種類型。</p><p>　　開環(huán)伺服系統(tǒng)中沒有反饋回路，不需要速度及位置檢測裝置，指令信號為單方向傳送。</p><p

17、>　　開環(huán)伺服系統(tǒng)在負(fù)荷不大時多采用功率步進(jìn)電機(jī)作為伺服電機(jī)。開環(huán)控制系統(tǒng)由于沒有檢測反饋部件，因而不能糾正系統(tǒng)的傳動誤差。但開環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整維修容易，在速度和精度要求不太高的場合得到廣泛應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床大多采用開環(huán)伺服系統(tǒng)。</p><p>　　閉環(huán)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)都帶有位置檢測元件和反饋回路，檢測反饋元件用于檢測實際位移量，并通過反饋回路將實測位移量回饋給數(shù)控裝置的比較元件，比較元件將實測位移

18、量與指令位移量進(jìn)行比較后按照差值驅(qū)動控制系統(tǒng)執(zhí)行元件，以不長系統(tǒng)的傳動誤差，因而伺服系統(tǒng)控制精度高。閉環(huán)與半閉環(huán)的區(qū)別在于檢測元件的安裝位置不同，前者將檢測元件直接裝在機(jī)械運(yùn)動末端執(zhí)行件上，檢測量是線位移。后者將檢測元件裝于電機(jī)軸或絲杠軸上，檢測量是角位移。</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動方式的確定</p><p>　　為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性，在設(shè)計機(jī)械傳動裝置時，通常提出

19、低摩擦、低慣量、高強(qiáng)度、無間隙、高諧振以及有適宜阻尼比的要求。在設(shè)計中應(yīng)考慮以下幾點：</p><p>　?。?）盡量采用低摩擦的傳動和導(dǎo)向元件。如采用滾珠絲杠螺母傳動副、滾動導(dǎo)軌、鐵塑導(dǎo)軌等。</p><p>　?。?）盡量消除傳動間隙,提高傳動精度。如對滾珠絲杠和滾動導(dǎo)軌進(jìn)行預(yù)緊，而傳動齒輪通常采用消除間隙結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）盡量提高傳動剛度。傳動

20、剛度是傳動元件之間的接觸剛度，接觸面越多剛度越低，傳動誤差越大，故應(yīng)盡量縮短傳動鏈。通常，在簡易數(shù)控系統(tǒng)中，只要能夠保證步進(jìn)電機(jī)的步距角與運(yùn)動末端執(zhí)行件脈沖當(dāng)量的正確匹配，只采用一對齒輪傳動副即可。給傳動元件施加預(yù)負(fù)載，不但可以提高系統(tǒng)傳動精度也可以提高系統(tǒng)的傳動剛度。故滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠以及絲杠軸向固定軸成都帶有預(yù)緊裝置，以便隨時調(diào)整預(yù)緊力。</p><p><b>　　計算機(jī)系統(tǒng)的選擇</b&

21、gt;</p><p>　　計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)一般由主機(jī)CPU、存儲器擴(kuò)展電路、I/O接口、光電隔離電路、伺服電機(jī)驅(qū)動電路、檢測電路等幾部分所組成。</p><p>　　微機(jī)是數(shù)控系統(tǒng)的核心。數(shù)控系統(tǒng)的功能直接與所選微機(jī)相關(guān)。數(shù)控系統(tǒng)對微機(jī)的要求是多方面的，但主要是字長和速度。字長不但影響系統(tǒng)的最大加工尺寸，而且影響加工精度和運(yùn)算精度。而字長短的計算機(jī)在進(jìn)行多字節(jié)數(shù)據(jù)處理時又會影響加工速度。目

22、前，高檔數(shù)控系統(tǒng)普遍采用32位機(jī)，主頻已達(dá)20-30MHz；標(biāo)準(zhǔn)CNC系統(tǒng)通常采用16位機(jī)；經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)通常采用8位機(jī)，如采用Z80CPU或MCS-51單片機(jī)組成的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　在51系列機(jī)型中，因為RAM容量都很小，所以必須擴(kuò)展外RAM；又由于常用零件加工程序需要固化在EPROM中，而它們不宜和系統(tǒng)控制程序存放在同一存儲區(qū)內(nèi)，為方便同一考慮外ROM和外RAM的擴(kuò)展，故通常都是采用8031

23、單片機(jī)作主機(jī)。</p><p>　　本經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床采用MCS-51系列單片微機(jī)組成的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。主機(jī)是8031，接口選8155，8279，8255，采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，傳動絲杠為滾珠絲杠。</p><p>　　控制系統(tǒng)驅(qū)動方案總圖</p><p><b>　　機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)

24、容包括：系統(tǒng)脈沖當(dāng)量確定；切削力計算；滾動螺旋副選型計算與驗算；滾動導(dǎo)軌選型計算與驗算；步進(jìn)電機(jī)選型計算和驗算；消除間隙齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計、滾珠絲杠支承結(jié)構(gòu)選型、電機(jī)固定結(jié)構(gòu)選型設(shè)計等幾個主要部分。</p><p>　　2.1系統(tǒng)脈沖當(dāng)量選擇</p><p>　　脈沖當(dāng)量是機(jī)床移動不見相對于每一個步進(jìn)脈沖信號產(chǎn)生的位移量。脈沖當(dāng)量也稱為機(jī)床最小設(shè)定單位或最小指令增量或機(jī)床分辨率。脈沖當(dāng)量是衡量數(shù)

25、控機(jī)床加工精度的一個基本技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床通常采用的脈沖當(dāng)量是0.01-0.005mm/脈沖。</p><p>　　脈沖當(dāng)量有時也由設(shè)計任務(wù)書直接給出,采用0.005mm/脈沖。</p><p>　　2.2滾動螺旋副選型計算與驗算</p><p>　　滾動絲杠螺母副工作原理：滾動螺旋副是一種在絲杠和螺母之間放入滾動

26、體 — 滾珠的一種絲杠螺母副。由于放入滾珠，故，當(dāng)絲杠相對螺母轉(zhuǎn)動時，滾珠則在螺旋滾道內(nèi)即自轉(zhuǎn)又循環(huán)轉(zhuǎn)動，迫使絲杠螺母之間產(chǎn)生軸向相對運(yùn)動，于是將絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)槁菽傅闹本€運(yùn)動或?qū)⒙菽傅男D(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榻z杠的直線運(yùn)動。</p><p>　　滾動螺旋副特點：優(yōu)點：傳動效率高，所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩??；傳動精度高，反向精度高，定位精度高；傳動剛度高；傳動平穩(wěn)，快速響應(yīng)好，無爬行； 磨損小，精度保持性好，壽命長；具有運(yùn)動可逆性；缺

27、點：制造成本高；不能自鎖，鉛垂進(jìn)給時需加制動機(jī)構(gòu)。</p><p>　　滾動螺旋副滾珠的循環(huán)方式：外循環(huán)滾動螺旋副：滾珠循環(huán)結(jié)束后，滾珠將通過螺母外表面上的螺旋槽或插管返回到絲杠螺母中間的螺旋滾道槽，以便再次進(jìn)入循環(huán)。特點：滾珠在循環(huán)回路中與絲杠脫離接觸，滾道通常為多圈循環(huán)鏈。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、承載能力大。缺點：徑向尺寸大。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于重載系統(tǒng)。返回器形式：螺旋槽式、插管式、端蓋式。</p>

28、;<p>　　各種外循環(huán)滾動螺旋副的結(jié)構(gòu)：螺旋槽式</p><p>　　滾動螺旋副的設(shè)計步驟是：計算進(jìn)給牽引力，預(yù)選主要尺寸參數(shù)，計算最大動負(fù)荷，計算最大靜負(fù)荷，初選滾珠絲杠副型號及列表主要參數(shù)，繪制進(jìn)給系統(tǒng)計算簡圖，驗算軸向剛度，驗算傳動效率，確定滾珠絲剛落幕副型號。</p><p>　　2.2.1進(jìn)給系統(tǒng)牽引力計算</p><p>　　測量機(jī)測量直

29、線運(yùn)動時，只需要負(fù)載起工件和兩件板載滑臺上產(chǎn)生的摩擦力。</p><p>　　采用貼塑的滑動導(dǎo)軌靜摩擦系數(shù)f=0.03~0.05</p><p><b>　　G=mg=ρVg</b></p><p>　　G工件=3.1460/2）2-5=77.64N</p><p>　　G連接板=100-5=39.25N</p&g

30、t;<p>　　Fm=μG=（77,64+39.25）*0.05=5.83N</p><p>　　2.2.2滾珠絲杠副主要尺寸參數(shù)及預(yù)選</p><p>　?。?）公稱直徑(mm) </p><p>　　L—滾珠絲杠總長（mm） 由已知條件L=350mm</p><p><b>　　=</b></

31、p><p><b>　　取</b></p><p><b>　?。?）基本導(dǎo)程</b></p><p>　　絲杠導(dǎo)程即為絲杠螺距，初取=5mm</p><p>　?。?）滾珠工作圈數(shù)j或列數(shù)k</p><p>　　通常外循環(huán)螺旋副都是多圈單列，k=1。</p>&l

32、t;p>　　2.2.3滾珠絲杠副最大動負(fù)荷計算</p><p><b>　　最大給速度</b></p><p>　　最大切削力條件下的進(jìn)給速度</p><p>　　取Vs=1.5m/min</p><p>　　滾珠絲杠轉(zhuǎn)速，其中=5mm，則n=300r/min</p><p>　　滾珠絲杠壽

33、命值，其中使用壽命T=15000h，則</p><p><b>　　最大動負(fù)荷，</b></p><p>　　其中運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)按照《專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo)書》中表3-7取</p><p><b>　　故48.99N</b></p><p>　　2.2.4滾珠絲杠副最大靜負(fù)荷計算</p>&l

34、t;p>　　當(dāng)滾珠絲杠副在靜態(tài)或低速情況下工作時，滾珠絲杠副的破壞形式主要是在滾珠接觸面上產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)塑性變形超過一定限度就會破壞滾珠絲杠副的正常工作，一般允許其塑性變形量不超過滾珠直接的萬分之一。產(chǎn)生這樣大的塑性變形量時的負(fù)載稱為允許的最大靜負(fù)載</p><p>　　—靜態(tài)安全系數(shù)，按照《專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo)書》中表3-8取</p><p>　　—滾珠絲杠的最大軸向負(fù)載力，=5.8

35、3N</p><p>　　2.2.5滾珠絲杠螺母副型號初選及主要參數(shù)列表</p><p>　　（1）滾珠絲杠螺母副分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，外循環(huán)又分為螺旋槽式和插管式，其中螺旋槽式工藝簡單，螺母外徑尺寸較小，故選這種。</p><p>　?。?）滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊</p><p>　　普遍采用的預(yù)緊方式有雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)整式、雙

36、螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式和雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式。本設(shè)計采用雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式。</p><p>　?。?）滾珠絲杠副型號初選及主要參數(shù)列表</p><p>　　當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選定滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)類型后，就可以按照附錄A中表A-1至A-4所示各系列尺寸選擇滾珠絲杠副的型號。條件為：，除此之外還要求： </p><p>　?。?）支撐方式采用兩端固定</p>&

37、lt;p>　　L=400mm，根據(jù)的尺寸系列初選=20mm，再根據(jù)《專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo)書》表C4選型，外循環(huán)螺紋調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲杠副，1列2.5圈，精度等級5級。</p><p>　　查表得，由于C=8800N，C０=22600N，故滿足條件。</p><p>　　主要尺寸如下表所示：</p><p>　　2.2.6進(jìn)給系統(tǒng)計算簡圖繪制</p>

38、<p>　　2.2.7滾珠絲杠副軸向剛度驗算</p><p>　　滾珠絲杠副全長上的拉壓變形</p><p><b>　?。‥F）</b></p><p>　　E—材料彈性模量，對于鋼材，</p><p>　　F—滾珠絲杠最小截面積，F(xiàn)= (D0-D)2/4=8.10mm2</p><p

39、><b>　　計算得</b></p><p>　　無預(yù)緊時δ’=(ΔL/L0)/L=1.79*10-5mm</p><p>　　有預(yù)緊時δ=(1/4)δ’=4.48*10-6mm</p><p>　　(2)滾珠與螺紋滾道間的接觸變形</p><p>　　，其中，d0=3.175,</p><p&

40、gt;<b>　　，，</b></p><p>　　代入上式得δ2=3.07*10-3mm</p><p>　　(3)滾珠絲杠軸向定位支承的軸向接觸變形</p><p>　　采用8207型推力球軸承，滾動體直徑=8mm,Z=16.</p><p><b>　　,其中，代入得</b></p>

41、;<p><b>　?。?）剛度驗算條件</b></p><p>　　三項主要變形量的總和必須小于所選絲杠相應(yīng)精度等級規(guī)定的允差和。</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　—滾珠絲杠有效行程內(nèi)的平均行程偏差，查《專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo)書》表3—11</p><p>　

42、　—滾珠絲杠有效行程內(nèi)的行程變動量，查《專業(yè)課程設(shè)計指導(dǎo)書》表3—12</p><p>　　由于，故軸向剛度滿足。</p><p>　　2.2.8滾珠絲杠副傳動效率驗算</p><p>　　所選滾珠絲杠副的傳動效率按下式計算：</p><p><b>　　，</b></p><p><b&g

43、t;　　—絲杠螺旋升角，。</b></p><p><b>　　—摩擦角，</b></p><p>　　代入得η=94.80，因傳動效率應(yīng)達(dá)到90%~95%,故滿足效率要求。</p><p>　　2.2.9滾珠絲杠螺母副型號最終確定</p><p>　　經(jīng)校核選型，可滿足需求。</p><

44、p>　　2.3步進(jìn)電機(jī)選型計算與驗算</p><p>　　2.3.1伺服系統(tǒng)元件基本參數(shù)確定</p><p>　　1）預(yù)選步進(jìn)電機(jī)步距角 </p><p>　　—步進(jìn)電機(jī)繞組相數(shù)，</p><p>　　Z—步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)，通常，三相電機(jī)z=40.</p><p>　　K—步進(jìn)電機(jī)繞組通電方式，雙拍時K=2。&l

45、t;/p><p><b>　　代入公式得。</b></p><p>　　（2）齒輪傳動比計算</p><p>　　，可選定齒輪齒數(shù)為：i=28/39</p><p>　?。?）選擇齒輪模數(shù)及其他尺寸參數(shù)</p><p>　　因進(jìn)給運(yùn)動齒輪受力不大，模數(shù)取2</p><p>　　

46、大齒輪采用消除齒輪以消除傳動間隙</p><p>　　2.3.2伺服系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算 </p><p>　　初選110BF003型</p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量：</p><p><b>　　齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：</b></p><p><b>　　齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：=</

47、b></p><p><b>　　絲杠的轉(zhuǎn)動慣量：=</b></p><p><b>　　G=1100N</b></p><p>　　折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量：</p><p>　　2.3.3步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算</p><p>　　1）快速空載啟動時電機(jī)轉(zhuǎn)軸所承

48、受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩</p><p>　　快速空載啟動時折算到電機(jī)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 </b></p><p><b>　　電機(jī)最大角加速度</b></p><p><b>　　于是</b></p><p>　?、谝苿?/p>

49、部件運(yùn)動時折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩的計算</p><p><b>　　導(dǎo)軌摩擦力=</b></p><p>　　齒輪降速比 i’=(Z2/Z1)=1.39</p><p><b>　　取0.8.</b></p><p>　?、蹪L珠絲杠預(yù)緊后折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩的計算</p>&

50、lt;p><b>　　滾珠絲杠預(yù)加載荷</b></p><p><b>　　取0.9</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　?。?）最大工作負(fù)載下電機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩</p><p>　　折算到電機(jī)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計算</p&

51、gt;<p>　　移動部件運(yùn)動時折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩的計算</p><p><b>　　導(dǎo)軌摩擦力力=</b></p><p>　?、蹪L珠絲杠預(yù)緊后折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩的計算</p><p><b>　　同前</b></p><p><b>　　故</b&g

52、t;</p><p>　　2 .3. 4步進(jìn)電機(jī)最大靜矩計算</p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　最大靜力矩，查表得110BF003型電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩為784N.cm</p><p><b>　　因此滿足需求。</b></p><p>　　2.3.

53、5步進(jìn)電機(jī)型號確定及主要參數(shù)列表：</p><p>　　2.4機(jī)械步進(jìn)電機(jī)性能驗算</p><p>　　1)電機(jī)最高空載啟動頻率和運(yùn)行頻率</p><p><b>　?。?）頻率驗算</b></p><p>　　查表知110BF003最高空載啟動頻率和運(yùn)行頻率分別為14000Z和1400HZ，</p>&l

54、t;p>　　由于 故運(yùn)行頻率頻率滿足要求。</p><p><b>　　而滿足要求。</b></p><p><b>　　2.5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　數(shù)控測量機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)裝配圖見圖紙</p><p><b>　　微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計</b></p&g

55、t;<p><b>　　任務(wù)要求</b></p><p>　　微機(jī)部分?jǐn)U展16K程序存儲器容量，16K數(shù)據(jù)儲存器容量；</p><p>　　人機(jī)交互部分的數(shù)據(jù)和程序輸入采用四行八列的行列式鍵盤，狀態(tài)和信息顯示采用八位八段數(shù)碼管；</p><p>　　兩個行程限位信號（分別來自Z直線運(yùn)動單元和C向的回轉(zhuǎn)單元）及工作方式采用開關(guān)量信號

56、輸入；</p><p>　　電機(jī)控制部分包括兩個運(yùn)動單元的控制，電機(jī)控制采用硬環(huán)分和高低壓驅(qū)動。</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計</p><p>　　3.1.1電氣控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計</p><p>　　總體方案設(shè)計中首先要進(jìn)行主機(jī)分析比較并最終確定選型。接著，要根據(jù)所選主機(jī)進(jìn)行三總線（地址、數(shù)據(jù)、控制）配置，還要根據(jù)主機(jī)類

57、型及系統(tǒng)功能決定存儲器擴(kuò)展方案以及I/O接口擴(kuò)展方案。</p><p>　　本方案中，主機(jī)采用8031單片機(jī)，擴(kuò)展兩片EPROM，一片用于存放系統(tǒng)控制程序，一片用于存放固化的零件加工程序。擴(kuò)展兩片RAM用于存放臨時加工程序和各種補(bǔ)償數(shù)據(jù)。系統(tǒng)擴(kuò)展了兩片通用可編程接口芯片，一片8279專門用于做鍵盤顯示接口，另一片8255用于步進(jìn)電機(jī)接口和工作方式控制接口，8031自身的P1口用作工作臺（或刀架）越界報警顯示及控制

58、。</p><p>　　3.1.2功能模塊電路設(shè)計</p><p>　　1.繪制系統(tǒng)電氣控制的結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　根據(jù)總體方案及機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制要求,確定硬件電路的總體方案,繪制系統(tǒng)電氣控制的結(jié)構(gòu)框圖.</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成。硬件是組成系統(tǒng)的基礎(chǔ)，有了硬件，軟件才能有效的運(yùn)行。硬件電路的可靠性直接影響到

59、數(shù)控系統(tǒng)的性能指標(biāo)。</p><p>　　機(jī)床硬件電路由以下五個部分組成：</p><p>　　主控制器，即中央處理器單元（CPU）；</p><p>　　總線，包括數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線；</p><p>　　存儲器，包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器；</p><p>　　接口，即I/O輸入/輸出接口電路；</

60、p><p>　　外圍設(shè)備，如鍵盤，顯示器及光電輸入機(jī)等，如圖：</p><p><b>　　2.控制系統(tǒng)的功能</b></p><p>　　C向回轉(zhuǎn)運(yùn)動和Z向的直線運(yùn)動</p><p><b>　　鍵盤顯示；</b></p><p><b>　　面板管理；</b&

61、gt;</p><p><b>　　行程控制</b></p><p>　　其他功能，例如光電隔離電路，功率放大電路，紅綠燈顯示。</p><p><b>　　3.CPU和存儲器</b></p><p><b>　　CPU</b></p><p>　　CP

62、U采用8031芯片，由于8031片內(nèi)沒有程序存儲器，需要有外部存儲器的支持，同時8031內(nèi)部只有128B的數(shù)據(jù)存儲器，也遠(yuǎn)不能滿足控制系統(tǒng)的要求。所以要擴(kuò)展了16K的程序存儲器和16K的數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器選擇了兩片2764組成，數(shù)據(jù)存儲器選擇了6264。P0口傳送低8位地址信號和數(shù)據(jù)信號，故要采用74LS373鎖存器，所存低8位地址。ALE作為選通信號，當(dāng)ALE為高電平時，鎖存器的輸入輸出透明，即輸入的低8位在輸出端出現(xiàn)，此時不需要

63、鎖存。當(dāng)ALE為低電平時，出現(xiàn)下降沿時，低8位地址鎖存入地址鎖存器中，74LS373的輸出不在隨輸入變化，這樣P0口就可以用來傳送讀寫的數(shù)據(jù)了。</p><p><b>　　存儲器</b></p><p>　　8031芯片的P2口和74LS373送出的P0口組成16位地址，2764，6264芯片都是8KB，需要13根地址線。A0～A7低8位接74LS373的芯片的輸出

64、，A8～A12接8031的P20～P24.系統(tǒng)采用全譯碼，兩片2764芯片分別接74LS138的Y7和Y6，它們分配的地址范圍分別為0E000H～0FFFFH和0C000H～0DFFFH各占8k，兩片6264芯片分別接74LS138譯碼器的Y5和Y4，它們分配的地址范圍為0A000H～0BFFFH和8000H～9FFFH各占8k；一片8155芯片和一片8279芯片分別接4LS138的Y3和Y2，他們分配的地址分別為6000H～7FFFH

65、和4000H～5FFFH，因為他們都是8根地址線所以他們的是地址只有256B，高5位產(chǎn)生地址重疊，單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)允許程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器獨立編制即允許地址重疊。一片8255片選接Y1，占四個字節(jié)3FFC-3FFF。8031芯片的PSEN接2764芯片的OE引腳，讀寫控制信號RD和WR分別接6264芯片的OE和WE,以實現(xiàn)外部程序存儲器和外部數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)的讀寫。由于8031芯片內(nèi)部沒有ROM故始</p><p>

66、;<b>　　4.I/O接口電路</b></p><p>　　由于其他芯片只有P1口和P3口部分能提供用戶作為I/O口使用，不能滿足輸入輸出口的要求，因而系統(tǒng)必須擴(kuò)展輸入輸出接口電路。根據(jù)要求，系統(tǒng)擴(kuò)展了一片8279，一片8155芯片和一片8255可編程I/O接口芯片。8279芯片的片選信號CS連接74LS138 三-八譯碼器的Y2端，8155芯片的片選信號CE接74LS138三-八譯碼器的

67、Y3，8255芯片的片選信號CS接到74LS138三-八譯碼器的Y1端。74LS138三-八譯碼器有三個輸入A，B，C分別接到8031的P25，P26，P27，輸出端有Y0～Y7對應(yīng)輸入A，B，C的000～111的八種組合，其中Y0對應(yīng)A，B，C為000，Y7對應(yīng)A，B，C為111。74LS138三-八譯碼器還有三個使能端，其中兩個E1，E2為低電平使能，另一個E3為高電平使能。只有使能端均處于有效電平時，輸出才能產(chǎn)生，否則輸出處于高電

68、平無效狀態(tài)。</p><p>　　I/O接口芯片與外設(shè)是這樣安排的：圖中所示為8位顯示器，4*8鍵盤和8279的接口電路。8279芯片選用外部譯碼方式，SL0～SL2經(jīng)74LS38（1）譯碼器輸出Y0～Y7，接鍵盤的列線，SL0～SL2經(jīng)74LS138（2）譯碼器輸出Y0～Y7經(jīng)驅(qū)動后輸出到顯示器各位的共陰極，輸出線OUTB0~3,OUTA0~3作為8位段選碼的輸出口，BD控制74LS138（2）譯碼器,當(dāng)位切換

69、時，BD輸出為低電平，使74LS138（2）譯碼器輸出全為高電平，當(dāng)鍵盤上出現(xiàn)有效的閉合鍵時，鍵輸入的數(shù)據(jù)自動進(jìn)入8279芯片的FIFO RAM存儲器，并向8031芯片請求中斷，8031芯片相應(yīng)中斷，讀取FIFO RAM 中的輸入鍵值，更新顯示器輸出，僅改變8279芯片中顯示緩沖器RAM中的內(nèi)容。圖中8279芯片的命令/狀態(tài)地址為7FFH, 數(shù)據(jù)地址為7FFEH.</p><p>　　系統(tǒng)個芯片采用全地址譯碼，個

70、存儲器及I/O接口芯片的地址編碼如下：</p><p>　　注釋：因為8155芯片，8255芯片和8279芯片只有8根地址線，所以存在地址重疊現(xiàn)象，可用的實地址只有256B。</p><p><b>　　5.他輔助電路</b></p><p><b>　　8031時鐘電路</b></p><p>　

71、　單片機(jī)的時鐘電路有兩種方式由外部時鐘方式和內(nèi)部時鐘方式。內(nèi)部時鐘方式是采用芯片內(nèi)部振蕩電路，在XTAL1,XTAL2引腳上外接定時元件，晶體為6MHZ,耦和電容為30PF，對時鐘有微調(diào)的作用。采用外部時鐘方式，可把XTAL1直接接地，XTAL2接外部時鐘電源。</p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p>　　單片機(jī)的復(fù)位電路是靠外部電路實現(xiàn)，在時鐘

72、電路工作后，只要在RESET引腳出現(xiàn)10 ms以上的高電平，單片機(jī)便實現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，以后單片機(jī)便從0000H單元開始執(zhí)行程序。單片機(jī)通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種。在上電瞬間RC電路充電，RESET引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RESET端保持10ms以上高電平，就能使單片機(jī)有效復(fù)位。</p><p><b>　　越界報警電路</b></p><p>　　為了防止工作臺越界

73、，分別在極限位置安裝限位開關(guān)，Z方向有l(wèi)兩個限位開關(guān)。Z+,Z-.一旦有某個方向越界，應(yīng)立即停止工作臺的運(yùn)動。另外還有兩個回零開關(guān)Z0，C0。這里采用的是8031芯片的外部中斷INT0，只要有任何一個行程開關(guān)閉合，及工作臺的某一個方向越界，均能產(chǎn)生中斷信號INT0。為了報警，設(shè)置綠燈指示，正常工作是綠燈亮，當(dāng)越界是紅燈亮。兩燈均有一個I/O輸出。</p><p><b>　　掉電保護(hù)電路</b&g

74、t;</p><p>　　半導(dǎo)體存儲器最怕掉電，一掉電，里面存儲的信息就全丟失。在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，掉電是難以避免的，所以要設(shè)置掉電保護(hù)電路，保持住RAM中的信息。數(shù)控機(jī)床加工過程中，一些重要的現(xiàn)場參數(shù)，如幾何尺寸，工藝參數(shù)等都是儲存在RAM中，一旦掉電，數(shù)據(jù)都能妥善保存，回復(fù)供電后又能馬上運(yùn)行。在原理圖中的V+>Vb,VCC為存儲器的電源端，正常通電時，二極管VD1導(dǎo)通，VD2截止，RAM的工作電壓由V+

75、提供，同時，V+改通過電阻R對電池充電。斷電后，VD1截止，VD2導(dǎo)通，此時RAM的工作電壓由電池Vb經(jīng)二極管VD2和電池供給，Vb值大于3V，存儲器就能可靠的保持信息。</p><p>　　TTL環(huán)形分配器各管腳功能表</p><p>　?。?）移動部件位置超限控制。這部分硬件主要用于工作臺或刀架越界報警。一般應(yīng)設(shè)置正常工作顯示燈（綠燈）和報警顯示燈（紅燈），有時還需要有蜂鳴報警器。&l

76、t;/p><p>　　3.2電器控制系統(tǒng)原理圖設(shè)計</p><p>　　3.2.1控制系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p>　　步進(jìn)電動機(jī)的加減速控制</p><p>　　1)對于不經(jīng)電動機(jī)的點位控制系統(tǒng)，從起點至終點的運(yùn)行速度都有一定的要求。如果要球運(yùn)行的速度小于系統(tǒng)的極限啟動頻率，則系統(tǒng)可以以要求的速度直接啟動，運(yùn)行至終點后可立即停發(fā)脈沖串命令其停止

77、。系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，速度可以認(rèn)為是恒定的，但在一般情況下，系統(tǒng)的極限啟動頻率比較低，而要求的運(yùn)行速度往往較高。如果系統(tǒng)一要求的速度直接啟動，因為該速度已經(jīng)超過極限啟動頻率而不能正常工作，可能發(fā)生丟步或者根本不運(yùn)行的情況。因此在點位控制系統(tǒng)中，運(yùn)行速度需要一個加速——恒速——減速——低速——停止的過程。</p><p><b>　　L</b></p><p><

78、b>　　恒速</b></p><p>　　加速 減速</p><p><b>　　低速</b></p><p><b>　　終點時間 t</b></p><p>　　2)用微機(jī)對步進(jìn)電動機(jī)進(jìn)行加減速控制，實際上就是改變輸出CP脈沖的

79、時間間隔，升速時使脈沖逐漸加密，減速的時后使脈沖逐漸稀疏。微機(jī)用定時器中斷的方式來控制電動機(jī)變速時，實際上是不斷改變定時器裝載值的大小。</p><p>　　3)微機(jī)在控制電動機(jī)的加減速過程中，一般用離散的辦法來畢竟理想的升降速曲線，為了減少美不計算裝載值的時間，系統(tǒng)設(shè)計師就把離散點的速度指所需的裝載值固化在系統(tǒng)的ROM中，系統(tǒng)在運(yùn)行中用查表方法查處所需的裝載值，從而大幅度減少占用CPU的時間，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度

80、。</p><p>　　任務(wù)給的直線最大速度為3000mm/min，脈沖當(dāng)量為0.005mm，換算成脈沖數(shù)/秒為10000pps。將整個速度范圍分為100檔，用速度S表示速度的檔次，格擋速度f=(1+s)*100pps。s=0時，f0=100pps，f1=200pps，f2=300pps，···，f99=10000pps。將各檔定時器轉(zhuǎn)載值固化在程序存儲器中，從8F00H才是存放，每

81、檔速度的裝載值占兩個字節(jié)，先存低位字節(jié)，在高位為字節(jié)</p><p>　　系統(tǒng)在執(zhí)行升降速控制過程中，對加減速過程的控制還學(xué)要準(zhǔn)備下列數(shù)據(jù)：</p><p>　　1)加減速的斜率。在直線加速過成中，速度不是連續(xù)變化，而是按上述分檔階段變化，為與要求的升速斜率相逼近，必須確定每個速度階段上運(yùn)行的時間，見圖所示，時間Δt越小，升速越快，反之漸慢。Δt的大小可以有理論分析或?qū)嶒灤_定，一升速最快而

82、不丟步為原則。則每步臺階運(yùn)行的步數(shù)為N=sΔt=sΔN·ΔN反映了每個速度臺階運(yùn)行步數(shù)與速度s之間的關(guān)系。程序在執(zhí)行過程中，每次速度升一檔，都要計算每個臺階應(yīng)走的步數(shù)，然后以遞減方式檢查，當(dāng)減至零時</p><p>　　表示該檔速度運(yùn)行完畢，S<——s+1，升入下一個檔次。</p><p>　　2)升速過程的總步數(shù)。電動機(jī)升速過程中一直對這個總步數(shù)進(jìn)行遞減操作，當(dāng)減至零食表

83、示升速過程完畢，轉(zhuǎn)入恒速運(yùn)行。</p><p>　　3)恒速運(yùn)行的總步數(shù)。電動機(jī)恒速運(yùn)行過程中，一直對這個總步數(shù)進(jìn)行遞減操作，當(dāng)減至零食表示恒速過程完畢，轉(zhuǎn)入減速運(yùn)行。</p><p>　　4)減速運(yùn)行的總步數(shù)。這個步數(shù)可以取與升速總步數(shù)相同。減速過程的規(guī)律也與升速過程相同，只是安相反的順序運(yùn)行即可。</p><p>　　由此可以編制一個完整的具有升降速過程的點位控

84、制運(yùn)行程序。該程序仍以定時器中斷程序形式給出。所占用內(nèi)存記數(shù)據(jù)準(zhǔn)備如下：</p><p>　　R0——中間寄存器；</p><p>　　20H——狀態(tài)計數(shù)器；</p><p>　　21H~23H——系統(tǒng)絕對坐標(biāo)值；</p><p>　　R1——存儲過程速度子，初始存起動速度字；</p><p>　　R3——存儲每當(dāng)速度

85、運(yùn)行的步數(shù)，初始存儲啟動速度當(dāng)?shù)倪\(yùn)行參數(shù)sΔN，s為啟動度子；</p><p>　　24H~25H——存儲升速過程總步數(shù)</p><p>　　26H~28H——存儲恒速過程總步數(shù)，有起點到終點運(yùn)行的總步數(shù)減去二倍升速過程總步數(shù)得到；</p><p>　　R4——存儲數(shù)據(jù)指針，初始存24H。</p><p>　　3.2.2主控制程序流程圖設(shè)計及

86、說明</p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b><

87、;/p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b></p><p><b>　　否</b></p&g

88、t;<p><b>　　否</b></p><p><b>　　是</b></p><p>　　3.3.3功能模塊子程序流程圖設(shè)計及說明、</p><p><b>　　編制源程序如下：</b></p><p>　　TIM:MOVR0,#20H;取狀

89、態(tài)計數(shù)器</p><p>　　INC@R0；計數(shù)器增一，正轉(zhuǎn)一步</p><p>　　MOV P1,@R0;送輸出口</p><p>　　CLREA；停一切中斷</p><p>　　INCR0；指針指向絕對坐標(biāo)值</p><p>　　INC@R0；

90、絕對坐標(biāo)值增一</p><p>　　CJNE@R0,#0,TIM1</p><p><b>　　INCR0</b></p><p><b>　　INC@R0</b></p><p>　　CJNE@R0,#0,TIM1</p><p><b>

91、;　　INCR0</b></p><p><b>　　INC@R0</b></p><p>　　TIM1:SETBEA；中斷重新開始</p><p>　　CJNER4,#24H,TIM4；測試R4，判斷是哪個階段</p><p>　　MOVR0,24H；是升

92、速階段</p><p>　　DEC@R0；升速步數(shù)減一</p><p>　　CJNE@R0,#0FF,TIM2；</p><p><b>　　INCR0；</b></p><p><b>　　DEC@R0；</b></p><p>　　TIM2:

93、DJNZR3,TIM3；判斷該檔是否走完，否轉(zhuǎn)</p><p>　　INCR1；走完，增一檔</p><p>　　MOV A,R1；計算該檔步數(shù)</p><p>　　MOV B,#DATA；#DATA為立即數(shù)，即ΔN</p><p><b>　　MULA,B；</

94、b></p><p>　　MOVR3,A；存好該檔步數(shù)</p><p>　　TIM3:MOVA,24H；判斷升速段結(jié)束否</p><p>　　ORLA,25H；</p><p>　　JNZTIM9；未結(jié)束，則重新裝載</p><p>　　MOVR4,#26

95、H；結(jié)束，則重置指針指恒速</p><p>　　SJMPTIM9； </p><p>　　TIM4:CJNER4,#26H,TIM6;判斷恒速段是否結(jié)束，否裝</p><p>　　MOVR0,#26H；是，恒速步數(shù)減一</p><p><b>　　DEC@R0；</b><

96、;/p><p>　　CJNE@R0,#0FFH,TIM5；</p><p><b>　　INCR0；</b></p><p><b>　　DEC@R0；</b></p><p>　　CJNE@R0,#0FFH,TIM5；</p><p><b>　　INC

97、R0；</b></p><p><b>　　DEC@R0；</b></p><p>　　TIM5:MOVA,26H；判斷很俗段結(jié)束否</p><p>　　ORLA,27H；</p><p>　　ORLA,28H；</p><p>　　JNZTIM9；

98、未結(jié)束，轉(zhuǎn)重新裝載</p><p>　　MOVR4,#29H；結(jié)束，則裝置指針降速</p><p>　　DECR1；準(zhǔn)備降速第一檔步數(shù)</p><p><b>　　MOVA,R1；</b></p><p>　　MOVB,#DATA；</p><p>

99、;<b>　　MULA,B；</b></p><p><b>　　MOVR3,A；</b></p><p>　　SJMPTIM9；轉(zhuǎn)重新裝載</p><p>　　TIM6:MOVR0,#29H；處理降速段</p><p>　　DEC@R0；降速段

100、步數(shù)減一</p><p>　　CJNE@R0,#0FFH,TIM7；</p><p><b>　　INCR0；</b></p><p><b>　　DEC@R0；</b></p><p>　　TIM7:DJNZR3,TIM8；判斷該當(dāng)走完否，否轉(zhuǎn)</p>&l

101、t;p>　　DECR1；走完，降一檔</p><p>　　MOVA,R1；計算該當(dāng)步數(shù)</p><p>　　MOVB,#DATA；</p><p><b>　　MULA,B；</b></p><p>　　MOVR3,A；存好步數(shù)</p><p

102、>　　TIM8:MOVA,29H；判斷降速段走完否</p><p>　　ORLA,2AH；</p><p>　　JNZTIM9；未完，轉(zhuǎn)重新裝載</p><p>　　CLRTR0；完成，則停定時器，結(jié)束運(yùn)行</p><p>　　SJMP TIM10；</p>&l

103、t;p>　　TIM9:MOVDPTR,#8F00H；開始準(zhǔn)備裝載定時器</p><p>　　MOVA,R1；取速度字</p><p>　　RLA；乘2，因每檔字節(jié)占兩字節(jié)</p><p><b>　　MOVB,A；</b></p><p>　　MOVCA,@A+

104、DPTR；取低位字節(jié)</p><p><b>　　CLRTR0；</b></p><p>　　ADDA,TL0；</p><p>　　MOVTL0,A；存低位字節(jié)</p><p><b>　　MOVA,B；</b></p><p><b

105、>　　INCA；</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR；取高位字節(jié)</p><p>　　ADDCA,TH0；</p><p>　　MOVTH0,A；存高位字節(jié)</p><p>　　SETBTR0；</p><p>　　TIM10:RETI;

106、退出中斷</p><p>　　課程設(shè)計的結(jié)論與總結(jié)</p><p>　　總結(jié)：經(jīng)過經(jīng)兩個月的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在對機(jī)電一體化有了進(jìn)一步的了解，對系統(tǒng)有了一個更深刻的認(rèn)識，知道要完成一個產(chǎn)品設(shè)計的基本過程，最重要的是知道了學(xué)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計的方法。</p><p>　　對數(shù)控測量機(jī)有了深刻的認(rèn)識，從總體方案的擬定，進(jìn)行綜合性分析，比較和論證，最后確定一個可行的總體方案。

107、該方案主要有兩個部分，分別是機(jī)械部分和控制部分。機(jī)械部分由系統(tǒng)運(yùn)動方式的確定，伺服系統(tǒng)的選擇和執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動方式的確定?？刂撇糠钟衫L制系統(tǒng)電氣控制的結(jié)構(gòu)框圖，選擇中央處理器單元的類型，存儲器擴(kuò)展電路設(shè)計和I/O即輸入輸出接口電路設(shè)計和輔助電路的設(shè)計組成。</p><p>　　機(jī)械部分重點是步進(jìn)電機(jī)的選擇，保證步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載所需的轉(zhuǎn)矩，步距角要與機(jī)械系統(tǒng)相匹配，還應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)與機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載慣量及機(jī)床要求

108、的啟動頻率匹配；步進(jìn)電機(jī)與絲杠采用齒輪減速式聯(lián)機(jī)，齒輪間的間隙用調(diào)節(jié)中心距的方法采用偏心套調(diào)節(jié)；滾珠絲杠螺母副采用雙螺母墊片式預(yù)緊以提高剛度和傳動效率，滾珠絲杠兩端采用兩端在支撐的方式，用推力球軸承（承受軸向負(fù)載）和深溝球軸承（承受徑向負(fù)載）組合；滾動導(dǎo)軌采用調(diào)整元件實現(xiàn)預(yù)緊，圖中用的是側(cè)面螺釘調(diào)整。</p><p>　　控制部分主要是CPU的選擇，本作業(yè)選的是8031芯片控制由于8031芯片沒有內(nèi)部ROM，RA

109、M又不夠用，分別所以擴(kuò)展了兩片2764芯片和6264芯片；因為要求有人機(jī)交互的輸入采用4行8列式鍵盤，輸出接口采用8位8段LED數(shù)碼管，四個行程開關(guān)來自兩個運(yùn)動單元，工作方式手動，自動，編輯等及報警指示等采用開關(guān)量信號輸入，電機(jī)控制部分采用軟環(huán)分和高低壓驅(qū)動，由8279芯片控制4行8列式鍵盤，8155芯片和8255芯片控制其他接口。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&

110、gt;<p>　　機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計——任濟(jì)生 唐武道 馬克新 主編 中國礦業(yè)出版社</p><p>　　中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編（第三版）緊固件產(chǎn)平卷 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社</p><p>　　Protel電路設(shè)計入門與實例——陳強(qiáng) 主編 中國電力出版社</p><p>　　Autocad2007 機(jī)械設(shè)計經(jīng)典繪圖 張永茂 王