數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)---x-y數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書</p><p>　　題目：數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　時(shí)間：2012年11月19日－2012年12月29日，共六周 </p><p>　　要求：該工作臺(tái)可安裝在鉆、銑床上用于鉆孔或銑削加工。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：X方向的脈沖當(dāng)量為：0.01㎜/step；最大鉆孔直徑15㎜，銑刀直徑的d=32mm;齒數(shù)為4；加工材

2、料為碳鋼；工作臺(tái)行程范圍是：400㎜X320㎜,；最大快速移動(dòng)速度為：3m/min,</p><p><b>　　具體任務(wù)：</b></p><p>　　確定總體方案，繪制系統(tǒng)組成圖一張（A3）</p><p>　　機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇適當(dāng)?shù)脑骷?lt;/p><p>　　畫出X-Y工作臺(tái)外形圖和X向機(jī)械部分裝配圖一張(

3、A0)</p><p>　　設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件電路,畫出控制系統(tǒng)硬件電路圖一張（A1）</p><p>　　編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書1分，（不少于8000）</p><p><b>　　班 級(jí)：</b></p><p><b>　　學(xué) 生：</b></p><p><b

4、>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　2012年11月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1前言·············&

5、#183;····································

6、;···························· 4 2、課程設(shè)計(jì)的目的、意義及要求·

7、····································

8、3;····· 5 3課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ························&

9、#183;····································

10、;········、 7 4數(shù)控系統(tǒng)總體方案的確定··············

11、····································

12、3;······ 8</p><p>　　5機(jī)械部分的設(shè)計(jì) ························&#

13、183;····································

14、··· 9 </p><p>　　6滾珠絲杠螺母副的選型和校核··························

15、83;······················ 10 </p><p>　　7導(dǎo)軌的選型和計(jì)算 ·····&

16、#183;····································

17、;····················· 12 </p><p>　　8 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選用 ········

18、3;····································&#

19、183;················ 13 </p>&l

20、t;p>　　9 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·································

21、3;···························· 16</p><p>　　10 心得體會(huì) ·

22、····································

23、3;····················· 24</p><p>　　11 參考書籍 ········

24、83;····································&

25、#183;······················ 26 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)

26、是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著科技的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。數(shù)控加工和編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能的重要組成部分，我們學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本

27、知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時(shí)使對(duì)本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的，培養(yǎng)和提高了綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。 數(shù)控技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)很快會(huì)普極中國(guó)工業(yè)基地，成為工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志，數(shù)控技術(shù)的成熟也是當(dāng)代科技發(fā)展的標(biāo)志，所以數(shù)控技術(shù)也是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)正加快向新興工業(yè)化道路發(fā)展，制造業(yè)已是機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)中的一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，特別是“數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用”課程后應(yīng)用的，

28、它是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要步驟。這個(gè)課程設(shè)計(jì)是以機(jī)電一體化的典型課題---數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)課程的十分重要實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以初步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，了解有關(guān)的工業(yè)政策，學(xué)會(huì)運(yùn)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料；培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的實(shí)際能力，并在老師的指

29、導(dǎo)下，系統(tǒng)地運(yùn)用課程和選修課程的知識(shí)，獨(dú)立完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是改造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)以下幾部分內(nèi)容的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。如精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)（或裝置）的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)I/O接口設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)電路以及數(shù)控化電氣原理設(shè)計(jì)等。</p><p>　　說(shuō)明書的內(nèi)容應(yīng)包括：課程設(shè)計(jì)題目總體方案的確定、系統(tǒng)框圖的分析、電氣執(zhí)行元件的選用說(shuō)明、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算以及機(jī)械和電氣及其他部分（如環(huán)形分配器

30、等）的說(shuō)明。</p><p>　　該課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及方法，可以歸納如下：</p><p>　　1.采用微型計(jì)算機(jī)（包括單片機(jī)）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、采集和控制。主要考慮計(jì)算機(jī)的選擇或單片機(jī)構(gòu)成電路的選用、接口電路、軟件編制等。</p><p>　　2.選用驅(qū)動(dòng)控制電路，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。主要考慮計(jì)算機(jī)的選擇或單片機(jī)構(gòu)成電路的選用，考慮電機(jī)選擇及驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算，控制電機(jī)電路

31、的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。主要是考慮數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)問(wèn)題：要弄清機(jī)構(gòu)或機(jī)械執(zhí)行元件的主要功能（傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力、位置裝置、微調(diào)、精密定位或高速運(yùn)轉(zhuǎn)等），進(jìn)行力矩、負(fù)載功率、慣性（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）、加（減）速控制和誤差計(jì)算。</p><p><b>　　一.總體方案的確定</b></p><p><b>

32、　　1.1設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　其設(shè)計(jì)參數(shù)如下表： </p><p><b>　　工作臺(tái)草圖</b></p><p>　　1.2初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲杠</p><p>　　可用聯(lián)軸器直接將電機(jī)與絲杠連接，這種結(jié)構(gòu)有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高精度。由 ，θb為步進(jìn)電機(jī)步距角，Lo為滾珠絲杠導(dǎo)程，為系統(tǒng)脈沖

33、當(dāng)量；</p><p>　　選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為55BF009，其步矩角=</p><p>　　選絲杠規(guī)格為2005-3(FYND)　其導(dǎo)程為4mm,</p><p><b>　　由傳動(dòng)比公式得 </b></p><p>　　故可用聯(lián)軸器將電機(jī)與絲杠直接連接。</p><p>　　1.3初定工作臺(tái)尺寸　

34、</p><p>　　查《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)手冊(cè)》，根據(jù)(GB/T 158-1996)選工作臺(tái)T型槽尺寸如下：</p><p>　　深度H=15mm 槽低寬度B＝12mm 槽寬A＝6mm C＝6mm</p><p>　　槽數(shù)＝5，間隔＝40mm</p><p>　　由工作臺(tái)加工范圍400*320選工作臺(tái)尺寸</p><p

35、><b>　　400</b></p><p><b>　　320 </b></p><p><b>　　20</b></p><p>　　初定X向滾珠絲杠長(zhǎng)度L＝460mm</p><p><b>　　B </b></p>&l

36、t;p>　　50~60 Lx+B+10~2035~45</p><p><b>　　二.機(jī)械部分的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1傳動(dòng)系統(tǒng)X向等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算</p><p>　　2.1.1機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 聯(lián)軸器 D回轉(zhuǎn)體直徑， L回轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度，g 重力加速度； </p><p>　　2

37、.1.2絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 得</p><p>　　2.1.3工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><p>　　由于工作臺(tái)材料為碳鋼，故其質(zhì)量為</p><p>　　由于聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小故可忽略不計(jì)</p><p>　　2.1.4總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算</p><p>　　2.2工作載荷分析及計(jì)算</p><p>　

38、　銑削運(yùn)動(dòng)的特征是主運(yùn)動(dòng)為銑刀繞自身軸線高速回轉(zhuǎn),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工作臺(tái)帶動(dòng)工件在垂直于銑刀軸線方向緩慢進(jìn)給(鍵槽銑刀可沿軸線進(jìn)給).銑刀的類型很多，但以圓柱銑刀和端銑刀為基本形式,此選用圓柱銑刀,銑刀材料選擇高速鋼.查《金屬切削手冊(cè)》常用銑刀介紹表，選擇細(xì)齒錐柄立銑刀， 其尺寸參數(shù)如下：d=32mm,齒數(shù)Z=4。</p><p><b>　　2.2.1</b></p><p&

39、gt;　　查《金屬切削手冊(cè)》細(xì)錐柄立銑刀切削用量表得銑削速度</p><p>　　查《銑工》表2－4，初選＝0.03mm</p><p><b>　　因此可得</b></p><p>　　查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表4-15立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選銑床型號(hào)X51，查其轉(zhuǎn)速表并將轉(zhuǎn)速圓整為</p><p><b&

40、gt;　　實(shí)際切削速度為</b></p><p><b>　　故實(shí)際</b></p><p><b>　　2.2.2</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表3-7得高速鋼銑刀銑削公式為</p><p>　　查《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表3-8得銑

41、削力系數(shù)=118</p><p><b>　　有</b></p><p>　　2.3進(jìn)給工作臺(tái)工作載荷計(jì)算</p><p><b>　　有如下表格參數(shù)</b></p><p><b>　　故有縱向進(jìn)給方向</b></p><p><b>　　工

42、作臺(tái)垂直進(jìn)給方向</b></p><p><b>　　工作臺(tái)橫向進(jìn)給方向</b></p><p>　　2.4滾珠絲杠螺母副的選型和校核</p><p>　　2.4.1最大工作載荷的計(jì)算</p><p>　　滾珠絲杠上的工作載荷為走刀抗力，移動(dòng)體重力和作用在導(dǎo)軌上的其他切削分力相關(guān)的摩擦力。</p>

43、<p>　　由于選擇的導(dǎo)軌要求結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，摩損小，有良好的精度保持性且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，故選擇直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，在此設(shè)計(jì)中還要求導(dǎo)軌能承受一定的顛覆力矩，所以選擇燕尾導(dǎo)軌的實(shí)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，</p><p>　　將所得數(shù)據(jù)代入公式有：</p><p>　　2.4.2最大動(dòng)負(fù)載C的計(jì)算及主要尺寸</p><p><b>　　滾珠絲杠最大運(yùn)載荷&

44、lt;/b></p><p>　　2.4.3傳動(dòng)效率計(jì)算</p><p>　　滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為 </p><p><b>　　查得（或可由算出）</b></p><p><b>　　2.4.4剛度驗(yàn)算</b></p><p>　　絲杠的拉壓變形量的計(jì)算<

45、/p><p><b>　　滿載時(shí)拉壓變形量：</b></p><p>　　滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量</p><p><b>　　有預(yù)緊時(shí)</b></p><p><b>　　式中為滾珠直徑，</b></p><p><b>　　為滾珠總數(shù)量&l

46、t;/b></p><p>　　滾珠絲杠副剛度的驗(yàn)算</p><p><b>　　絲杠總變形量</b></p><p>　　變形量要少于定位精度得一半，即0.01/2=0.005</p><p>　　=0.00489<0.005</p><p><b>　　因此符合設(shè)計(jì)要求&

47、lt;/b></p><p>　　2.4.5壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　由《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》式3-28 失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷為</p><p><b>　　絲杠截面慣量矩</b></p><p>　　查表3-34，雙推得</p><p><b>　　穩(wěn)定性安全

48、系數(shù)</b></p><p><b>　　故絲杠符合要求</b></p><p>　　2.5導(dǎo)軌的選型和計(jì)算</p><p>　　由于選擇的導(dǎo)軌為直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表3-36到表3–40</p><p><b>　　L＝50（）</b></p>

49、;<p><b>　　每個(gè)滑塊的工作載荷</b></p><p>　　取硬度系數(shù)＝0.53、=1、＝0.81、＝2 </p><p>　　預(yù)設(shè)導(dǎo)軌壽命L=50km 則根據(jù)此壽命可算出</p><p><b>　?。?32.67kN</b></p><p>　　故選導(dǎo)軌型號(hào)GDA20S

50、V符合要求，知其=12.4KN</p><p>　　2.6驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選用</p><p>　　根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選擇電機(jī)</p><p>　　2.6.1步距角的選擇</p><p><b>　　已知脈沖當(dāng)量</b></p><p><b>　　由公式</b></

51、p><p>　　2.6.2步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的選擇</p><p>　　查《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表4-3得 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系有</p><p>　　2.6-2.1加速度力矩 </p><p>　　2.6-2.2空載摩擦力矩（取傳動(dòng)系統(tǒng)總效率）</p><p><b>　　,<

52、/b></p><p>　　2.6.2.2附加摩擦力矩 </p><p>　　為滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率取</p><p><b>　　故電機(jī)空載啟動(dòng)力矩</b></p><p>　　作用在工作臺(tái)的合力的計(jì)算，逆銑的時(shí)候合力大</p><p>　　作用在工作臺(tái)上的合力折算到電機(jī)上的轉(zhuǎn)矩&l

53、t;/p><p>　　運(yùn)動(dòng)部件正常工作時(shí)的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩</p><p>　　故運(yùn)動(dòng)部件正常運(yùn)行時(shí)需的最大靜轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　此處取0.5代入得</b></p><p>　　按步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩選擇要求</p><p>　　所以， 查表2-18選擇步進(jìn)電機(jī)55BF009</p>

54、<p>　　具體參數(shù)如下品牌/型號(hào)：YIMA/55BF009</p><p>　　額定功率：相數(shù) 4（kW）W</p><p>　　額定電壓：27（V）V</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速：電流 3（rpm）r/min</p><p>　　外形尺寸：70（mm）mm</p><p>　　產(chǎn)品認(rèn)證：ISO900

55、1-2000</p><p><b>　　-</b></p><p>　　型號(hào)：55BF009 相數(shù)：4步距角：0.9°/1.8°電壓：27V電流：3A保持轉(zhuǎn)矩：0.748（8）N.M</p><p>　　2.6.3啟動(dòng)矩頻特性校核</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)矩頻特性曲

56、線如下：</p><p>　　型號(hào)：55BF009</p><p>　　當(dāng)啟動(dòng)力矩時(shí)對(duì)應(yīng)的允許啟動(dòng)頻率，而由表4-3查得電機(jī)的啟動(dòng)頻率</p><p>　　，保證了電機(jī)快速啟動(dòng)時(shí)不丟步。</p><p><b>　　運(yùn)行矩頻特性校核</b></p><p>　　快速進(jìn)給運(yùn)行矩頻特性校核：</

57、p><p><b>　　快進(jìn)力矩</b></p><p>　　查《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》4-17得，允許快進(jìn)頻率</p><p>　　由式4-3得電機(jī)最高快進(jìn)頻率</p><p>　　，故電機(jī)快速進(jìn)給時(shí)不丟步。</p><p>　　2.6.4工進(jìn)運(yùn)行矩頻特性校核</p>&l

58、t;p>　　工進(jìn)時(shí)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率為</p><p>　　工進(jìn)時(shí)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行所需力矩</p><p><b>　　工作負(fù)載力矩</b></p><p>　　查《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》圖4-7得 允許工進(jìn)運(yùn)行力矩</p><p>　　滿足設(shè)計(jì)要求，故可選用此電機(jī)。</p><p>

59、;<b>　　3.數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1硬件設(shè)計(jì)（硬件詳細(xì)接線圖見圖紙3）</p><p>　　3.2步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服原理</p><p><b>　　控制系統(tǒng)的原理框圖</b></p><p>　　CPU選用8031擴(kuò)展了一片EPROM芯片2764用作程序存儲(chǔ)器，存放系

60、統(tǒng)底層程序；擴(kuò)展 了一片SRAM芯片6264用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存放用戶程序；鍵盤與LED顯示采用8155來(lái)管理；輸入輸出接口的擴(kuò)展選用了并行接口8255芯片。</p><p><b>　?。?）簡(jiǎn)介</b></p><p>　　1）8031：包含一個(gè)8位CPU，128字節(jié)的RAM，兩個(gè)16位的定時(shí)器，四個(gè)8位并行口，一個(gè)全雙功能串行口，可擴(kuò)展的外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

61、的容量含64K字節(jié)，具有5個(gè)中斷源并配有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，還有21個(gè)特殊功能寄存器。他是一個(gè)有40根引腳的雙列直插式器件。</p><p><b>　　控制系統(tǒng)原理框圖</b></p><p>　　V編程和正常操作的電源電壓端，電壓為+5V；V：地電平。</p><p>　　P口：8位雙向I/O口，既是數(shù)據(jù)線，又是低8位地址線，分時(shí)使用。</p

62、><p>　　P口：8位雙向I/O口，可供用戶使用的接口。</p><p>　　P口：8位雙向I/O口，系統(tǒng)外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，作高8位地址線使用，系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，也可供用戶使用。</p><p>　　P口：8位雙向I/O口，是一個(gè)雙功能口；第一個(gè)功能和P一樣可以作為通用I/O口，工作于第二功能時(shí)，各端口定義如下：</p><p>　　P-RXD，串行

63、輸入 ； P-TXD，串行輸出；</p><p>　　P-,外部中斷輸入； P-，外部中斷輸入；</p><p>　　P-T，定時(shí)器O外輸入端； P-T，定時(shí)器1外輸入端；</p><p>　　P-,寫信號(hào)； P-,讀信號(hào)；</p><p>　　ALE/PROG:訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，，用于鎖定地址

64、低8位字節(jié)的地址鎖存允許輸出。ALE提供一個(gè)定時(shí)信號(hào)，在與外部存儲(chǔ)器存取數(shù)據(jù)時(shí)，把P口的低位地址字節(jié)鎖存到外接的鎖存器中。</p><p>　　PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出，是外部程序存儲(chǔ)器的讀選信號(hào)。</p><p>　　/V:為高電平時(shí)，CPU執(zhí)行程序內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。為低電平時(shí)CPU執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器指令。使用8031單片機(jī)必須接地。</p><p>　　

65、XTAL1：振蕩器的反相放大器輸入，使用外部時(shí)必須接地；</p><p>　　XTAL2：振蕩器的反相放大器輸出，使用外部振蕩器時(shí)，接受外部震蕩信號(hào)；</p><p>　　R/VDP：復(fù)位控制，在震蕩運(yùn)行時(shí)，使RST引腳至少保持；兩個(gè)機(jī)器周期為高電平時(shí)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。VPD引腳是掉電電路輸入口。</p><p>　　2）2764：程序存儲(chǔ)器 容量為8KB</

66、p><p>　　A-A：地址輸入線，共13根；</p><p>　　D-D: 數(shù)據(jù)輸出線，共8根；</p><p>　　：片選線，低電平有效；</p><p>　?。簲?shù)據(jù)輸出選通線，低電平有效；</p><p><b>　　:編程脈沖輸入線；</b></p><p><b

67、>　　V：編程電源；</b></p><p>　　進(jìn)行片內(nèi)存儲(chǔ)單元的選擇，先把A-A引腳與地址鎖存器8位地址對(duì)應(yīng)連接，剩下的高位地址A-A與P口的P-P相連。這樣2764芯片內(nèi)存儲(chǔ)單元的選擇問(wèn)題就解決了。</p><p>　　3）6234：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量為8K字節(jié)</p><p>　　A-A:地址輸入線，共13根；</p><

68、p>　　IO-IO:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線，共8根 ；</p><p>　　、:片選信號(hào)端，選通時(shí)是低電平，是高電平；</p><p>　　:選通信號(hào)輸入線，低電平有效；</p><p>　　:寫選通信號(hào)輸入線，低電平有效；</p><p><b>　　V：+5V電源；</b></p><p>&l

69、t;b>　　GND：地電平；</b></p><p>　?。–S）：高電平有效，可用于掉電保護(hù)；</p><p>　　4）74LS373：地址鎖存器單片機(jī)規(guī)定P口提供低8位地址線。同時(shí)又要作為數(shù)據(jù)線，所以P是一個(gè)分時(shí)輸出低8位地址和數(shù)據(jù)通道。為了把地址信息分離出來(lái)保存，，提供外接存儲(chǔ)器的低8位地址信息，Q-Q是輸出端，CE是片選端，選通端G與8031單片機(jī)的地址鎖存信號(hào)A

70、LE連接， 當(dāng)選通端G=1時(shí)，74LS373的輸出端與輸入端相通，當(dāng)G端從高電平返回低電平時(shí)，輸入信息就被鎖存入Q-Q中。</p><p>　　5) 74SL138 3-8譯碼器即對(duì)三個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行譯碼，得到8個(gè)輸出狀態(tài)；G、和為使能端或譯碼允許端，當(dāng)G=1時(shí)，==0時(shí)，該譯碼器可以譯碼，CBA為譯碼選擇端，即譯碼信號(hào)輸入。-為譯碼輸出信號(hào)，低電平有效。輸入端占用8031單片機(jī)的P-P三根高位地址線，剩余13根地

71、址線用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)地址線。74LS138每一個(gè)輸出端可接一個(gè)外部芯片的片選端實(shí)現(xiàn)分時(shí)片選控制，因此一個(gè)74LS138的8根輸出端可以連接8個(gè)8K字節(jié)地址空間。</p><p>　　6) 8255：是可編程通用并行接口芯片，具有40個(gè)引腳，雙列直插封裝，由+5V供電，ABC三個(gè)口線共24根，與外設(shè)相連，而8位的數(shù)據(jù)線D- D與P口連接，是雙向三態(tài)，在內(nèi)部經(jīng)數(shù)據(jù)總線緩沖電路后和各組控制寄存器及個(gè)端口數(shù)據(jù)寄存器連接

72、。</p><p>　　為片選信號(hào)，由地址譯碼器產(chǎn)生，低電平有效。地址信號(hào)A、A由8255內(nèi)部譯碼生成四個(gè)口地址分別對(duì)應(yīng)A、B、C三個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)端口及一個(gè)公共控制端口。兩個(gè)低電平有效的信號(hào)和決定了CPU;當(dāng)=0時(shí)，由CPU寫入8255.RESET為復(fù)位信號(hào)，高電平有效。復(fù)位后，控制存儲(chǔ)器的內(nèi)容被撤除，A、B、C三個(gè)端口全置成輸入方式且鎖存器也全清零。</p><p>　　方式選擇開關(guān)通過(guò)接

73、口芯片8255與8031單片機(jī)連接，選擇開關(guān)動(dòng)片接地，選擇開關(guān)的固定片接到并行PA口，將PA口設(shè)置成輸入方式PA的8個(gè)接口經(jīng)上拉電阻接+5V，故為高電平。若某個(gè)接口被選中，則被選中的接口經(jīng)動(dòng)片接地變?yōu)榈碗娖健?lt;/p><p><b>　　（3）應(yīng)用</b></p><p><b>　　1) 方式選擇開關(guān)</b></p><p&

74、gt;　　方式選擇開關(guān)是一單刀6擲的波段開關(guān)，提供選擇的方式有編輯、空運(yùn)行、自動(dòng)、手動(dòng)、通信和單段，總共6種功能。</p><p>　　方式選擇開關(guān)通過(guò)接口芯片8255與8031單片機(jī)連接，如圖[3]所示.選擇開關(guān)動(dòng)片接地,選擇開關(guān)的動(dòng)定片接到并行PC 口，將PC口設(shè)為輸入方式。PC的6個(gè)接口經(jīng)上位電阻接+5V，故為高電平。若</p><p>　　控制面板方式選擇開關(guān)控制電路</p&

75、gt;<p>　　某個(gè)接口被選中，則被選中的接口經(jīng)動(dòng)片接地，變?yōu)榈碗娖健?lt;/p><p><b>　　2）鍵盤接口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常用的人機(jī)對(duì)話的外圍設(shè)備，鍵盤可以完成程序數(shù)據(jù)的輸入，顯示器顯示計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。</p><p>　　鍵盤和顯示器接口電路使用8155接口芯片，鍵盤接口

76、電路8155和8031可以直接連接。因電路中的8155只作為并行接口使用，不使用內(nèi)部存儲(chǔ)器，故IO/M引腳直接經(jīng)電阻R接高電平。8155與鍵盤的連接如圖[4]鍵盤排成5行8列矩陣，共40個(gè)鍵。PC0～PC4是5根行線，PB0～PB7是8根列線，在列線與行線的交叉點(diǎn)上安裝有按鍵PB口的8根列線按一定時(shí)間隔輪流輸出低電平。當(dāng)掃描到莫一列線上時(shí)，若無(wú)按鍵按下，則行線都是高電平；若有一鍵按下時(shí)，交叉點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的行線變?yōu)榈碗娖健＿@個(gè)低電平信號(hào)被計(jì)算

77、機(jī)捕獲后，根據(jù)此鍵對(duì)應(yīng)的行線和列線的位置，計(jì)算機(jī)可以判斷鍵值，完成一次輸入掃描工作。</p><p><b>　　鍵盤電路</b></p><p><b>　　3）光電耦合電路</b></p><p>　　如圖所示，其輸出端由+12V電源供電，輸出端由+5V電源供電，且兩端電源不共地，這樣就達(dá)到了隔離的效果。圖中的限位開關(guān)

78、斷開時(shí)，發(fā)光二極管無(wú)正向?qū)娏?；不發(fā)光，輸出端的晶體管截止，輸出信號(hào)為高電平；限位開關(guān)閉合時(shí)，輸出端構(gòu)成回路，二極管有正向?qū)娏?，開始發(fā)光，光敏晶體管的基極獲得電流，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，輸出信號(hào)被拉低，于是8255的PC0引腳變?yōu)榈碗娖?，CPU讀取后判斷限位信號(hào)有效。</p><p><b>　　光電藕合電路</b></p><p><b>　　4）輔助

79、電路</b></p><p>　　為了防止機(jī)床行程越界，所以在機(jī)床上裝有行程控制開關(guān)。為了防止意外，裝有急停按鈕。由于這些開關(guān)都安裝在機(jī)床上，距控制箱較近容易產(chǎn)生電氣干擾，為了避免這種情況的發(fā)生，在電路和接口之間實(shí)行光電隔離，為了報(bào)警，還設(shè)有報(bào)警電路。當(dāng)綠色的發(fā)光二極管亮?xí)r表示工作正常，當(dāng)紅色的發(fā)光二極管亮?xí)r表示工作臺(tái)已到極限位置。</p><p><b>　　4.心

80、得體會(huì)</b></p><p>　　在這次專業(yè)課程設(shè)計(jì)中，我對(duì)過(guò)去所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一個(gè)全面的綜合的運(yùn)用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我不斷地溫習(xí)所學(xué)過(guò)的知識(shí)，包括機(jī)械專業(yè)課程和電路控制方面的基礎(chǔ)知識(shí)，經(jīng)過(guò)復(fù)習(xí)整理所學(xué)得專業(yè)知識(shí)和查閱資料以及在上網(wǎng)學(xué)習(xí)不懂的知識(shí)，設(shè)計(jì)了這個(gè)系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)計(jì)使我更好的對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了鞏固，鍛煉了自己的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深了專業(yè)課機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。</p>

81、<p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中既要自己不斷思考、創(chuàng)造，又要注意借用現(xiàn)有的資料，掌握了查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)、及相關(guān)技術(shù)資料的基本技能以及計(jì)算、CAD繪圖、數(shù)據(jù)處理等方面的能力。</p><p>　　通過(guò)對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，掌握了一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，有助于樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　經(jīng)過(guò)緊張

82、而有辛苦的六周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了．當(dāng)我快要完成任務(wù)的時(shí)候，我感覺自己學(xué)到了很多東西。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．“千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．</p><p>

83、　　課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累．然而，當(dāng)我看著自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這六周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消．雖然這還不是我走上社會(huì)的第一步，但這也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，它令我感到自己成熟的許多，另外我有了一中“春眠不知曉”的感悟． 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致．課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂：有2次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情意地重來(lái)．但一想起老師們平時(shí)對(duì)我們耐心的教導(dǎo)，想

84、到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無(wú)比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提示自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)，認(rèn)真對(duì)待的良好習(xí)慣．這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。不長(zhǎng)不短時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，讓我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能力是如此的不足，幾年來(lái)的學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會(huì)用．想到這里，我真的有點(diǎn)心急，這說(shuō)明課程設(shè)計(jì)確實(shí)使我你有收獲了。 </p&

85、gt;<p>　　最后，我要感謝我的老師，我感謝老師您今天又為我上了大學(xué)所剩不多的一堂課，以后做事做人都要認(rèn)真自習(xí)，不要干事的時(shí)候敷衍了事。無(wú)論做人還是做事，都要有個(gè)正確的態(tài)度。</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></p><p>　　何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ，2000 </p><

86、p>　　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. 合肥工業(yè)大學(xué)：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　辛安. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，2006 </p><p>　　何寧. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)：高等教育出版社 ，2011 </p><p>　　周開勤. 機(jī)械零件手冊(cè) 第五版. 北京：高等教育出版社 ,2001</p&g