部程序存贮器而只访问外部程序存贮器。对来说,因其无内部程序存贮器。所以该引脚必须接地,即此时只能访问外部程序存贮器。.输入输出引脚输入输出口引脚包括口口口和口。口为双向为三态口,当作为口使用时,可直接连接外部设备。它是地址总线低位及数据总线分时复用口,可驱动个负载。般作为扩展时地址数据总线口使用。口为位准双向口,它的每位都可以分别定义为输入线或输出线作为输入口时,锁存器必须置,可驱动个负载。口为位准双向口,当作为口使用时,可直接连接外部设备。它是与地址总线高位复用,可驱动个负载,般作为扩展时地址总线的高位使用。口为位准双向口,是双功能复用口,可驱动个负载。单片机的时钟电路时钟电路是计算机的心脏,它控制着计算机的工作节奏.片内有个反相放大器,引脚分别为该反相放大器的输入端和输出端,该反相放大器与片外晶体或陶瓷谐振器起构成了个自激振荡器,产生的时钟送至单片机内部的各个部件.单片机的时钟产生方式有内部时钟方式和外部时钟方式两种,大多单片机应用系统采用内部时钟方式.最常用的内部时钟方式采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路,不论是还是型单片机,其并联谐振回路及参数相同.如下图所示单片机允许的振荡晶体可在.之间可以选择,般取电容的取值对振荡频率输出的稳定性大小及振荡电路起振速度有少许影响.可在之间选择,般当外接晶体时典型取值为,外接陶瓷谐振器时典型取值为,取时振荡器有较高的频率稳定性.在设计印刷电路板时,晶体或陶瓷谐振器和电容应尽量靠近单片机引脚安装,以减少寄生电容,更好地保证振荡器稳定和可靠的工作.为了提高温度稳定性,应采用电容.单片机的复位电路计算机在启动运行时都需要复位,使中央处理器和系统中的其他部件都处于个确定的初始状态,并从这个状态开始工作.单片机的复位都是靠外部电路实现的,单片机有个复位引脚,高电平有效.它是施密特触发输入,当振荡器起振后,该引脚上出现两个机器周期即个时钟周期以上的高电平,使器件复位,只要保持高电平,便保持复位状态.此时,口都输出高电平.变位低电平后,退出复位状态,从初始状态开始工作.复位操作不影响片内的内容.单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式.通常因为系统运动等的需要,常常需要人工按钮复位,如下图所示对于型单片机因引脚的内部有个拉低电阻,故电阻可不接.单片机在上电瞬间,电路充电,引脚端出现正脉冲,只要端保持两个机器周期以上的高电平因为振荡器从起振到稳定大约要,就能使单片机有效复位.当晶体振荡频率为时,的典型值为,简单复位电路中,干扰信号易串入复位端,可能会引起内部些寄存错误复位,这时可在引脚上接去耦电容.上图那上电按钮复位电路只需将个常开按钮开关并联于上电复位电路,按下开关定时间就能使引脚端为高电平,从而使单片机复位系统的扩展在以单片机为核心的控制系统中必须扩展程序存贮器,用以存放控制程序。同时,单片机内部的存贮器容量较小,不能满足实际需要,还要扩展数据存贮器。这种扩展就是配置外部存贮器包括程序存贮器和数据存贮器。另外,在单片机内部虽然设置了若干并行接口电路,用来与外围设备连接。但当外围设备较多时,仅有几个内部接口是不够的,因此,单片机还需要扩展输入输出接口芯片。程序存贮器的扩展系列单片机的程序存贮器空间和数据存贮器空间是相互独立的。要求不高或随时调节预紧的传动。双螺母齿差式预紧调整方法两边的下螺母的凸缘上有外齿,分别与紧固的螺母座两端的内齿圈,两个螺母向相同方向旋转,每转过个齿,调整轴向位移。能够精确地调整预紧力,但结构尺寸较大,装配调整比较复杂,宜用于高度精度的传动机构。在垂直进给运动中要求要不定时调节预紧力,因而宜用双螺母螺纹式预紧。五齿轮传动消隙齿轮传动的间隙也叫侧隙,它是指个齿轮固定不动,另个齿轮能够作出的最大角位移。传动间隙是不可避免的,其产生的这样原因有由于制造及装配误差所产生的间隙为使用热膨胀而特意留出的间隙。为了提高定位精度和工作的平稳性,要尽可能减小传动间隙。除了提高制造和装配精度外,消隙的主要途径有设计可调整传动间隙的机构设置弹性补偿元件。在这设计里我采用可调整齿轮传动间隙的机构来消除间隙。二横向进给系统的设计计算滚珠丝杠螺母副的选择计算假定工作台及零件的总的量.轴的行程为纵向脉冲当量.预选滚珠丝杠基本导程步距角快速进给速度.㈠脉冲当量和传动比的确定传动比的选定计算转动惯量初选步进电机的型号为则查表查出电机转子转动惯量.为了机床的布局紧凑且方便可取.。则滚珠丝杆转动惯量折算工作台质量折算传动系统等效转动惯量计算.工作载荷分析及计算滚珠丝杠上的工作载荷是指滚珠丝杠副在驱动工作台是滚珠丝杠所承受的轴向力,也叫作进给牵引力。它包括滚珠丝杠的走刀抗力及与移动体重力和作用在导轨上的其他切削分力相关的摩檫力。据机床加工的特点,当铣削槽时,工作载荷最大,由于铣削时,工作载荷既包括铣削时沿着丝杠轴的方向的力即轴向力,也包括工作台及工件的重量即垂直丝杠轴方向的力,只要考虑铣削的情况,而铣削时的轴向力不大,所以在此不考虑铣削时产生的轴向力。取铣削刀具直径为,而机床的计算转速为,则而,机床主传动系统的传动效率则选端铣,对称,其中端铣,时,则得则可得则在燕尾导轨上滚珠丝杆的工作载荷为其中,.,㈡滚珠丝杠设计计算计算作用在丝杠上的最大动负荷其中因为般.,取.则由查机床设计手册,选择丝杠的型号。选择滚珠丝杠的直径为,型号为,其额定动载荷是,强度足够用。效率计算根据机械原理的公式,丝杠螺母副的传动效率为螺纹升角因为工作台轴行程为。则令,滚珠丝杆螺母及轴承均进行预紧,预紧力为最大轴向负载荷的。刚度验算.丝杆的拉压变形量滚珠丝杆截面积按丝杆螺纹的底径确定工作负载引起的导程的变化量可用下式计算则丝杆的拉伸或压缩变形量由于两端均采用推力轴承,且丝杆又进行了预紧,故其拉压刚度可比端固定的丝杆提高倍。.滚珠与螺纹滚道间的接触变形量该变形量与滚珠列圈数有关,即与滚珠总数量有关,与滚珠丝杆的长度无关。当丝杆在工作时有预紧时,其接触变形量为其中为预紧力而丝杆加有预紧力,且预紧力为轴向最大负载的时可减少半。因此实际变形量为.支承滚珠丝杆的轴承的轴向接触变形根据以上的计算,则总变形量为三级精度丝杆允许的螺距误差为,故刚度足够。因为滚珠丝杆两端都采用推力球轴承并预紧,因此不会产生失稳现象,故不需做稳定性校核。步进电机的选择负载转矩计算及最大静转矩选择又则折算到电动机轴上的总加速力矩为折算到电动机轴上的摩擦力矩附加摩擦力矩预紧力,滚珠丝杆未预紧时的传动效率取则则步进电动机快速空满足即可,在截面得弯矩为.•.•扭矩图为经分析可知所在得位置为最危险截面,只要满足条件即可,则刚度满足。计算弯矩.•轴得抗弯截面系数为.故满足第三强度理论刚度验算在水平面内,单独作用时.其中在单独作用下.在两力得共同作用下在垂直面内有在单独作用时.其中在单独作用下.在两力得共同作用下故在共同作用下,处为危险截面,其最大绕度为而般的刚度故符合刚度要求,其转角就不验算了。下面校核由Ⅴ传到主轴时的强度,刚度,校核,主轴的传动功率主.主轴转矩主支点上的力根据弯矩平衡求得.根据力得平衡垂直平面得弯矩根据平面内得弯矩平衡有再根据力得平衡则可得点得弯矩图在点和点为最危险截面,要满足要求,点满足即可,在截面得弯矩为.•.•扭矩图为经分析可知所在得位置为最危险截面,只要满足条件即可,则刚度满足。计算弯矩•轴得抗弯截面系数为.故满足第三强度理论刚度验算在水平面内,单独作用时.其中在单独作用下.在两力得共同作用下在垂直面内有在单独作用时.其中在单独作用下.在两力得共同作用下故在共同作用下,处为危险截面,其最大绕度为而般的刚度故符合刚度要求,其转角就不验算了。㈣离合器的选用离合器在机器运转中可将传动系统随时分离或接合,对离合器的要求有接合平稳,分离迅速彻底调节和修理方便外廓尺寸小质量小耐磨性好和有足够的散热能力操作方便省力。离合器的类型很多,常用的可分牙嵌式和摩擦式。根据设计要求,我选用了无滑环多片摩擦电磁式离合器。根据经验值。第三部分进给系统的设计计算垂直进给系统的设计计算假定主轴箱的重量.轴的行程为垂直脉冲当量.预选滚珠丝杠基本导程步距角快速进给速度.㈠脉冲当量和传动比的确定传动比的选定对于步进电机,当脉冲当量确定,并且滚珠丝杆导程和步进电机步距角都已初步选定后,则可用下式来计算该轴伺服传动系统的传动比计算转动惯量初选步进电机的型号为则查表查出电机转子转动惯量.对于轴,轴承,齿轮,联轴节,丝杆等圆柱体的转动惯量公式为对于钢材,材料密度为,则有从资料定出齿轮副为.则齿轮转动惯量滚珠丝杆转动惯量折算工作台质量折算传动系统等效转动惯量计算.㈡滚珠丝杠设计计算滚珠丝杠副已经标准化,因此,滚珠丝杠副的设计归结为滚珠丝杠副型号的选择。计算作用在丝杠上的最大动负荷首先根据切削力和运动部件的重量引起的进给抗力,计算出丝杠的轴向载荷,再根据要求的寿命值计算出丝杠副应能承受的最大动载荷式中运转状态系数,般运转取,有冲击的运转取滚珠丝杠工作载荷工作寿命,单位为,可按下式计算式中滚珠丝杠的转速使用寿命时间,数控机床取。钻镗床主轴燕尾导轨滚珠丝杆副驱动时滚珠丝杆的工作载荷式中切削时的轴向切削抗力轴套和轴架以及主轴键上的摩擦系数.主轴上的扭矩主轴直径则其中为最大切削力条件下的进给速度,可取最高进给速度的为丝杠基本导程,计算时,可初选数值,等刚度验算后再确定则为额定使用寿命,可取则.万转根据工作负载寿命,计算出滚珠丝杠副承受的最大动负载,取.,则.由查机床设计手册,选择丝杠的型号。选择滚珠丝杠的直径为,型号为,其额定动载荷是,强度足够用。效率计算根据机械原理的公式,丝杠螺母副的传动效率为式中螺纹相关参数的规定,齿轮的其它参数都可以由以上计算所得的参数计算出来,本次设计中,这些参数在此不在计算。齿轮结构的设计不同精度等级的齿轮,要采用不同的加工方法,对结构的要求也不同,级精度的齿轮,用较高精度的滚齿机或插齿机可以达到。但淬火后,由于变形,精度将下降。因此,需要淬火的级齿轮般滚或插后要剃齿,使精度高于级,或者淬火后再珩齿。级精度的齿轮,用精密滚齿机可以达到。淬火齿轮,必须达到级。机床主轴箱中的齿轮齿部般都需要淬火。齿轮的校核接触疲劳强度计算齿轮强度用的载荷系数,包括使用系数,动载荷系数,齿间载荷分配系数及齿向载荷分布系数,即.查表得.将数据代入得齿轮接触疲劳强度满足,因此接触的应力小于许用的接触应力。其它齿轮也符合要求,故其余齿轮不在验算,在此略去。轴的设计计算各传动轴轴径的估算滚动轴承的型号是根据轴端直径确定的,而且轴的设计
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(图纸) 垂直进给装配图.dwg
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(图纸) 横向进给装配图.dwg
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(图纸) 主轴箱展开图.dwg