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X-Y数控钻床工作台设计附带设计图纸.doc

上传人:dzzj200808 文档编号:2353103 上传时间:2018-09-12 格式:DOC 页数:24 大小:690KB
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1、目 录一、设计任务 1二、总体方案确定 21.机械传动 部件的选择 .22.控制系统的设计 3三、机械传动部件的计算与选型 31.导轨上移动部件的重量估算 32.切削力的计算 33.直线滚动导轨副的计算与类型 44.滚珠丝杆螺母副的计算与选型 55.步进电动机减速箱的选用 .116.步进电动机的计算 与选型 .12四、绘制进给传动机构的装配图 .19五、控制系统的设计 .19(1)控制系统的原理框图 19(2)简介 20(3)应用 24六、步进电动机驱动电源的选用 .271一、设计任务题目:Z3040 钻床工作台 Y 向进给系统设计任务:设计一种供 Z3040 钻床使用的数控钻台主要参数如下:

2、1) 钻头最大直径 d=40mm;2) 加工材料为灰铸铁 190HBW;3) Y 方向的脉冲当量 =0.005mm/step ;4) Y 方向的定位精度为0.01mm;5) 工作台面尺寸为 400mm360mm;6) 工作台空载最快移动速度 2000mm/min;max7) 加工时最快进给移动速度 2000mm/min;f2二、总体方案确定1.机械传动部件的选择1) 导轨副的选用:要设计的工作台是与 Z3040 钻床配套使用的,因此,选用直线滚动导轨副,它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。2) 丝杠螺母副的选用:伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线

3、运动,要满足 0.005mm 的脉冲当量和 0.01mm 的定位精度,滑动丝杠副无能为力,只有选用滚珠丝杠副才能达到。滑动丝杠副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。3) 减速装置的选用:选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后,为了圆整脉冲当量,放大电动机的输出转矩,降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量,可能需要减速装置,且应有消间隙机构。为此,决定采用无间隙齿轮传动减速箱。4) 伺服电动机的选用:任务书规定的脉冲当量尚未达到 0.001mm,定位精度也未达到微米级,空载最快移动速度也只有 3000mm/min。因此,本设计不必采用高档次的伺服电动机,如交流伺

4、服电动机或直流伺服电动机等,可以选用性能好一些的步进电动机,如混合式步进电动机,以降低成本,提高性价比。5) 步进电动机的控制方式:由于任务书所给精度对于步进电动机还可应付,且此工作台仅要求单坐标定位,故选用开环控制。2.控制系统的设计6) 对于步进电动机的开环控制,选用 8035 作为控制系统的 CPU,可满足任务书给定的相关指标。7) 要设计一台完整的控制系统,在选择 CPU 之后,还需要进行存储器的选择、接口扩展、输入/输出接口电路的设计、隔离电路、报警电路、运行指示电路等。8) 选择合适的驱动电源,与步进电动机配套使用。三、机械传动部件的计算与选型1.导轨上移动部件的重量估算按照下导轨

5、上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、3上层电动机、减速箱、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等,估计重量约为 1000N。2.切削力的计算采用硬质合金钻头,工件材料为灰铸铁 190HBW。钻孔时轴向力 Ff 的计算公式为: ZFyffCdk今选择钻头直径为 d=40mm,每转进给量 f=0.17mm/r。由表 3-8 查得1=410, =1.2, =0.75, =1,由上式求得切削力轴向力:FFFyFk1.20.754fdfN9080N对于麻花钻钻削加工 0.5798160.4983620.98273xfyffFNFNFzN3.直线滚动导轨副的计算与类型1) 滑块承受工作载

6、荷 的计算及导轨型号的选取:工作载荷是影响maxF直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。本设计中的工作台为水平布置,采用双导轨、四滑块的支承形式。考虑最不利的情况,即垂直4于台面的工作载荷全部由一个滑块承担,则单滑块所承受的最大垂直方向载荷为: max4GF其中,移动部件重量 G=1000N,外加载荷 F= =273N,代入上式,得zF最大工作载荷 =523N=0.523kN。max查表 3411,根据工作载荷 =0.523kN,初选直线滚动导轨副max的型号为 KL 系列的 JSALG15 型,其额定动载荷 ,额定载荷7.94aCkN。9.5oaCkN任务书规定工作台面尺寸为 400mm360m

7、m,加工范围为210mm210mm,考虑工作行程应留有一定余量,查表 3351,按标准系列,选取导轨的长度为 700mm。2) 距离额定寿命 L 的计算:上述选取的 KL 系列 JSALG15 型导轨副的滚道硬度为 60HRC,工作速度较低,载荷不大。查表 3363401,分别取硬度系数 、温度系数1.0Hf、接触系数 、精度系数 、载荷系数1.0Tf0.81Cf9R,代入下式,得距离寿命:5W3max3501.0.8197.42235HTCRWffLFk远大于期望值 50km,故距离额定寿命满足要求。4.滚珠丝杆螺母副的计算与选型(1) 最大工作载荷 的计算mF已知移动部件总重量 G=100

8、0N,按矩形导轨进行计算,查表 3291,取颠覆力矩影响系数 K=1.1,滚动导轨上的摩擦系数 。0.5按下式计算滚珠丝杆副的最大工作载荷:5mxzyFKFG考虑工作台在移动过程中只受 G 影响故 10.5mN考虑工作台在静止加工时只受影响故 21.57694mxFK取 2mN(2) 最大动载荷的计算最快进给速度 400mm/minmaxf初选丝杠导程 ,则此时丝杠转速5hPmax80/infhnr取滚珠丝杆的使用寿命 T=15000h,代入下式6/1oLT的丝杠寿命系数 (单位为: r)72oL610查表 3301,取载荷系数 ,滚道硬度为 60HRC 时,取硬.2Wf度系数 ,代入下式1.

9、0Hf3QoWmFLf得最大动载荷: 3721.0569484oHfN(3) 初选型号:根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程,查表 3311,选6择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的 GD 系列 25054 型滚珠丝杆副,为内循环固定反向器双螺母垫片预紧式,其参数如下:公称直径 025dm导程 hP循环滚珠为 4 圈2 列精度等级 5 级额定动载荷 28759N故 ,满足要求。287926oaCN(4)传动效率 的计算:将公称直径 ,导程 ,代入05dm5hPm0arctnhP得 0rt38hd将摩擦角 ,代入1tan得 tatn381095.6%(5)刚度的验算:1) 滚珠丝杆副的支承采用

10、“单推单推”的方式,丝杠的两端各采用一对推力角接触球轴承,面对面,左右支承的距离约为a=680mm,钢的弹性模量 。查表 3311,得52.10EMPa滚珠直径 3.175WDm丝杠底径 2d7丝杠截面积22/41.35.9Sdm丝杠在工作载荷 作用下产生的拉/压变形量mF15694802.3.maES2) 根据 ,得0/WZdD单圈滚珠数 Z=22滚珠总数量 24176圈 数 列 数丝杠预紧时,取轴向预紧力 5764F1893mYJN代入22320.1/10569478/08mWYJDZ因为丝杠加有预紧力,且为轴向负载的 1/3,所以实际变形量可减小一半,取 。2.014m3) 总总 120

11、.5.436.m总由表 327 知,5 级精度丝杠有效行程在 630800mm 时,行程偏差允许达到 ,可见丝杠刚度不足。(6)重选丝杠型号仍选 GD 系列的 32053 型滚珠丝杆副。其8公称直径 0d32m导程 5hP滚珠直径 .17WD丝杠底径 28dm圈数列数 32精度等级 5 级额定动载荷 满足要求。901oaQCNF同理传动效率 4.5%120.9.5.14m039.6总满足要求。(7)压杆稳定性校核:根据下式2KFkfEIa计算失稳时的临界载荷 。查表 3341,取支承系数 ,丝KF1kf杠底径 ,截面惯性矩28.dm42468.310.9dIm压杆稳定安全系数 K 取 3(丝杠

12、卧式水平安装)滚动螺母至轴向固定处的距离 a 取最大值 a=680mm。代入上式,得2K52F.1034.19684kfEINN9远大于工作载荷 ,故丝杠不会失稳。5694mFN综上所述,初选的滚珠丝杆副满足使用要求。(8)滚珠丝杆副主要尺寸列表:主要尺寸 计算结果公称直径 320d基本导程 5hP滚珠直径 3.175WD螺旋升角 21丝杠外径 31.21d丝杠底径 28.22螺母大经 D 82螺母小径 501螺母长度 L 82丝杠长度 S 700油杯 M65.步进电动机减速箱的选用为了满足脉冲当量的设计要求,增大步进电动机的输出转矩,同时也为了使滚珠丝杠和工作台的转动惯量折算到电动机转轴上尽

13、可能地小,今在步进电动机的输出轴上安装一套齿轮减速箱。采用一级减速,步进电动机的输出轴与小齿轮联结,滚珠丝杠的轴头与大齿轮联接。其中大齿轮设计成双片结构,采用弹簧错齿法消除间隙。已知工作台的脉冲当量 ,滚珠丝杆的导程0.5/m脉 冲,初选步进电动机的齿距角 。传动比的计算:5mhP.7360.7521ih本设计中选用常州市新月电机有限公司生产的 JBF3 型齿轮减速箱。10大小齿轮模数均为 1mm,齿数比为 7536,材料为 45 调质钢,齿表面硬度达 55HRC。减速箱中心距为 ,小齿轮厚度为 20mm 75365.2m,双片大齿轮厚度均为 10mm。小齿轮直径为 ,大齿轮直径为136d。2

14、75dm6.步进电动机的计算与选型(1)加在步进电动机转轴上的总转动惯量已知:滚珠丝杠的公称直径 032dm滚珠丝杆总长 68l基本导程 5hP材料密度 337.10/kgc移动部件总重力 G=1000N小齿轮宽度 12bm小齿轮直径 36d大齿轮宽度 20大齿轮直径 75m传动比 12i得滚珠丝杆的转动惯量 4 41312226807.505.49sLRJ kgcmkgcm 托板折算到丝杠上的转动惯量1122122509.8.64hwPGJgkcmkc小齿轮的转动惯量 41314 212 607.85020.59ZbRJ kgcmkgcm 大齿轮的转动惯量 41314 22 7507.802

15、.87ZbRJ kgcmkgcm 初选步进电动机型号为 110BYG2602,为两相混合式,由常州宝马集团公司生产,二相八拍驱动时步距角为 ,从表 4-51查得该型号电0.75动机转子的转动惯量 。24mJkgc则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为: 2212/6.80eqmZWSJikgcm(2)计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 eqT分快速空载起动和承受最大工作负载两种情况进行计算。1)快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩 由式(4-8)1可1eq知, 包括三部分:一部分是快速空载起动时折算到电动机转轴上的最eqT大加速转矩 ;一部分是移动部件运动是折算到电动机转轴上的摩擦max

16、转矩 ;还有一部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦f转矩 。因为滚珠丝杠副传动效率很高,根据式(4-12)1可知,0T相对于 和 很小,可以忽略不计。则有:maxf1eqf12根据式(4-9)1,考虑传动链的总效率 ,计算快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩:(6-14)max2160eqmaJnTt式中 对应空载最快移动速度的步进电动机最高转速,单位为r/min;步进电动机由静止到加速至 转速所需的时间,单位为 s.at mn其中:(6-15)max360n式中 空载最快移动速度,任务书指定为 3000mm/min;ax步进电动机步距角,预选电动机为 ;0.75脉冲当量

17、,本设计 。0./m脉 冲将上式各值代入式(6-15)1,算得 。12innr设步进电动机由静止到加速至 转速所需时间 ,传动链总m0.4ats效率 。则由式(6-14)1求的:0.74max26.815010.327TN由式(4-10)1可知,移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩为: 2ZhfFGPTi式中 导轨的摩擦因数,滚动导轨取 0.005;垂直方向的切削力,空载时取 0;Z传动链总效率。取 0.7.则由式(6-16)1,得: 0.527310.50.4fTNm.最后由式(6-16)1,求得快速空载起动时电动机转轴所承受的负13载转矩: 1max0.324eqfTNm2)最大工作

18、负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩 2eqT由式(4-13)1可知, 包括三部分:一部分是折算到电动机转轴上2eqT的最大工作负载转矩 ;一部分是移动部件运动是折算到电动机转轴上t的摩擦转矩 ;还有一部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附f加摩擦转矩 。 相对于 和 很小,可以忽略不计。则有:0TtTf2eqtf其中, 由式(4-14)1计算。已知沿着丝杠轴线方向的最大进给t载荷 ,则有:5176xFN0.52.822/1fhtPTNmi再由式(4-10)1计算垂直方向承受最大工作负载( )273ZFN情况下,移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩: 0.527310.50.42./

19、ZhfFGPT mi最后由式(6-18)1,求的最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩为: 2.84eqtfNm经过上述计算后,得到加在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩应为: 12ax,.eqeqTT(3)步进电动机最大静转矩的选定 考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大,当输入电压降低时,其输出转矩下降,可能造成丢步,甚至堵转。因此,根据 来选择步进电动机的最大静转eqT矩时,需要考虑安全系数。取安全系数 K=4,则步进电动机的最大静转矩应满足: max42.841.296jeqTNm14上述初选的步进电动机型号为 90BYG2602,由表 4-51查得该型号电动机的最大静转矩

20、 。显然,不满足要求。max6jTN(4)重选步进电动机选步进电动机型号为 110BYG2602,为两相混合式,由常州宝马集团公司生产,二相八拍驱动时步距角为,从表 4-51查得该型号电动机转子的转动惯量 。215mJkgc则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为: 2212/17.8eqZWSJikgcm快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩: 4max7.8500.36.7TN折算到电动机转轴上的摩擦转矩仍为: 0.4fN则快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩: 1max.83eqfTm最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩仍为: 2.4eqN得到加在步进电动机转轴上的最大等

21、效负载转矩应为: 2.8eqT仍取安全系数 K=4,则步进电动机的最大静转矩应满足:max42.41.296jeqNm上述选定的步进电动机型号为 110BYG2602,由表 4-51查得该型号电动机的最大静转矩 。显然,满足要求。ax0jT(5)步进电动机的性能校核1)最快工进速度时电动机输出转矩校核 任务书给定工作台最快工进速度 ,脉冲当量 ,由max40/inf0.5/m脉 冲式 ,从 110BYG2602 电动机的运行amax 1360.5ff Hz频率特性表 4-71中可以查得,在此频率下,电动机的输出转矩15,大于最大工作负载转矩 ,满足要求。max15fTN2.84eqTNm2)最

22、快空载移动时电动机输出转矩校核 任务书给定工作最快空载移动速度 ,由式max30/in,从表 4-71查得,在此频率下,max160.5f Hzz电动机的输出转矩 ,大于快速空载起动式的负载转矩max6TN,满足要求。1.834eqT3)最快空载移动时的电动机运行频率校核 与最快空载移动速度 对应的电动机运行频率为 ,查max0/in max10fHz表 4-51可知 110BYG2602 电动机的空载运行频率可达 20000Hz,可见满足要求。4)起动频率的计算 已知电动机转轴上的总转动惯量,电动机转子的转动惯量 ,电动机转轴217.8eqJkgc 215mJkgc不带负荷负载时的空载起动频

23、率(查表 4-51) ,则由式可以求出步进克服惯性负载的起动频率:/QLeqmffJ127/Leqff Hz上式说明,要想保证步进电动机起动时不失步,任何时侯的起动频率都必须小于 1217Hz。综上所述,本设计工作台的 Y 向进给步进电动机选用 110BYG2602 型号的完全满足设计要求。四、绘制进给传动机构的装配图在完成滚珠丝杠螺母副,减速箱和步进电动机的计算、选型后,就可以绘制进给传动机构的转配图了。在绘制装配图式,需要考虑以下问题:1.根据载荷特点和支承形式,确定丝两端轴承的型号,轴承的结构,以及轴承的预紧和调试方式。2.考虑各部件之间的定位、联接和调整方法。3.考虑密封、防护、润滑以

24、及安全机构等问题。4.在进行各零件设计时,应注意装配的工艺性、考虑装配的顺序,保证安16装,调试和拆卸的方便。5.注意绘制装配图时的一些基本要求。6Y 向进给传动机构的装配图,见附图 3。五、控制系统的设计(1)控制系统的原理框图CPU 选用 8031 扩展了一片 EPROM 芯片 2764 用作程序存储器,存放系统底层程序;扩展 了一片 SRAM 芯片 6264 用作数据存储器,存放用户程序;键盘与LED 显示采用 8155 来管理;输入输出接口的扩展选用了并行接口 8255 芯片。(2)简介1)8031:包含一个 8 位 CPU,128 字节的 RAM,两个 16 位的定时器,四个8 位并

25、行口,一个全双功能串行口,可扩展的外部程序存储器和数据存储器的容量含 64K 字节,具有 5 个中断源并配有两个优先级,还有 21 个特殊功能寄存器。他是一个有 40 根引脚的双列直插式器件。复位电路芯片 27646264键盘显示 8155CPU8031接口芯片8255限位开关隔离放大X 向步进电动机操作面板开关17控制系统原理框图V 编程和正常操作的电源电压端,电压为+5V;V :地电平。c sP 口:8 位双向 I/O 口,既是数据线,又是低 8 位地址线,分时使用。0P 口:8 位双向 I/O 口,可供用户使用的接口。1P 口:8 位双向 I/O 口,系统外部存储器扩展时,作高 8 位地

26、址线使用,系统2扩展时,也可供用户使用。P 口:8 位双向 I/O 口,是一个双功能口;第一个功能和 P 一样可以作为通用3 1I/O 口,工作于第二功能时,各端口定义如下:P -RXD,串行输入 ; P -TXD,串行输出;0.3 1.3P - ,外部中断输入; P - ,外部中断输入;2.INTO.INTP -T ,定时器 O 外输入端; P -T ,定时器 1 外输入端;4.30 5.31P - ,写信号; P - ,读信号;6.WR7.RDALE/PROG:访问外部存储器时, ,用于锁定地址低 8 位字节的地址锁存允许输出。ALE 提供一个定时信号,在与外部存储器存取数据时,把 P 口

27、的低位地址字节0锁存到外接的锁存器中。PSEN:程序存储器允许输出,是外部程序存储器的读选信号。/V : 为高电平时,CPU 执行程序内部程序存储器的指令。 为低电平EAd EA时 CPU 执行外部程序存储器指令。使用 8031 单片机 必须接地。XTAL1:振荡器的反相放大器输入,使用外部时必须接地;XTAL2:振荡器的反相放大器输出,使用外部振荡器时,接受外部震荡信号;R /VDP:复位控制,在震荡运行时,使 RST 引脚至少保持;两个机器周期为高ST电平时,可实现复位操作。VPD 引脚是掉电电路输入口。2)2764:程序存储器 容量为 8KBA -A :地址输入线,共 13 根;0118

28、D -D : 数据输出线,共 8 根;07:片选线,低电平有效;CE:数据输出选通线,低电平有效;O:编程脉冲输入线;PGMV :编程电源;p进行片内存储单元的选择,先把 A -A 引脚与地址锁存器 8 位地址对应连70接,剩下的高位地址 A -A 与 P 口的 P -P 相连。这样 2764 芯片内存储单12824.2.元的选择问题就解决了。3)6234:数据存储器,容量为 8K 字节A -A :地址输入线,共 13 根;012IO -IO :三态双向数据线,共 8 根 ;7、 :片选信号端,选通时 是低电平, 是高电平;1CE2 1CE2E:选通信号输入线,低电平有效;O:写选通信号输入线

29、,低电平有效;WV :+5V 电源;cGND:地电平;(CS):高电平有效,可用于掉电保护;2CE4)74LS373:地址锁存器单片机规定 P 口提供低 8 位地址线。0同时又要作为数据线,所以 P 是一个分时输出低 8 位地址和数据通道。为了把0地址信息分离出来保存, ,提供外接存储器的低 8 位地址信息,Q -Q 是输出端,18CE 是片选端,选通端 G 与 8031 单片机的地址锁存信号 ALE 连接, 当选通端G=1 时,74LS373 的输出端与输入端相通,当 G 端从高电平返回低电平时,输入信息就被锁存入 Q -Q 中。18195) 74SL138 3-8 译码器即对三个输入信号进

30、行译码,得到 8 个输出状态;G、 和 为使能端或译码允许端,当 G =1 时,A2BG1= =0 时,该译码器可以译码, CBA 为译码选择端,即译码信号输入。A2B- 为译码输出信号,低电平有效。输入端占用 8031 单片机的 P -P 三根0Y7 5.27.高位地址线,剩余 13 根地址线用作数据存储器的内地址线。74LS138 每一个输出端可接一个外部芯片的片选端实现分时片选控制,因此一个 74LS138 的 8 根输出端可以连接 8 个 8K 字节地址空间。6) 8255:是可编程通用并行接口芯片,具有 40 个引脚,双列直插封装,由+5V 供电,ABC 三个口线共 24 根,与外设

31、相连,而 8 位的数据线 D - D 与 P07口连接,是双向三态,在内部经数据总线缓冲电路后和各组控制寄存器及个端0口数据寄存器连接。为片选信号,由地址译码器产生,低电平有效。地址信号 A 、A 由CS 108255 内部译码生成四个口地址分别对应 A、B、C 三个独立的数据端口及一个公共控制端口。两个低电平有效的信号 和 决定了 CPU;当 =0 时,由 CPURDWR写入 8255.RESET 为复位信号,高电平有效。复位后,控制存储器的内容被撤除,A、B、C 三个端口全置成输入方式且锁存器也全清零。方式选择开关通过接口芯片 8255 与 8031 单片机连接,选择开关动片接地,选择开关

32、的固定片接到并行 PA 口,将 PA 口设置成输入方式 PA 的 8 个接口经上拉电阻接+5V,故为高电平。若某个接口被选中,则被选中的接口经动片接地变为低电平。(3)应用1) 方式选择开关方式选择开关是一单刀 6 掷的波段开关,提供选择的方式有编辑、空运行、自动、手动、通信和单段,总共 6 种功能。方式选择开关通过接口芯片 8255 与 8031 单片机连接,如图3所示.选择20开关动片接地,选择开关的动定片接到并行 PC 口,将 PC 口设为输入方式。PC的 6 个接口经上位电阻接+5V,故为高电平。若控制面板方式选择开关控制电路某个接口被选中,则被选中的接口经动片接地,变为低电平。2)键

33、盘接口设计键盘和显示器是数控系统经常用的人机对话的外围设备,键盘可以完成程序数据的输入,显示器显示计算机运行时的状态数据。键盘和显示器接口电路使用 8155 接口芯片,键盘接口电路 8155 和 8031 可以直接连接。因电路中的 8155 只作为并行接口使用,不使用内部存储器,故IO/M 引脚直接经电阻 R 接高电平。8155 与键盘的连接如图4键盘排成 5 行 8列矩阵,共 40 个键。PC0PC4 是 5 根行线,PB0PB7 是 8 根列线,在列线与行线的交叉点上安装有按键 PB 口的 8 根列线按一定时间隔轮流输出低电平。当扫描到莫一列线上时,若无按键按下,则行线都是高电平;若有一键

34、按下时,交叉点上对应的行线变为低电平。这个低电平信号被计算机捕获后,根据此键21对应的行线和列线的位置,计算机可以判断键值,完成一次输入扫描工作。键盘电路3)光电耦合电路如图所示,其输出端由+12V 电源供电,输出端由+5V 电源供电,且两端电源不共地,这样就达到了隔离的效果。图中的限位开关断开时,发光二极管无正向导通电流;不发光,输出端的晶体管截止,输出信号为高电平;限位开关闭合时,输出端构成回路,二极管有正向导通电流,开始发光,光敏晶体管的基极获得电流,集电极和发射极导通,输出信号被拉低,于是 8255 的 PC0 引脚变为低电平,CPU 读取后判断限位信号有效。22光电藕合电路4)辅助电

35、路为了防止机床行程越界,所以在机床上装有行程控制开关。为了防止意外,装有急停按钮。由于这些开关都安装在机床上,距控制箱较近容易产生电气干扰,为了避免这种情况的发生,在电路和接口之间实行光电隔离,为了报警,还设有报警电路。当绿色的发光二极管亮时表示工作正常,当红色的发光二极管亮时表示工作台已到极限位置。六、步进电动机驱动电源的选用Y 向进给系统设计选用 110BYG2602 型号步进电动机,生产厂家为常州宝马集团公司。查表 4-141,选择与之配套的驱动电源为 BD28Nc 型,输入电压110VAC,相电流 4A,分配方式为二相八拍。该驱动电源与控制器的接线方式23八、参考文献1 吴宗泽.机械设

36、计师手册(上,下册).北京:机械工业出版社,2001.2 哈尔滨工业大学.机床设计图册.上海:上海科学技术出版社,19963 张建民. 机电一体化系统设计M. 3 版. 北京:高等教育出版社,2000.4 周德俭.数控技术.第二版.重庆:重庆大学出版社,2007.5 霍孟友. 单片机原理与应用M. 北京:机械工业出版社,2008.6 机械工程及自动化简明设计手册(上,下册)7 尹志强. 机电一体化系统设计课程设计指导书M. 北京:机械工业出版,2007.8 王爱玲.现代数控机床.第二版.北京:国防工业出版社.2009.9 毛谦德.机械工程师简明设计手册.第三册.北京:机械工业出版社,2006.10 濮良贵.机械设计第八版.西安:西安工业大学出版,200611 王永平.机械制图.西安:西安工业大学出版社,2004.12 王永平.工程制图.西安:西安工业大学出版社,2004.13 华楚生.械制造技术基础.重庆:重庆大学出版社.2007.14 陈婵娟.数控车床设计.北京:化学工业出版社,2006.

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