由于扩展了两片两片片片，所以系统采用全地址译码，两片芯片片选信号对应接译码器的和。两片芯片的片选信号对应接的和，单片机扩展系统允许程序存储器和数据存储器独立编址即允许地址重叠，芯片控制信号接的引脚，读写控制信号和分别接芯片的和。由于芯片内部没有，只能用外部程序存储器，所以必须接地。二接口芯片地址分配器件地址选择线片内地址单元字节地址编辑三软环分课程设计任务书要求采用软环分，又因为两运动单元都选用了步进电动机，并且轴采用三相六拍的控制方式，轴采用三相双三拍的控制方式。所以选用了的分别对应轴步进电动机的三相绕组，确定为电动机正转分别对应轴步进电机的三相绕组,并确定为电动机正转。第二节接口电路接口电路的扩展由于只有口和口部分能提供用户作为口使用，不能满足输入输出口的要求，因此系统扩展了片和片可编程接口芯片。的片选信号接的端。的片选信号接的端。有三个输入分别接到的,输出个输出，低电平有效。与键盘显示器的连接键盘的行线接的，本次设计采用外部译码方式，经译码器输出，作为按键盘的列线，又由译码器输出，经驱动后输出到显示器各位的共阴极，输出线作为位段数据输出口，控制的译码，当位切换时，输出低电平，使输出全为高电平，当键盘上出现有效的闭合由轴脉冲当量.脉冲和需要测量的行程为。考虑到光栅输出的相信号，可以送到四倍频电路进行电子四细分，和为了降低成本。因此，光栅的栅距选.。这样控制系统每发个步进脉冲，丝杠每产生个脉冲当量，光栅对应输出个脉冲信号。本设计选择长春光机数显技术有限责任公司生产的型号直线光栅电压方波输出有效行程栅距线精度为的直线光栅。采用，七芯插头。六光幕式传感器的选用由于需要检查的工件最大直径为，所以选择的光幕式传感器的发射器和接收器的距离应大于，又考虑到工件装载方便，需留出余量，所以使发射器和接收器的距离为，根据已知条件，决定采用沃尔士环控系统工程深圳有限公司出售的由德国生产的德国光幕式红外光传感器系列，详细信息详细介绍尺寸各种供选发射器和接收器的最大距离滤光器冷光反射器工作电压工作温度.在上可调整的参数开关指示亮暗调整激光功率调整开关延时调整信号平均值公差值范围设置参考值范围设置输出模拟量.数字量,开关频率开关指示橙色材料铝电镀蓝色保护等级由此可知满足本设计要求。第三章微机数控系统硬件电路设计第节单片机数控系统硬件电路设计内容绘制系统电气控制的结构框图根据总体方案及机械结构的控制要求，确定硬件电路的总体方案，绘制系统电气控制的结构框图。数控系统的组成数控系统是由硬件和软件两部分组成，硬件是组成系统的基础，有了硬件，软件才能有效地运行。硬件电路的可靠性直接影响到数控系统性能指标。机床的硬件电路有以下五部分组成主控制器即中央处理单元总线包括数据总线，地址总线和控制总线存储器包括程序存储器和数据存储器接口即输入输出接口电路外围设备如键盘显示器及光电输入机等。绘制机床数控系统硬件框图图机床数控系•.••.•初选步进电动机型号为，为三相反应式，由常州宝马集团公司生产，三相六拍驱动时步距角为.，从机电体化系统设计课程设计指导书表查得该型号电动机转子的转动惯量.‧。则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为.•计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩为为启动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩为移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩为由于丝杠预紧时折算到电机轴上的附加摩擦转矩可以忽略ε式中ε电机最大角加速度电机最大转速运动部件从停止起动加速到最大快进速度所需时间。令起动加速时间其他符号和前面意义相同，代入数据•.•式中导轨的摩擦力运动部件的总重量导轨摩擦系数取.齿轮降速比η传动链总效率，在此取.。.•.•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，其输出转矩会下降，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矩时，需要考虑安全系数。本例中取安全系数，则步进电动机的最大静转矩应满足.•.•上述初选的步进电动机型号为，由机电体化系统设计课程设计指导书表查得该型号电动机的最大静转矩•。可见，满足要求。步进电动机的性能校核任务书给定最大移动速度，脉冲当量.脉冲，电机对应的运行频率为ƒ。从机电体化系统设计课程设计指导书表表和电动机的运行矩频特性曲线图可以看出，电动机的空载运行频率可达，可见没有超过这个界限。，导程，代入，得丝杠螺旋升角。将摩擦角，代入η,得传动效率η.。．刚度的验算丝杠的支承采用“单推单推”的方式，丝杠的两端各采用对推力角接触球轴承，面对面组配，左右支承的中心距离约为钢的弹性模量.查机电体化系统设计课程设计指导书表，得滚珠直径.，丝杠底径.，丝杠截面积.。丝杠在加速载荷作用下产生的拉压变形量.。根据公式,求得单圈滚珠数该型号丝杠为单螺母，滚珠的圈数列数为，代入公式圈数列数，得滚珠总数量。丝杠预紧时，取轴向预紧力.。则由式。将以上算出的和代入，求得丝杠总变形量。本设计中丝杠的有效行程为，由机电体化系统设计课程设计指导书表知，级精度滚珠丝杠有效行程在时，行程偏差允许达到，丝杠刚度远远满足。．压杆稳定性校核关系式个.由于丝杠受到的轴向力很小，这里无需校核。四确定齿轮减速箱已选定轴脉冲当量为.脉冲，滚珠丝杠的导程，初选步进电动机的步距角.。传动比为在传动系统中应加级齿轮降速传动，选,因传递的扭矩较小，取模数,为了消除齿轮侧隙，这里采用双片齿轮，这样齿宽应为，选小齿轮为，大齿轮为双片弹簧齿轮，都为。齿轮的有关尺寸如右表。母副以后，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，本设计决定采用无间隙齿轮传动减速箱。轴决定选用谐波减速器，谐波减速器具有以下优点结构简单，体积小，重量轻，传动效率高。传动范围大。同时啮合的齿数多，运动精度高，承载能力大。运动平稳，无冲击，噪声小。齿侧间隙可以调整。.检查装置的的选用选用步进电机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。任务书所给的精度对于步进电动机来说还是偏高了，为了确保电动机在运转过程中不受电网和其他外部因素的影响而失步，决定采用全闭环控制，而且测量机上用光栅尺来测量工件的轴向尺寸，若再用光栅尺作为闭环用的检查装置，更能起到举两用的效果，使有效资源得到充分的利用。光栅的分辨率应与测量的分辨率相匹配。.测量装置的选用本次设计的测量机用来实现对工件的轴剖面和径剖面的测量，分别采用直线光栅和光幕式传感器。二控制系统的设计.设计的数控测量机，其控制系统应具有定位和速度控制的基本功能，但无需有插补。所以点位直线控制系统即可。．对于步进电机的闭环控制，选用系列的位单片机作为控制系统的，应该能够满足任务书给定的相关指标。系列单片机具有集成度高。可靠性好功能强速度快抗干扰能力强性价比高等特点。.要设计台完整的控制系统，在选择之后，还需要扩展程序存储器数据存储器键盘及显示器接口及光电隔离电路步进电机功率放大电路等。系统的加工程序和控课程设计,数控,测量,丈量,设计,毕业设计,全套,图纸第章总体方案的拟定第节概述数控技术是种自动控制技术，它能够对机器的运动和动作进行控制。采用数控技术的控制系统称为数控系统。装备了数控系统的机床称为数控机床。数控机床由程序载体输入装置装置伺服系统和机床的机械部件构成。以数控技术为基础，促进了机械制造业向着更高层次发展，使机械制造水平得到很大的提高。对我们的现代的经济建设有很大的推动作用。