買文檔就送全套 扣扣交流 414951605 含全套 答辯精 品 摘 要 針對現(xiàn)有常規(guī) 遍車床的缺點提出數(shù)控改裝方案和單片機系統(tǒng)設(shè)計，提高加工精度和擴大機床使用范圍，并提高生產(chǎn)率。本論文說明了普通車床的數(shù)控化改造的設(shè)計過程，較詳盡地介紹了 械改造部分的設(shè)計及數(shù)控系統(tǒng)部分的設(shè)計。采用以 8031 為 控制系統(tǒng)對信號進行處理，由 I/O 接口輸出步進脈沖，經(jīng)一級齒輪傳動減速后，帶動滾動絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)縱向、橫向的進給運動。 改造過程如下：（ 1）機械部分的改造，包括縱向進給方向的改造和橫向進給方向的改造。主要包括對滾珠絲杠螺母副及反應(yīng)式步進電機的計算選擇及縱向 、橫向機構(gòu)裝配圖方案的制定。（ 2）電氣控制部分的設(shè)計，主要 包括 列單片機及擴展 芯片 的選用 和電氣控制圖的設(shè)計。 關(guān)鍵詞：數(shù)控，單片機，步進電機，滾珠絲杠，改造 I o of 620, a of is to s to of of We 031 as to 。 by to as 1)of to to of to of to of of (2)of of 目錄 錄 摘 要 . 文摘要） . 目 錄 . 引 言 . 1 第一章 總體方案的設(shè)計 . 3 計任務(wù) . 3 體方案的論證 . 3 械部分的改造設(shè)計 . 3 服進給系統(tǒng)的改造設(shè)計 . 4 控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 . 4 體方案的確定 . 5 第二章 機械部分的改造設(shè)計 . 6 向進給系統(tǒng)的改 造設(shè)計 . 6 向滾珠絲杠副的選用 . 6 定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 . 7 削力的計算 . 7 珠絲杠副的設(shè)計、計算和選型 . 7 進電機的選用 . 11 沖量的計算 . 11 效負載轉(zhuǎn)矩的計算 . 11 效轉(zhuǎn)動慣量的計算 . 12 進電機型號的選擇 . 12 向進給系統(tǒng)得改造設(shè)計 . 13 向滾珠絲杠副的選用 . 13 定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量 . 13 削力的計算 . 13 目錄 珠絲杠副的設(shè)計、計算和選型 . 14 向步進電機的選用 . 17 沖量的計算 . 17 效負載轉(zhuǎn)矩的計算 . 17 效轉(zhuǎn)動慣量的計算 . 18 進電機型號的選擇 . 18 輪傳動間隙的調(diào)整 . 19 第三章 電氣控制部分的設(shè)計 . 22 片機的選擇 . 22 進電機的驅(qū)動 . 23 形脈沖分配器的選擇 . 24 率放大器的選用 . 25 進電機的微機控制 . 28 結(jié)論 . 30 致謝 . 31 參考文獻 . 32 引言 - 1 - 引言 - 2 - 引言 - 3 - 引言 - 4 - 引言 現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是能源部門的需求，使高溫高壓水廣泛應(yīng)用于相關(guān)的領(lǐng)域中，對國民生產(chǎn)和人民生活起著越來越重要的作用，例如： 機床作為機械制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關(guān)注，由于計算機技術(shù)的興起，促使機床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導(dǎo)致了應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進行柔性自動化控制的新一代機床數(shù)控機床的誕生和發(fā)展。計算機的出現(xiàn)和應(yīng)用，為人類提供了實現(xiàn)機械加工工藝過程自動化的理想手段。隨著計算機的發(fā)展，數(shù)控機床也得到 迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，同時使人們對傳統(tǒng)的機床傳動及結(jié)構(gòu)的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。數(shù)控機床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創(chuàng)機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河。 數(shù)控機床是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計算機，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出各種指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工 件。 數(shù)控機床與普通機床相比，其主要有以下的優(yōu)點： 引言 - 2 - 1. 適應(yīng)性強，適合加工單件或小批量的復(fù)雜工件 ； 在數(shù)控機床上改變加工工件時，只需重新編制新工件的加工程序，就能實現(xiàn)新工件加工。 2. 加工精度高； 3. 生產(chǎn)效率高； 4. 減輕勞動強度，改善勞動條件； 5. 良好的經(jīng)濟效益； 6. 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。 數(shù)控機床已成為我國市場需求的主流產(chǎn)品，需求量逐年激增。我國數(shù)控機機床近幾年在產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品開發(fā)上取得了明顯的進步，特別是在機床的高速化、多軸化、復(fù)合化、精 密化方面進步很大。但是，國產(chǎn)數(shù)控機床與先進國家的同類產(chǎn)品相比，還存在差距，還不能滿足國家建設(shè)的需要。 我國是一個機床大國，有三百多萬臺普通機床。但機床的素質(zhì)差，性能落后，單臺機床的平均產(chǎn)值只有先進工業(yè)國家的 1/10 左右，差 距太大，急待改造。 舊機床的數(shù)控化改造，顧名思義就是在普通機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標。 隨著數(shù)控機床越來越多的普及應(yīng)用，數(shù)控機床的技術(shù)經(jīng)濟效益為大家所理解。在國內(nèi)工廠的技術(shù)改造中，機床的微機數(shù)控化改造已成為重要方面。許多工廠一 面購置數(shù)控機床一面利用數(shù)控、數(shù)顯、 術(shù)改造普通機床，并取得了良好的經(jīng)濟效益。我國經(jīng)濟資源有限，國家大，機床需要量大，因此不可能拿出相當(dāng)大的資金去購買新型的數(shù)控機床，而我國的舊機床很多，用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機床的自動化程度，比較符合我國的國情。 1984 年，我國開始生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，并用于改造舊機床。到目前為止，已有很多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)?？梢灶A(yù)料，今后，機床的經(jīng)濟型數(shù)控化改造將迅速發(fā)展和普及。所以說，本畢業(yè)設(shè)計實例具有典型性和實用性 。 第一章 總體方案的設(shè)計 - 3 - 第一章 總體方案的設(shè)計 計任務(wù) 本設(shè)計任務(wù)是對 通車床進行數(shù)控改造。利用 單片 機對縱、橫向進給系統(tǒng)進行控制，縱向（ Z 向）脈沖當(dāng)量為 沖，橫向（ 沖當(dāng)量為 沖，驅(qū)動元件采用步進電機，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副 。 體方案的論證 對于普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造，在確定總體設(shè)計方案時，應(yīng)考慮在滿足設(shè)計要求的前提下，對機床的改動應(yīng)盡可能少，以降低成本。 械部分的改造設(shè)計 為了實現(xiàn)機床所要求的分辨率，采用步進電機經(jīng)齒輪減速再傳動絲杠 。為了保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，盡量減小摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副。同時，為了提高傳動剛度和消除間隙，采用有預(yù)加負載荷的結(jié)構(gòu)。傳動齒輪也要采用消除齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu)。 此設(shè)計過程主要是縱向進給和橫向進給的改造，關(guān)鍵是步進電機和滾珠絲杠的選用。 改進后的車床簡易傳動系統(tǒng)如圖 1 第一章 總體方案的設(shè)計 - 4 - 圖 1進后的車床傳動系統(tǒng) 數(shù)控機床的伺服進給系 統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。 因為開環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價格便宜、使用維修方便等優(yōu)點。所以，本設(shè)計決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。 控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 任何一個數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。 在設(shè)計的數(shù)控裝置中， 選擇是關(guān)鍵，選擇 考慮以下要素： 2. 可擴展存儲器的容 量與數(shù)控功能的強弱相關(guān)； 3. I/O 口擴展的能力與對外設(shè)控制的能力相關(guān) 。 在我國，普通機床數(shù)控改造方面應(yīng)用較普遍的是 列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟型數(shù)控機床的改造需要。本設(shè)計以 8031 芯片第一章 總體方案的設(shè)計 - 5 - 為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關(guān)組成的控制系統(tǒng)。 體方案的確定 經(jīng)總體設(shè)計方案的論證后，確定 床經(jīng)濟型數(shù)控改造 方案 。 手動變速。車床的縱向（ Z 軸）和橫 向（ X 軸）進給運動采用步進電機驅(qū)動。 將原來機床的普通絲杠改為滾珠絲杠以減小摩擦力。并將 8031 單片機組成 的 微機作為數(shù)控裝置的核心，由 I/O 接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)車床的縱向、橫向進給運動。 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 6 - 第二章 機械部分的改造設(shè)計 向進給系統(tǒng)的改造設(shè)計 滾珠螺旋傳動是在絲杠和螺母滾道之間放人適量的滾珠，使螺紋間產(chǎn)生滾動摩擦。絲杠轉(zhuǎn)動時，帶動滾珠沿螺紋滾道滾動。螺母上設(shè)有返向器，與螺紋滾道構(gòu)成滾珠的循環(huán)通道。為 了在滾珠與滾道之間形成無間隙甚至有過盈配合，可設(shè)置預(yù)緊裝置。為延長工作壽命，可設(shè)置潤滑件和密封件。 滾珠螺旋傳動與滑動螺旋傳動或其它直線運動副相比，有下列特點： (1) 傳動效率高 一般滾珠絲杠副的傳動效率達 90 95，耗費能量僅為滑動絲桿的 1/3。 (2) 運動平穩(wěn) 滾動摩擦系數(shù)接近常數(shù)，啟動與工作摩擦力矩差別很小。啟動時無沖擊，預(yù)緊后可消除間隙產(chǎn)生過盈，提高接觸剛度和傳動精度。 (3) 工作壽命長 滾珠絲杠螺母副的摩擦表面為高硬度 (62)、高精度，具有較長的工作壽命和精度保持性。壽 命約為滑動絲桿副的 410倍以上。 (4) 定位精度和重復(fù)定位精度高 由于滾珠絲桿副摩擦小、溫升小、無爬行、無間隙，通過預(yù)緊進行預(yù)拉伸以補償熱膨脹。因此可達到較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 (5) 同步性好 用幾套相同的滾珠絲桿副同時傳動幾個相同的運動部件，可得到較好的同步運動。 (6) 可靠性高 潤滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。 (7) 不能自鎖 用于垂直傳動時，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動裝置。 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 7 - (8) 制造工藝復(fù)雜 滾珠絲桿和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，故制造成本較高。 在數(shù)控機床中，一個脈沖所產(chǎn)生的坐標軸位移量叫做脈沖當(dāng)量，通常用 表示，也稱機床的最小設(shè)定單位。脈沖當(dāng)量是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本技術(shù)參數(shù)， 按機床設(shè)計的加工精度選定。本設(shè)計所要求的脈沖當(dāng)量為： 縱向（ Z 向）脈沖當(dāng)量為 沖，橫向（ X 向）脈沖當(dāng)量為 沖 。 削力的計算 在設(shè)計機床進給伺服系統(tǒng)時，計算傳動和導(dǎo)向元件，選用伺服電機等都要用到切削力。 現(xiàn)我們利用經(jīng)驗公式計算主切削力。 車床的主切削力 )(用下式計算： 式中 車床床身加工的最大直徑單位為 因 身加工的最大直徑 410： 按以下比例分別求出分力: 391， 226珠絲杠螺母副的設(shè)計、計算和選型 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計首先要選擇機構(gòu)類型：確定滾軸循環(huán)方式，滾珠絲杠副的預(yù)緊方式。結(jié)構(gòu)類型確定后，再計算和確定其他參數(shù)，包括：公稱直徑 d 、導(dǎo)程0L、滾珠的工作圈數(shù) j 、列數(shù) k 、精度等級等。 本設(shè)計中選 擇滾珠循環(huán)方式為內(nèi)循環(huán)方式中的固定式。滾珠絲杠副的預(yù)緊方法選擇雙螺母螺紋預(yù)緊。 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 8 - 圖 2 - 1 雙 螺 母 螺 紋 調(diào) 隙 式 結(jié) 構(gòu)1 、 2 - 單 螺 母 3 - 平 鍵 4 - 調(diào) 整 螺 母12 34(1)計算進給率牽引力而其數(shù)值大小和導(dǎo)軌的形式有關(guān)。 縱向進給導(dǎo)軌為三角形，則： )( N)8 0 6 2( 9 三角形導(dǎo)軌選取參數(shù)： 00, (2)計算最大動負荷 C 選用滾珠絲杠副的直徑0須保證在一定軸向負載作用下，絲杠在回轉(zhuǎn) 100 萬轉(zhuǎn)后，在它的滾道上不產(chǎn)生點蝕現(xiàn)象。這個軸向負載的最大值即稱為該滾珠絲杠能承受的最大動負荷 C 。計 算步驟如下： 絲杠轉(zhuǎn)速01000Ln s 其中 s = m 60 L m 56 0 0 壽命61060 （ 5 0 01 2 5606 最大動負荷 425 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 9 - (3)計算最大靜負荷 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徑的萬分之一。產(chǎn)生大的塑性變形量的負載稱為允許的最大靜負荷0C。選取靜態(tài)安全系數(shù)，滾珠絲杠的最大軸向負荷 2254 5 1 0 82 5 5 42m a fC s。 (4)選擇滾珠絲杠副 見表 2)傳動效率計算 滾珠絲杠螺母副的傳動效率 a n 442t a nt a n t a n 00 表 2珠絲杠副參數(shù) 型號 公稱直徑 螺旋升角 絲杠外徑)(絲杠內(nèi)徑)(額定動載荷)(N 絲杠長度 額定靜載荷)(N 40 6 442o 24100 120 82400 (6)剛度校核 主要校核滾珠絲杠在工作負載 共同作用下引起的每導(dǎo)程變形量 L 是否符合絲杠精度要求。 每導(dǎo)程變形量 L 可按以下公式計算 2 0021 m 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 10 - 選取 )( 221 )( FL m 5401 2554 402 其中： 4441 4 2554 則： 21 45 0 0 0 2 查表所得，所選用的 D 級絲杠精度允許誤差為 0 ，滿足要求。 (7) 穩(wěn)定性校核 機床在進給時滾珠絲杠通常是受軸向力的一壓桿。若軸向力過大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生翹曲，所以選用時必須進行穩(wěn)定性校核。如果滿足穩(wěn)定性安全系數(shù)則絲杠安全，不會失穩(wěn)： )( 式 中 ( 許用穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般取 4。 絲杠失穩(wěn)時的臨界負載，由： 2)( 式中 l 絲杠長度 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 11 - 絲杠軸端系數(shù)，由支承條件定。 J 截面慣性矩，對實心圓 4164 對于水平 絲杠要考慮自重影響可取 ( 4。 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式中可得 Np k 115776)12001( 462 )(452 55 41 15 7 7 6 kk 絲杠不會失穩(wěn)。 進電機的選用 初選三相步進電動機的步距角為 00 當(dāng)三相六拍（ 1 2 相勵磁）運行時，步距角 其妹轉(zhuǎn)脈沖數(shù) 00 脈沖當(dāng)量： 由此可得中間齒輪傳動比 i 為 0 4 0 T 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 12 - 0 2 3 w 52222 2 52 Z ，小齒輪齒數(shù) 361 Z ，模數(shù) 。 2342422 0 0 0 5 0 5 g 0 0 4 1 4 g 換算到電動機軸上的總慣性負載 221 i 220 0 2 2 3 0 5 0 5 0 0 4 7 0 4 1 4 已知 23103.2 初選步進電機型號為 110距角 相六拍。其中最大靜扭矩 8m ，由此可得： a x , 233 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 13 - 141 經(jīng)驗算可知電動機合格。 110進電機的外觀圖及矩頻特性圖如圖 外型圖 : 圖 210進電機的外觀圖及矩頻特性圖 向進給系統(tǒng)的改造設(shè)計 橫向進給方向的設(shè)計過程同縱向方向相同。 橫向（ X 向）脈沖當(dāng)量為 沖 。 車床的主切削力 )(用下式計算： 式中 車床刀架加工的最大直徑單位為 因 身加工的最大直徑 210： 按以下比例分別求出分力: 10， 二章 機械部分的改造設(shè)計 - 14 - 算和選型 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計首先要選擇機構(gòu)類型：確定滾軸循環(huán)方式，滾珠絲杠副的預(yù)緊方式。結(jié)構(gòu)類型確定后，再計算和確定其他參數(shù)，包括：公稱直徑 d 、導(dǎo)程0L、滾珠的工作圈數(shù) j 、列數(shù) k 、精度等級等。 本設(shè)計 中選擇滾珠循環(huán)方式為內(nèi)循環(huán)方式中的固定式。滾珠絲杠副的預(yù)緊方法選擇雙螺母螺紋預(yù)緊。 (1)計算進給率牽引力而其數(shù)值大小和導(dǎo)軌的形式有關(guān)。 橫向進給導(dǎo)軌為燕尾形，則： )2( 60051022039(燕尾形導(dǎo)軌選取參數(shù)： 00, (2)計算最大動負荷 C 選用滾珠絲杠副的直徑0須保證在一定軸向負載作用下，絲杠在回轉(zhuǎn) 100 萬轉(zhuǎn)后，在它的滾道上不產(chǎn)生點蝕現(xiàn)象。這個軸向負載的最大值即稱為該滾珠絲杠能承受的最大動負荷 C 。計算步驟如下： 絲杠轉(zhuǎn)速01000Ln s 其中 s = m 50 L m 壽命61060 （ 500120606 最大動負荷 6 2 1 7 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 15 - (3)計算最大靜負荷 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徑的萬分之一。產(chǎn)生大的塑性變形量的負載稱為允許的最大靜負荷0C。選取靜態(tài)安全系數(shù)，滾珠絲杠的最大軸向負荷 4 7 32m a fC s (4)選擇滾珠絲杠副 表 2珠絲杠副參數(shù) 型號 公稱直徑 螺旋升角 絲杠外徑)(絲杠內(nèi)徑)(額定動載荷)(N 絲杠長度 額定靜載荷)(N 20 5 334 12650 280 31600 (5)傳動效率計算 滾珠絲杠螺母副的傳動效率 a n 334t a nt a n t a n 00 (6)剛度校核 主要校核滾珠絲杠在工作負載 共同作用下引起的每導(dǎo)程變形量 L 是否符合絲杠精度要求。 每導(dǎo)程變形量 L 可按以下公式計算 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 16 - 2 0021 m 選取 )( 221 )( 24 FL m 4401 302 其中： 4341 5 則 21 34 查手冊所得，所選用的 G 級絲杠精度允許誤差為 0 ，滿足要求。 (7) 穩(wěn)定性校核 機床在進給時滾珠絲杠通常是受軸向力的一壓桿。若軸向力過大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生翹曲，所以選用時必須進行穩(wěn)定性校核。如果滿足穩(wěn)定性安全系數(shù)則絲杠安全，不會失穩(wěn)：)( 式中 ( 許用穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般取 4。 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 17 - 絲杠失穩(wěn)時的臨界負載，由：2)( 式中 l 絲杠長度 絲杠軸端系數(shù)，由支承條件定。 J 截面慣性矩，對實心圓 4164 對于水平絲杠要考慮自重影響可取 ( 4。 將相關(guān)數(shù)據(jù)代 入上式中可得 Np k 72 362 801( )( kk 絲杠不會失穩(wěn)。 向步進電機的選用 初選三相步進電動機的步距角為 00 當(dāng)三相六拍（ 1 2 相勵磁）運行時，步距角 其妹轉(zhuǎn)脈沖數(shù)： 初選脈沖當(dāng)量： 由此可得中間齒輪傳動比 i 為 0 1 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 18 - T 0 0 0 3 量換算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量w 52222 02 Z ，小齒輪齒數(shù) 241 Z ，模數(shù) 。 2342422 0 0 0 7 g 0 0 0 8 g 換算到電動機軸上的總慣性負載 221 )( 220 0 0 2 7 0 0 0 3 0 7 0 0 0 0 8 0 0 8 已知 2524 初選步進電機型號為 90距角 相六拍。其中最大靜扭矩 子慣量 ，由此可得： 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 19 - a x , 255 141 經(jīng)驗算可知電動機合格。 電動機外形圖及矩頻圖如圖 2 圖 210進電機的外觀圖及矩頻特性圖 輪傳動間隙的調(diào)整 在橫向進給和縱向進給的步進電機和滾珠絲杠間都是通過一對減速直齒輪傳動的，這就要求我們對齒輪的傳動間隙進行調(diào)整。 常用的直齒輪調(diào)整齒側(cè)間隙的方法有以下幾種。 (1)偏心套 (軸 )調(diào)整法 如圖 2示，將相互嚙合的一對齒輪中的一個齒輪 4 裝在電機輸出軸上，并將電機 2 安裝在偏心套 1(或偏心軸 )上，通過轉(zhuǎn)動偏心套 (偏心軸 )的轉(zhuǎn)角，就可調(diào)節(jié)兩嚙合齒輪的 中心距，從而消除圓柱齒輪正、反轉(zhuǎn)時的齒側(cè)間隙。特點是結(jié)構(gòu)簡單，但其側(cè)隙不能自動補償。 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 20 - 圖 2心套式間隙消除機構(gòu) 1 偏心套 2 電動機 3 減速箱 4、 5 減速齒輪 (2) 軸向墊片調(diào)整法 如圖 2示，齒輪 1 和 2 相嚙合，其分度圓弧齒厚沿軸線方向略有錐度，這樣就可以用軸向墊片 3 使齒輪 2 沿軸向移動，從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙。裝配時軸向墊片 3 的厚度應(yīng)使得齒輪 1和 2 之間既齒側(cè)間隙小，運轉(zhuǎn)又靈活。特點同偏心套 (軸 )調(diào)整法。 圖 2柱齒輪軸向墊片間隙消除機構(gòu) (3) 雙片薄齒輪錯齒調(diào) 整法 這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個做成寬齒輪，另一個用兩片薄齒輪組成。采取措施使一個薄齒輪的左齒側(cè)和另一個薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在寬齒輪齒槽的左、右兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向時不會出現(xiàn)死區(qū)，具體調(diào)整措施如下： 第二章 機械部分的改造設(shè)計 - 21 - 周向彈簧式 (圖 2 在兩個薄片齒輪 2 和 4 上各開了幾條周向圓弧槽，并在齒輪 3 和 4 的端面上有安裝彈簧 2 的短柱 1。在彈簧 2 的作用下使薄片齒輪 3 和 4 錯位而消除齒側(cè)間隙。這種結(jié)構(gòu)形式中的彈簧 2 的拉力必須足以克服驅(qū)動轉(zhuǎn)矩才能起作用。因該方法受到周向圓弧槽及彈簧尺寸限制，故僅適用于讀數(shù)裝置而不適用于驅(qū) 動裝置。 可調(diào)拉簧式 (圖 2 在兩個薄片齒輪 1 和 2 上裝有凸耳 3，彈簧的一端鉤在凸耳 3 上，另一端鉤在螺釘 7 上。彈簧 4 的拉力大小可用螺母 5調(diào)節(jié)螺釘 7 的伸出長度，調(diào)整好后再用螺母 6 鎖緊。 本設(shè)計所選用的是雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法中的可調(diào)拉簧式。由此就可以將縱向及橫向進給系統(tǒng)的裝配圖設(shè)計并畫出，具體請見圖紙。1 2 341233 4 5 6 7圖2片齒輪周向拉簧錯齒調(diào)隙機構(gòu) 圖 2調(diào)拉簧式調(diào)隙第三章 電氣控制部分的設(shè)計 - 22 - 第三章 電氣控制部分的設(shè)計 在這一部分我們采用 列單片機控制主控系統(tǒng)， 51 系列相對48系列指令更豐富，相對 96系列價格更便宜， 51系列中，是無 051，8751 是用 替 8051。目前，工控機中應(yīng)用最多的是 8031 單片機。本設(shè)計以 8031 芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關(guān)組成的控制系統(tǒng) 。 圖 3031 引腳圖 本設(shè)計選用 8031 芯片，片內(nèi)無 者 用時必須配置外部的程序存儲器 設(shè)計選用了 27128 擴展其空間， 8031 的引腳分 3大功能： （ 1） I/O 口線 1,3 共 4 個八位口。 （ 2）控制口線 外取指控制 )、 址鎖存控制）、 外存儲器選擇）、 位控制）。 第三章 電氣控制部分的設(shè)計 - 23 - （ 3）電源和時鐘。 8031 最小應(yīng)用系統(tǒng)。 8031 內(nèi)部不帶 要外接 為外部程序存儲器。又因為 8031 在外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時地址的低 8 位信息和數(shù)據(jù)信息分時送出，故還需要采用一片 6264 數(shù)據(jù)存儲器儲存數(shù)據(jù)。這樣，一片 27128一片 6264 組成了一個最小的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。 圖 3統(tǒng)存儲器 步進電機的運行特性與配套使用的驅(qū)動電源有密切關(guān)系。驅(qū)動電源由脈沖分配器、功率放大器組成， 驅(qū)動電源是將變頻信號源送來的脈沖信號及方向信號按要求的配電方式自動的循環(huán)供給電機各組繞組，以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子正反向