畢業(yè)設計---ca6150普通車床的數控技術改造

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計 (論 文)</p><p>　　機械動力工程系 系 數控 專業(yè)</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）題目 CA6150普通車床的數控技術改造 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論- 3 -</p><

2、;p>　　數控技術和裝備發(fā)展趨勢- 3 -</p><p>　　第二章 數控機床系統(tǒng)總體設計- 8 -</p><p>　　一 總體方案設計內容- 8 -</p><p>　　二 總體方案確定- 8 -</p><p>　　第三章 進給系統(tǒng)設計計算- 10 -</p><p>　　一 選擇脈沖

3、當量- 10 -</p><p>　　二 計算切削力- 10 -</p><p>　　三 滾珠絲杠螺母副的計算和選型- 11 -</p><p>　　四 齒輪進給齒輪箱傳動比計算- 20 -</p><p>　　五 步進電機的計算和選型- 21 -</p><p>　　第四章 微機數控系統(tǒng)的設計-

4、 26 -</p><p>　　一 微機數控系統(tǒng)的設計綱要- 26 -</p><p>　　[一] 硬件電路設計- 26 -</p><p>　　[二] 軟件電路設計- 27 -</p><p>　　二 8031單片機及其擴展- 27 -</p><p>　　[一] 8031單片機的簡介- 27 -

5、</p><p>　　[二] 8031單片機的系統(tǒng)擴展- 28 -</p><p>　　[三] 存儲器擴展- 30 -</p><p>　　[四] I/O口的擴展- 31 -</p><p>　　三 步進電機驅動電路- 32 -</p><p>　　[一] 脈沖分配器（環(huán)行分配器）- 32 -<

6、;/p><p>　　[二] 光電隔離電路- 33 -</p><p>　　[三] 功率放大器- 33 -</p><p>　　[四] 其他輔助電路- 34 -</p><p>　　四 數控系統(tǒng)的軟件設計- 35 -</p><p>　　[一] 軟件脈沖分配器- 35 -</p><p

7、>　　[二] 逐點比較法插補程序- 37 -</p><p>　　[三] 步進電機升降速軟件設計- 38 -</p><p>　　第五章 數控機床零件加工程序- 40 -</p><p>　　第六章 總結與展望- 41 -</p><p><b>　　摘　要</b></p><p

8、>　　本文介紹普通車床的數控化改造，重點介紹機床數控化改造方案的確定，基本步驟，目的，經濟合理性，機床數控化改造計算（各種設計參數和結構，機械部分和電氣部分）。</p><p>　　關鍵詞：普通機床；數控化改造；傳動裝置；伺服驅動系統(tǒng)；計算機系統(tǒng)；零件加工；編程。</p><p>　　Summary:This text introduces the number of the com

9、mon lather to control to turn a reformation, the point introduction tool machine number controls to turn the reformation project to really settle, basic step, purpose, economic rationality, the tool machine number contro

10、ls to turn the reformation calculation.(various design parameter and structure, the machine part and electricities part)</p><p>　　Keyword:Common tool machine;The number controls to turn a reformation;Spread

11、to move device;Servo drive system;Calculator system;The spare parts process;Weave a distance.</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　數控技術和裝備發(fā)展趨勢</p><p>　　當今世界數控技術及裝備發(fā)展的趨勢及我國數控

12、裝備技術發(fā)展和產業(yè)化的現狀，在此基礎上討論了在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環(huán)境下，發(fā)展我國數控技術及裝備、提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性，并從戰(zhàn)略和策略兩個層面提出了發(fā)展我國數控技術及裝備的幾點看法。   裝備工業(yè)的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術及其產業(yè)、生物技術及其產業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產業(yè)）的

13、使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區(qū)別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數控技術及其產業(yè)，而且在“高精尖”

14、數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊罅Πl(fā)展以數控技術為核心的先進制造技術已成為</p><p>　　1 數控技術的發(fā)展趨勢</p><p>　　數控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、意料等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數字

15、化已是現代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面［1～4］。</p><p>　　1．1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢    效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將

16、其確定為21世紀的中心研究方向之一。    在轎車工業(yè)領域，年產30萬輛的生產節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結方式拼裝

17、，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。    從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINN</p><p>　　在加工精度方面，近10年來，普

18、通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。    在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展，應用領域進一步擴大。</p>

19、<p>　　1.2 5軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展    采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數控系統(tǒng)、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數控

20、機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。    當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。    在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度

21、的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。</p><p>　　1.3 智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢    21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內容包括在數控系統(tǒng)

22、中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。    </p><p>　　為解決傳統(tǒng)的數控系統(tǒng)

23、封閉性和數控應用軟件的產業(yè)化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統(tǒng)進行研究，如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)

24、，中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數控系統(tǒng)開放化已經成為數控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數控系統(tǒng)就是數控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、

25、運行平臺、數控系統(tǒng)功能庫以及數控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。    網絡化數控裝備是</p><p>　　1.4 重視新技術標準、規(guī)范的建立</p><p>　　1.4.1 關于數控系統(tǒng)設計開發(fā)規(guī)范    如前所述，開放式數控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，

26、并進行開放式體系結構數控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規(guī)范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。</p><p>　　1.4.2 關于數控標準    數控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數控技術誕生后的50年間的信息交換

27、都是基于ISO6983標準，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現代數控技術高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標準ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統(tǒng)一數據模型，從而實現整個制造過程，乃至各個工業(yè)領域產品信息的標準化。    STEP-NC的出現可能是

28、數控技術領域的一次革命，對于數控技術的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產生深遠的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下，NC程序可以分散在互聯(lián)網上，這正是數控技術開放式、網絡化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。    目前，歐美國家非常重視STEP

29、-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2</p><p>　　2 對我國數控技術及其產業(yè)發(fā)展的基本估計</p><p>　　我國數控技術起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制，數控技術的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間

30、以及“八五”的前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國數控技術的研究、開發(fā)以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產業(yè)化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產數控裝備的產業(yè)化取得了實質性進步。在“九五”末期，國產數控機床的國內市場占有率達50％，配國產數控系統(tǒng)（普及型）也達到了10％。&

31、#160;   縱觀我國數控技術近50年的發(fā)展歷程，特別是經過4個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績。    a.奠定了數控技術發(fā)展的基礎，基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統(tǒng)、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發(fā)的基礎，部分技術已商品化、產業(yè)化。    b.初步</p>&

32、lt;p>　　角度綜合考慮數控產業(yè)化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。    c.機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術及技術路線創(chuàng)新、產品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實施，往往規(guī)劃理想，實施困難。    d.技術方面。企業(yè)在技術方面自主創(chuàng)新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數控系統(tǒng)新標準研究不夠

33、。    </p><p>　　3 對我國數控技術和產業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考</p><p>　　3.1 戰(zhàn)略考慮    我國是制造大國，在世界產業(yè)轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業(yè)結構調整中，我國制造業(yè)將進一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟

34、格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術的制造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代制造業(yè)的發(fā)展進程。    我們應站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數控技術和產業(yè)問題，首先從社會安全看，因為制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰(zhàn)略物質，對我國實現禁運和限制，“東芝

35、事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。</p><p>　　3.2 發(fā)展策略    從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產業(yè)化水平為目標，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關鍵技術以及支持產業(yè)化發(fā)展的支撐技術、配套技術作為研究開發(fā)的內容，實現制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。 

36、0;  強調市場需求為導向，即以數控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業(yè)關鍵設備等）帶動數控產業(yè)的發(fā)展。重點解決數控系統(tǒng)和相關功能部件（數字化伺服系統(tǒng)與電機、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產品；沒有規(guī)模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品。</p><p>　　第二章 數控機床系統(tǒng)總體

37、設計</p><p>　　一 總體方案設計內容</p><p>　　接到一個數控裝置的設計任務以后，必須首先擬定總體方案，繪制系統(tǒng)總體框圖，才能決定各種設計參數和結構，然后再分別對機械部分和電氣部分進行設計。</p><p>　　機床數控系統(tǒng)總體方案的擬定包括以下內容：系統(tǒng)運動方式的確定、伺服系統(tǒng)的選擇、執(zhí)行機構的結構及傳動方式的確定，計算機系統(tǒng)的選擇等內容。&l

38、t;/p><p>　　一般應根據設計任務和要求提出數個總體方案，進行綜合分析、比較和論證，最后確定一個可行的總體方案。</p><p><b>　　系統(tǒng)運動方式的確定</b></p><p>　　數控系統(tǒng)按運動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位直線控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　控制方式的選擇<

39、;/b></p><p>　　系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。</p><p>　　經濟型數控機床普遍采用開環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)中，沒有檢測反饋裝置，數控裝置發(fā)出的信號的流程是單向的，也正是由于信號的單向流程，它對機床移動部件的實際位置不做檢測，所以機床加工精度要求不太高，其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。開環(huán)伺服系統(tǒng)主要由步進電機驅動。這類機床工作比較穩(wěn)定，

40、反應迅速，調試和維修都比較簡單。</p><p><b>　　二 總體方案確定</b></p><p>　　（1）、系統(tǒng)的運動方式伺服系統(tǒng)的選擇</p><p>　　由于改造后的經濟型數控機床應具備定位，直線插補，順、逆圓弧插補，暫停，循環(huán)加工，公英制螺紋加工等功能，故應選擇連續(xù)控制系統(tǒng)?？紤]達到屬于經濟型數控機床加工精度要求不高，為了簡化結

41、構、降低成本，采用步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)。</p><p><b>　?。?）、數控系統(tǒng)</b></p><p>　　根據機床要求，采用8位微機。由于MCS-51系列單片機具有集成度高，可靠性好，功能強，速度快，抗干擾性強，具有很高的性能價格比等特點，決定采用MCS-51系列的8031單片機擴展系統(tǒng)。</p><p>　　控制系統(tǒng)由微機部分、鍵盤

42、及顯示器、I/O接口及光電隔離電路、步進電機功率放大電路等組成，系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實現，顯示器采用數碼管顯示加工數據及機床狀態(tài)等信息。</p><p>　?。?）、機械傳動方式</p><p>　　為實現機床所要求的分辨率，采用步進電機經齒輪減速再傳動絲桿，為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，盡量減少摩擦力，選用滾珠絲桿螺母副。同時，為提高傳動剛度和消除間隙，采用預加負荷的結構

43、。齒輪傳動也要采用消除齒輪間隙的結構。</p><p>　　系統(tǒng)總體方案框圖如下：</p><p>　　圖1—系統(tǒng)總體方案框圖</p><p>　　第三章 進給系統(tǒng)設計計算</p><p><b>　　一 選擇脈沖當量</b></p><p>　　脈沖當量是衡量數控機床加工精度的一個基本技術參

44、數。經濟型數控車床、銑床常采用的脈沖當量是0.01~0.005mm/step。</p><p>　　根據機床精度要求確定脈沖當量：</p><p>　　縱向：0.01mm/step, 橫向：0.005mm/step(半徑)</p><p><b>　　二 計算切削力</b></p><p>　　用車床經驗公式F=

45、D來計算主切削力</p><p>　　式中D指車床身上最大加工直徑（mm）。橫切端面時主切削力可取縱切時F的1/2。</p><p>　　求出主切削里F以后再按以下比例分別求出分力F和F。</p><p>　　F：F：F=1 ：0.25 ：0.5</p><p>　　式中 F：指走刀方向的切削力（N）；</p><p>

46、;　　F：指垂直走刀方向的切削力（N）。</p><p>　　下圖為縱切和橫切時切削力的示意圖。</p><p>　　圖2—縱切和橫切時切削力的示意圖</p><p><b>　　縱車外圓</b></p><p>　　主切削力F(N)按經驗公式估計算：</p><p><b>　　F=D

47、= （N）</b></p><p>　　按切削力各分力比例：</p><p>　　F：F：F=1 ：0.25 ：0.4</p><p><b>　　F（N）</b></p><p><b>　　F（N）</b></p><p><b>　　橫切端面<

48、;/b></p><p>　　主切削力（N）可取縱切的1/2。 </p><p><b>　?。∟）</b></p><p><b>　?。∟）</b></p><p><b>　　（N）</b></p><p>　　三 滾珠絲杠螺母副的計算和選

49、型</p><p><b>　　縱向進給絲杠</b></p><p>　　計算進給軸向力F（N）</p><p>　　縱向進給這里為三角形導軌：F</p><p>　　式中K：指顛覆力矩影響的實驗系數，綜合導軌取K=1.15；</p><p>　　：指滑動導軌摩擦系數取0.15~0.18之間的值；

50、</p><p>　　G：指流板及刀架重力，G=1100N。</p><p>　　則 F=（N）</p><p><b>　　計算最大動負載Q</b></p><p>　　考慮滾珠絲杠在運轉過程中沖擊擾動對壽命的影響，則最大動負載Q的計算公式為：</p><p><b>　　Q&

51、lt;/b></p><p><b>　　L</b></p><p><b>　　n</b></p><p>　　式中 ：指滾珠絲杠導程，初選=8；</p><p>　　n：指絲杠轉速，（r/min）；</p><p>　　：指最大切削力條件下的進給速度（m/min）

52、,可取最高進給速度的1/2~1/3，此處取=0.3；</p><p>　?。褐甘褂脡勖鼤r間（h）,對于數控機床取T=15000h.。</p><p>　　L：指壽命，以10轉為一單位；</p><p>　?。褐高\動系數，見表1，選=1.3。</p><p><b>　　表1—運轉系數</b></p><

53、;p>　　則 n( r/min)</p><p><b>　　L</b></p><p><b>　　Q（N）</b></p><p>　　滾珠絲杠螺母副的選型</p><p>　　從手冊或樣本的滾珠絲杠副的尺寸系列表中可以找到相應的動負載C的滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格和結構類

54、型，選用時應滿足Q C的條件。</p><p>　　查表：可采用WL5008外循環(huán)調整預緊的雙螺母滾珠絲杠副，2.5圈1列，其額定動負載為23400N，符合Q C的條件。精度等級按表 2，選為1級。</p><p><b>　　Vmm</b></p><p>　　表 2—滾珠絲杠行程公差</p><p><b>

55、;　　4、傳動效率計算</b></p><p>　　式中 ：指螺旋升角，=255</p><p>　?。褐改Σ两?，滾珠絲杠副的滾動摩擦系數其摩擦角，約等于。</p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　5、剛度驗算</b></p><p&

56、gt;　　先畫出此縱向進給滾珠絲杠支承方式草圖，如圖3所示，最大軸向力為N，支承間距L=1500mm, 絲杠螺母及軸承均進行預緊，預緊力為最大軸向負荷的1/3。</p><p>　　圖3—縱向進給系統(tǒng)計算簡圖</p><p><b>　　計算如下：</b></p><p>　?。?） 絲杠的拉伸或壓縮變形量（mm）</p><

57、;p><b>　　F=N，</b></p><p><b>　　L=8mm,</b></p><p>　　EN/mm(材料彈性模數，對鋼來說是等于這個值)，</p><p>　　mm, R=2.477, e=0.068mm</p><p>　　則 d( mm)</p>

58、<p>　　A(mm) （A指滾珠絲杠按內徑定的 截面積）</p><p>　　絲杠導程L的變化量為：</p><p>　　總長度L=1500mm，絲杠上的變形量，由于兩端均采用推力球軸承，則值：</p><p><b>　　(mm)</b></p><p>　　(2) 滾珠與螺紋滾道間接觸變形（mm）

59、</p><p>　　由d=4.763mm, F=kgf,</p><p>　　承載滾珠數量 ZZ</p><p>　　由于滾珠絲杠副施加預應力，且預應力F為軸向負載的1/3，則變形</p><p><b>　　=0.0013</b></p><p><b>　?。╩m）</b

60、></p><p>　　(3) 支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸形變（mm）</p><p>　　這里采用有預緊時的推力球軸承則 </p><p>　　查《機械設計手冊》中表6-2-82，采用51109型推力球軸承，其d=45mm,</p><p>　　滾動體直徑D=3.969mm, 滾動體數量Z=22，</p><

61、p><b>　?。╩m）</b></p><p><b>　　則定位誤差</b></p><p>　　=0.01785mm0.025mm(規(guī)定定位精度)</p><p><b>　　6、穩(wěn)定性校核</b></p><p>　　滾珠絲杠兩端采用推力軸承，不會產生失穩(wěn)現象，故

62、不需作穩(wěn)定性校核。</p><p><b>　　橫向進給絲杠</b></p><p><b>　　計算進給軸向力</b></p><p>　　橫向導軌為燕尾形，計算如下：</p><p>　　由于是燕尾形導軌式中： K=1.4，=0.2</p><p><b>　　

63、則 N</b></p><p>　　2、計算最大動負載Q</p><p><b>　　n( r/min)</b></p><p><b>　　L</b></p><p><b>　　Q（N）</b></p><p>　　查表：可采用WL25

64、06外循環(huán)調整預緊的雙螺母滾珠絲杠副，2.5圈1列，其額定動負載為13100N，符合Q C的條件。精度等級按表 2—滾珠絲杠行程公差表，選為1級。</p><p><b>　　Vmm</b></p><p><b>　　4、傳動效率計算</b></p><p><b>　　5、剛度驗算</b><

65、/p><p>　　橫向進給滾珠絲杠支承方式如圖4所示，最大軸向力為2759N，支承間距L=550mm, 因絲杠長度較短，不需要預緊。</p><p>　　圖4—橫向進給系統(tǒng)計算簡圖</p><p><b>　　計算如下：</b></p><p>　　(1) 絲杠的拉伸或壓縮變形量（mm）</p><p&g

66、t;　　根據 N， D=25mm, EN/mm, R=2.064, e=0.056mm</p><p><b>　　d( mm)</b></p><p><b>　　A(mm)</b></p><p><b>　　（mm）</b></p><p>　　(2) 滾珠與螺紋滾道

67、間接觸變形（mm）</p><p>　　對滾珠絲杠副施加預緊力F為軸向負載的1/3。</p><p>　　由 mm, kgf</p><p>　　承載滾珠數量 ZZ</p><p><b>　　=0.0013</b></p><p><b>　?。╩m）</b></

68、p><p>　　(3) 支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸形變（mm）</p><p>　　這里采用有預緊時的推力球軸承則 </p><p>　　查《機械設計手冊》中表6-2-82，采用51104型推力球軸承，其d=20mm,</p><p>　　滾動體直徑D=3.175mm, 滾動體數量Z=14，</p><p><

69、b>　　（mm）</b></p><p><b>　　則定位誤差</b></p><p>　　=0.03682 (mm)</p><p>　　顯然變形量已大于規(guī)定的定位精度（），應該采取相應的措施修改，因橫向溜板空間限制，不宜加大滾珠絲杠直徑，故采用貼塑導軌來減少摩擦力，從而減少軸向力，采用貼塑導軌=0.03~0.05。重新計

70、算如下：</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Q（N）</b></p><p>　　由此可知：滾珠絲杠螺母副和軸承的型號可不改變。</p><p><b>　　此時的變形量為：</b></p><p><b>　

71、?。╩m）</b></p><p>　　=0.0013 （mm）</p><p><b>　?。╩m）</b></p><p><b>　　定位誤差</b></p><p>　　0.02412 (mm) 0.025mm(規(guī)定定位精度)</p><p><b&

72、gt;　　6、穩(wěn)定性校核</b></p><p>　　臨界負載與工作負載 之比稱為穩(wěn)定性系數，如果，則壓桿穩(wěn)定，為許用穩(wěn)定性安全系數，一般=2.5~4。</p><p>　　計算臨界負載（N）： </p><p>　　式中 E：指絲杠材料彈性模量，對鋼E（N/mm）；</p><p>　　J：指截面慣性矩（mm）,絲杠截面慣性矩J

73、（為絲杠螺紋的底徑）；</p><p>　?。航z杠兩支承端距離（mm）；</p><p>　?。航z杠支承方式系數，見表3，這里。</p><p>　　表3—滾珠絲杠支承方式系數</p><p><b>　　則 N</b></p><p>　　所以此絲杠不會產生失穩(wěn)。</p>

74、<p>　?。ㄈ┛v向及橫向滾珠絲杠副幾何參數</p><p><b>　　其幾何參數見表：</b></p><p>　　表4—WL5008及WL2506滾珠絲杠幾何參數</p><p>　　四 齒輪進給齒輪箱傳動比計算</p><p>　　1、縱向進給齒輪箱傳動比計算</p><p&g

75、t;　　已確定縱向進給脈沖當量，滾珠絲杠導程，初選步進電機步距角，可計算出傳動比：</p><p>　　在閉式軟齒面齒輪傳動中，齒輪的彎曲強度總是足夠的，因此齒數可取多些，推薦取Z=24~40。所以可選定齒輪數為：</p><p>　　2、橫向進給齒輪箱傳動比計算</p><p>　　已確定縱向進給脈沖當量，滾珠絲杠導程，初選步進電機步距角，可計算出傳動比：<

76、/p><p>　　可選定齒輪數為： </p><p>　　因進給運動齒輪受力不大，模數m取2。有關參數參照表5。</p><p>　　表5—傳動齒輪幾何參數</p><p>　　五 步進電機的計算和選型</p><p>　　縱向進給步進電機計算</p><p><b>　　

77、等效轉動慣量計算</b></p><p>　　傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總的轉動慣量可由下式計算：</p><p>　　式中 ：指步進電機轉子轉動慣量；</p><p>　　、：指齒輪、的轉動慣量；</p><p>　?。褐笣L珠絲杠轉動慣量；</p><p>　?。褐腹ぜ肮ぷ髋_重量（N）；</p

78、><p><b>　　：指絲杠導程（）；</b></p><p>　　參考同類型機床，初選反應式步進電機150BF，其轉子轉動慣量。</p><p>　?。ǚ謩e表示齒輪的分度圓直徑和齒寬）</p><p>　?。ǚ謩e表示齒輪的分度圓直徑和齒寬）</p><p>　?。ǚ謩e表示縱向滾珠絲杠的公稱直徑和支

79、承間距）</p><p>　　把這些數據代入上式： </p><p><b>　　電機力矩計算</b></p><p>　　機床在不同的工況下，其所需轉矩不同，下面分別按個階段計算：</p><p>　?。?）快速空載起動力矩</p><p>　　在快速空載起動階段，加速度所占的比例較大，

80、具體計算公式如下：</p><p>　　以上式中 ：指空載起動時折算到電機軸上的加速度力矩（）；</p><p>　?。褐刚鬯愕诫姍C軸上的摩擦力矩（）；</p><p>　?。褐附z杠預緊時折算到電機軸上的附加摩擦力矩（）；</p><p>　?。褐競鲃酉到y(tǒng)折算到電機軸上的總的轉動慣量；</p><p>　　：指電機最

81、大角加速度（）；</p><p>　?。褐鸽姍C最大轉速（）；</p><p>　?。褐高\動部件最大進給速度（）；</p><p><b>　　：指脈沖當量（）；</b></p><p>　?。褐覆竭M電機步距角（）；</p><p>　?。褐高\動部件從停止起動到最大快進速度所需時間（s），這里是30

82、ms；</p><p>　?。褐笇С痰哪Σ亮Γ∟），；</p><p>　?。褐复怪狈较虻那邢髁Γ∟）；</p><p>　?。褐腹ぜ肮ぷ髋_重量（N）；</p><p>　?。褐笇к壞Σ料禂担?；</p><p>　?。褐高\動部件的總重量（N）；</p><p>　?。褐庚X輪降速比；按計算；&l

83、t;/p><p>　?。褐競鲃渔溈傂剩话憧扇。?lt;/p><p>　?。褐笣L珠絲杠預加負載，一般取/3，為進給軸向力（N）；</p><p><b>　?。褐笣L珠絲杠導程；</b></p><p>　?。褐笣L珠絲杠未加預緊時的傳動效率，一般取。</p><p>　　將以前計算所得數據代入：</

84、p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p><b>　　（）</b></p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p><b>　　則 （）</b></p><p>　?。?）快速移動時所需力矩</p>

85、<p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　?。?）最大切削負載時所需力矩</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　從上面計算可以看出，、和三種工況下，以快速空載起動所需力矩最大，以此項作為初選步進電機的依據。</p><p>　　由表6得：當步進電機為三相

86、六拍時，，則（N）。</p><p>　　表6—步進電機起動轉距與最大靜轉距關系</p><p>　　按此最大靜轉距從表中查出，150BF002型最大靜轉距為13.72，大于所需最大靜轉距，可作為初選型號，但還必須進一步考核步進電機起動矩頻特性和運動矩頻特性。</p><p>　　計算步進電機空載起動頻率和切削時的工作頻率</p><p>　

87、　可查出150BF002型步進電機允許的最高空載啟動頻率為2800運行頻率為8000，再從圖5查出150BF002步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性。從圖中看出，當步進電機起動時，遠遠不能滿足此機床所要求的空載起動力矩（800.77），直接使用則會出現失步，所以必須采用升降速控制（用軟件實現），半起動頻率降到1000，起動力矩可提高到588.4，然后在電路上再采用高低壓驅動電路，還可以將步進電機輸出力矩擴大一倍左右。當快速運動和切削進給

88、時，150BF002型步進電機運行矩頻則完全可以滿足要求。</p><p>　　圖5—150BF002型步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性</p><p>　　橫向進給步進電機計算和選型</p><p>　　與縱向進給步進電機計算的方法一樣，如果縱向的步進電機能滿足條件那橫向的就也可以滿足條件，則這選用與縱向相同的步進電機。</p><p>

89、　　第四章 微機數控系統(tǒng)的設計</p><p>　　一 微機數控系統(tǒng)的設計綱要</p><p>　　[一] 硬件電路設計</p><p>　　硬件是組成系統(tǒng)的基礎，也是軟件編程的前提，數控系統(tǒng)硬件設計包括以下幾部分內容：</p><p>　　繪制系統(tǒng)電氣控制的結構框圖</p><p>　　據總體方案及機械結構的控

90、制要求，確定硬件電路的總體方案，繪制電氣控制結構圖。</p><p>　　機床硬件電路由五部分組成：</p><p>　　主控制器，即中央處理單元CPU；</p><p>　　總線，包括數據總線、地址總線和控制總線；</p><p>　　存儲器，包括程序存儲器和數據存儲器；</p><p>　　接口，即輸入/輸出接口電

91、路；</p><p>　　外圍設備，如鍵盤、顯示器等。</p><p>　　機床數控系統(tǒng)硬件框圖如圖6所示：</p><p>　　圖6—機床數控系統(tǒng)硬件框圖（開環(huán)系統(tǒng)）</p><p>　　選擇中央處理單元CPU的類型</p><p>　　根據設計要求，CNC系統(tǒng)的主CPU采用8031單片機。</p>&

92、lt;p><b>　　存儲器擴展電路設計</b></p><p>　　存儲器擴展包括數據存儲器和程序存儲器擴展兩部分。</p><p>　　選擇EPROM作程序存儲器時，應考慮：</p><p>　　速度應與CPU時鐘匹配；</p><p><b>　　容量適中。</b></p>

93、<p><b>　　I/O接口電路設計</b></p><p>　　設計內容包括：據外部要求選用I/O接口芯片，步進電機伺服控制電路，鍵盤、顯示部分以及其他輔助電路設計（如復位、掉電保護等）。這部分設計要求考慮系統(tǒng)的驅動能力。驅動能力不足時，系統(tǒng)工作不可靠。</p><p>　　在存儲器擴展和I/O接口電路中，均涉及到地址譯碼問題。</p>

94、<p>　　[二] 軟件電路設計</p><p>　　軟件是硬件的補充。確定硬件電路后，根據系統(tǒng)功能要求設計軟件。</p><p><b>　　軟件設計步驟</b></p><p>　　軟件設計步驟分為以下幾步：</p><p>　　據軟件要求實現的功能，制定出軟件技術要求；</p><p

95、>　　將整個軟件模塊化，確定個模塊的編制要求，包括個模塊功能，入口參數，出口參數；</p><p>　　據硬件資源，合理分配好存儲單元；</p><p>　　分別對個模塊編程，并調試；</p><p>　　連接各模塊，進行統(tǒng)一調試及優(yōu)化；</p><p>　　固化到程序存儲器中。</p><p>　　數控系統(tǒng)中常

96、用的軟件模塊</p><p>　　軟件實現環(huán)形分配器；</p><p><b>　　插補運算模塊；</b></p><p>　　自動升降速控制模塊等。</p><p>　　二 8031單片機及其擴展</p><p>　　[一] 8031單片機的簡介</p><p>　　

97、1、8031芯片引腳及片外總線結構</p><p>　?。?）8031芯片引腳功能</p><p>　　8031芯片有40個引腳，引腳配置見圖7：</p><p>　　圖7—8031芯片引腳</p><p>　　（2）各引腳按功能可分為三部分：</p><p>　　I/O口線：P0，P1，P2，P3共4個8位口；<

98、;/p><p>　　控制口線：，ALE，，RST； </p><p>　　電源及時鐘：V、V；XTAL1，XTAL2。</p><p><b>　?。?）應用特性：</b></p><p>　　I/O口線不能都用作用戶I/O口線；</p><p>　　I/O口的驅動能力，P0口可驅動8個TTL門電路，

99、P1，P2，P3則只能驅動4個；</p><p><b>　　P3是雙重功能口。</b></p><p>　　2、8031單片機片內結構</p><p>　　8031單片機由7個部件組成，既微處理器（CPU）、數據存儲器（RAM）、特殊功能寄存器、I/O口、串行口、定時/計數器及中斷系統(tǒng)，它們都是通過片內單一總線連接而成的。</p>

100、<p>　　[二] 8031單片機的系統(tǒng)擴展</p><p>　　8031單片機內無程序存儲器，如不擴展外部程序存儲器則不能工作，且片內僅有128字節(jié)數據存儲器，對于需要較多數據緩沖區(qū)的程序來說，片內RAM也不夠用，須擴展。8031片內四個I/O口中僅P1口可作為8位雙向的I/O接口用戶使用，也須擴展，有些情況還須擴展定時/計數器等。</p><p>　　1、8031的片外

101、總線結構</p><p>　　所有的外部芯片都通過三組總線進行擴展：</p><p>　　數據總線（DB）：由P0口提供，數據總線要連接到連接的所有外圍芯片上，但在同一時間只能夠有一個是有效的數據傳輸通道。</p><p>　　地址總線（AB）：16位，可尋址范圍為64K字節(jié)，AB由P0口提供低8位地址，與數據分時傳送，傳送數據時將低8位地址鎖存。高8位地址由P2口

102、提供。</p><p>　　控制總線（CB）：系統(tǒng)擴展用控制總線有、、、ALE、。</p><p><b>　　2、系統(tǒng)擴展能力</b></p><p>　　據地址總線的寬度，在片外可擴展的存儲器最大容量為64K字節(jié)。</p><p>　　片外數據存儲器與程序存儲器的操作使用不同的指令和控制信號。允許兩者的地址重復。故片

103、外可擴展的數據存儲器與程序存儲器分別為64K。</p><p>　　擴展的I/O口與片外數據存儲器統(tǒng)一編址，不再另外提供地址線。</p><p><b>　　3、地址鎖存器</b></p><p>　　8031擴展系統(tǒng)時，由P0口提供數據及低8位地址，分時傳送，故須地址鎖存。常用的地址鎖存器芯片是74LS373（帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器），其

104、引腳及連接見圖8。</p><p>　　圖8—74LS373引腳及連接圖</p><p><b>　　圖中：</b></p><p>　　D~D：信號輸入端；</p><p>　　Q~Q：信號輸出端；</p><p>　　G：下降沿時，將D~D鎖存于內部；</p><p>

105、　　E：使能端，E=0時，三態(tài)門處于導通狀態(tài)，輸出端Q~Q與輸入端D~D連通，當E=1時，輸出三態(tài)門斷開，輸入數據鎖存。</p><p><b>　　4、地址譯碼</b></p><p>　　8031擴展電路中，都涉及到外部地址空間分配問題，即當8031數據總線分時與多個外圍芯片進行數據傳送時，首先要進行片選，然后再進行片內地址選擇。</p><p

106、>　　地址譯碼實現片選的方法可分為三種：線選法、全地址譯碼法和部分地址譯碼法。這里選用部分地址譯碼法。這種方法是線選與地址譯碼相結合。圖9為74LS138碼器的引腳圖。</p><p>　　當G時，74LS138工作。C、B、A的輸出決定譯碼器的輸出引腳。</p><p>　　圖9—74LS138引腳圖</p><p>　　[三] 存儲器擴展</p&g

107、t;<p><b>　　1、存儲器常用芯片</b></p><p>　　（1）EPROM芯片</p><p>　　常用的程序存儲器芯片（EPROM）有2761（2K8）、2732（4K8）、2764（8K8）、</p><p>　　27128（16K8）、27256（32K8）和27512（64K8）等，均為28腳雙列直插式扁平封

108、裝長片，圖10為常用EPROM引腳。</p><p>　　圖10—常用EPROM引腳排列</p><p>　　EPROM選用原則：</p><p>　　據控制對象和任務的復雜程度，以及是否需要大量計算來確定存儲系統(tǒng)容量（粗略估計，留有一定余地，以備系統(tǒng)的功能擴展用），為使電路簡化，盡可能選擇大容量芯片，以減少芯片組合。</p><p>　　芯

109、片的工作速度滿足系統(tǒng)的時序要求。8031訪問EPROM時，其所提供的讀取時間t與所選的晶體時鐘有關，約為3T，不同型號的EPROM工作速度一般為200~450ns，故選取芯片時，應使其工作速度小于t。</p><p><b>　?。?）數據存儲器</b></p><p>　　數據存儲器有動態(tài)和靜態(tài)之分，兩者相比，靜態(tài)RAM無須考慮保持數據而設置的刷新電路，擴展簡單，在

110、數據存儲器擴展電路中應用較廣泛。</p><p>　　常用的靜態(tài)RAM有6116（2K8）、6264（8K8）、62256（2K8）等，它們都由單一的+5V電源供電，28腳雙列直插式扁平封裝，典型存取時間為150~200ns。其引腳如圖11所示：</p><p>　　圖11—常用RAM的引腳</p><p><b>　　2、存儲器的擴展</b>

111、</p><p>　　8031芯片與存儲器的連接</p><p>　　存儲器擴展實質是三總線的連接。</p><p>　　據芯片存儲容量的大小確定數據、地址線的根數。</p><p>　　數據線的連接：將8031芯片的P~P按位與RAM數據線D~D直連。</p><p>　　地址總線的連接：據確定的地址線根數，將相應的

112、低位地址線相連，剩余高位地址線作片選。</p><p>　　控制總線的連接：對應控制線連接。</p><p>　　[四] I/O口的擴展</p><p>　　MCS—51單片機共有四個8位并行I/O口，可提供給用戶使用的只有P1口和部分P3口線，因此不可避免的要進行I/O端口的擴展。Intel公司常用的外圍接口芯片有：8155、8255及8279等。此外還有74L

113、S系列的TTL電路和CMOS電路鎖存器、三態(tài)門電路也可以為擴展I/O口。</p><p><b>　　I/O口擴展方法</b></p><p>　　據擴展并行I/O口時數據線的連接方式，I/O口擴展方式可分為三種：</p><p><b>　　總線擴展方法</b></p><p><b>

114、　　串行口擴展方法</b></p><p>　　通過單片機片內I/O口的擴展方法</p><p><b>　　常用接口芯片</b></p><p><b>　　（1）8155芯片</b></p><p>　　8155芯片內具有256個字節(jié)RAM、2個8位、1個6位的可編程I/O口和1個1

115、4位計數器。</p><p>　　8155的結構和引腳見圖12：</p><p>　?。╝） (b)</p><p>　　圖12—8155的邏輯結構與引腳</p><p><b>　　(2)8255芯片</b></p><p&g

116、t;　　8255具有3個8位的并行I/O口，分別為PA、PB、PC口，其中PC口又分為高4位（PC~PC）和低4位（PC~PC）。</p><p><b>　?。?）8279芯片</b></p><p>　　8279內部有168顯示數據RAM，通過命令字可選擇顯示器的4種工作方式，內部還有6字節(jié)。</p><p>　　三 步進電機驅動電路

117、</p><p>　　在經濟型數控機床中，大多采用步進電機開環(huán)控制。而單片機的I/O口或I/O擴展口的驅動能力有限，為使步進電機正常運行并輸出一定功率，需有功功率放大環(huán)節(jié)；為避免強電干擾，因此還需采用隔離電路。其控制電路框圖如圖14所示：</p><p>　　圖14—步進電機控制框圖</p><p>　　[一] 脈沖分配器（環(huán)行分配器）</p>

118、<p>　　有硬件和軟件分配器兩種，硬件分配器需要的I/O接口連線少，執(zhí)行速度快，需要專用的芯片，軟件則用程序實現。</p><p><b>　　脈沖分配器的芯片</b></p><p>　　目前采用的TTL集成脈沖分配器有三相、四相、五相和六相，其型號分別為YB0B、YB014、YB015及YB016，都為18個引腳的直插式封裝。其主要性能參見表8：<

119、;/p><p>　　表8—TTL脈沖分配器主要性能參數</p><p>　　[二] 光電隔離電路</p><p>　　單片機系統(tǒng)要控制電壓高、電流大的信號，必須采用電氣上的隔離并抑制干擾，光電耦合器就是利用光傳遞信息的器件，使電路的輸入和輸出在電氣上完全隔離，大大提高了系統(tǒng)安全可靠性，并可實現共模噪聲的抑制和電源的變換等。</p><p>　　

120、光電耦合器的類型按輸出結構可分為直流和交流輸出兩類。直流輸出可采用：（1）晶體管輸出；（2）達林頓管輸出；（3）史密特觸發(fā)器輸出。交流可采用：（1）單向可控硅輸出；（2）雙向可控硅輸出等。</p><p>　　[三] 功率放大器</p><p>　　脈沖分配器的功率很小，不能滿足步進電機的要求，必須將它放大以產生足夠大的功率，驅動步進電極正常運轉。</p><p>

121、;　　從步進電機的起動矩頻特性和運行矩頻特性可以看出，隨著運行矩頻的增高，步進電機帶動負載的能力下降。產生的主要原因是：作為功率放大器負載的步進電機是電感負載，當改變通電狀態(tài)時，通電繞組的電流將從零逐漸增大，該繞組中產生感應電勢使電流按指數規(guī)律上升，并將電源一部分能量存在（電感）繞組中，電流的時間常數為：</p><p>　　式中：指步進電機一相繞組的平均電感量</p><p>　?。和?/p>

122、回路的電阻，包括繞組電阻、功率放大器輸出級的內阻及串聯(lián)電阻。</p><p>　　而斷電繞組電流是下降的，這時存儲于繞組中的勢能將以電流式釋放出來，使電流按指數規(guī)律下降，其時間常數為：</p><p>　　式中：指放電回路電阻，包括繞組電阻，續(xù)流二極管正向電阻等。</p><p>　　這樣就使繞組中電流緩慢增加和下降，步進各相繞組電流幾乎同時存在，步進電機負載能力下

123、降，嚴重時會出現失步。</p><p>　　為提高步進電機動態(tài)特性，可采用以下幾種方法：（1）電阻法；（2）雙電源法。</p><p>　　[四] 其他輔助電路</p><p><b>　　掉電保護電路</b></p><p>　　RAM中存放的數據一掉電就會全部丟失。為了保護RAM中的信息，采用掉電保護電路。圖15所