摘   要
随着制造业的发展，人们深刻的感受到数控机床在生产中的地位是越来越重要。本文结合机电一体化的需要，设计以单片机作为控制系统的X-Y型工作台（X－Y工作台是指能分别沿着X向和Y向移动的工作台）。通过对X-Y型工作台机械结构设计和控制电路接口的设计，阐述了机电一体化设计中的共性和关键技术。这种工作台通常与整机设计成一个整体，其形状，尺寸，结构因机器类型不同而有较大差异，但其工作原理有着共同点。
关键词：X-Y数控十字滑台；机电一体化；单片机
Abstract
Along with manufacturing industry development，people's profound feeling numerical control engine bed in production status is more and more important. Combine mechanical-electrical integration’s need, design a Model X-Y working bench with one-chip computer as the of the control system(X-Y working bench is separately along X and Y motion work table.). Though describing the working bench mechanical’s design of structure and interface of the control circuit to Model X-Y, have explained generality in the design of mechanical-electrical integration and its key technology. This kind of working bench is usually designed with the complete machine into a whole , its form , size, there is a greater difference because types of the machine are different in the structure, but its operation principle has common point.
Keywords: X-Y numerical control cross slippery platform; The mechanical-electrical integration; One-chip computer
目    录
1 绪论 1
1.1数字控制技术的产生和发展 6
1.2我国数控机床的发展情况 7
1.3数控机床中十字滑台的设计 7
2 机床改造总体方案设计 9
3 确定机械传动改造方案 10
3.1 设计原始参数 10
3.2 确定切削用量 10
3.3 进给运动的切削负载分析及计算方法 10
3.3.1、各个方向的分力 10
3.3.2、摩擦阻力 10
3.3.3、等效转动惯量计算 11
3.3.4、丝杠摩擦阻力矩的计算 11
3.3.5、等效负载转矩Tm的计算 11
3.3.6、起动惯性阻力矩的计算 11
3.3.7、步进电机输出轴总的负载转矩的计算 11
3.4 步进电机的匹配选择 12
3.5 滚珠丝杠的选择与校核 12
3.5.1、工作原理及结构 12
3.5.2、滚珠丝杠副的特点 12
3.5.3、承载能力的校核 13
3.5.4、压杆稳定性验算 13
3.5.5、刚度验算 13
3.6 齿轮的校核计算 14
3.7 轴承的选择与校核 17
3.8 导轨的选择 18
4 控制系统的硬件及软件设计 19
4.1 确定控制系统方案 19
4.2 单片机控制系统硬件设计 19
4.2.1、单片机控制系统的硬件构成 19
4.2.2、单片机引脚及其功能 20
4.2.3、控制线 20
4.3 单片机的选择 21
4.4 存储器的选用与扩展 21
4.5 存储器的选用及连接 21
4.6 地址锁存器 22
4.7 键盘与显示电路及其程序 23
4.7.1、8155工作方式设定 25
4.7.2、状态查询 25
4.7.3、8155定时功能 26
4.7.4、键盘显示电路工作原理 27
4.8 步进电机接口电路 35
5 总结 38
参考文献 39
致谢 40