《課程設(shè)計(jì)論文用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)改造C616車床》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《課程設(shè)計(jì)論文用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)改造C616車床（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：C616型普通車床改造為 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 學(xué)校：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間：2011.01.11 序言 面對(duì)日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，企業(yè)只有不斷開(kāi)發(fā)適銷對(duì)路的新產(chǎn)品，才能保持其旺盛的生命力，而與有高精密，柔性化，高效率的特點(diǎn)的現(xiàn)代自動(dòng)化制造系統(tǒng)是企業(yè)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新產(chǎn)品的保證。我國(guó)是一個(gè)工業(yè)化相對(duì)落后的地區(qū)，雖擁有大量的機(jī)械加工設(shè)備，但不能適應(yīng)制造業(yè)多品種、小批量的生產(chǎn)方式。所以，加工中心數(shù)控系統(tǒng)等加工設(shè)備為大多數(shù)制造商所親睞，但不菲的價(jià)格成為企業(yè)創(chuàng)新的瓶頸

2、。目前最經(jīng)濟(jì)的方法就是對(duì)我國(guó)現(xiàn)有車床進(jìn)行數(shù)控改造，這樣不但會(huì)大大改變現(xiàn)狀而且成本低，而且周期短有利于加工工業(yè)的發(fā)展。 設(shè)計(jì)題目：用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)改造C616車床 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、設(shè)計(jì)采用步進(jìn)電機(jī)伺服機(jī)構(gòu)的開(kāi)環(huán)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，控制對(duì)象為機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的x、z向工作臺(tái)。 2、總體方案包括機(jī)械、電機(jī)、微機(jī)部分的選擇與設(shè)計(jì)。 3、對(duì)縱向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并畫(huà)出縱向進(jìn)給系統(tǒng)裝配圖。 4、設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括環(huán)形分配器的選擇、設(shè)計(jì)、光電耦合器和功放電路的設(shè)計(jì)及其與微機(jī)的接口電

3、路，畫(huà)出驅(qū)動(dòng)電路圖。 5、軟件設(shè)計(jì)。 機(jī)床改造結(jié)構(gòu)示意圖 機(jī)械設(shè)計(jì)部分 一、機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械部分的要求： 1、低摩擦導(dǎo)軌（滾動(dòng)摩擦）精密絲杠（滾珠絲杠）。 2、無(wú)傳動(dòng)間隙（用絲杠螺母副消除間隙）。 3、高剛度 4、高諧振頻率 5、地慣性（以提高穩(wěn)定性和響應(yīng)特性）。 二、設(shè)計(jì)已知條件： 1:、工作臺(tái)重量W=800N 2、起重動(dòng)加速時(shí)間T=50ms 3、脈沖當(dāng)量δ=0.01mm/step 4、快速進(jìn)給速度Vmax=2m/min 5、工作臺(tái)行程L=640mm. 6、滾珠絲杠基本導(dǎo)程l=6mm 7、步進(jìn)電機(jī)步距角α=0.75/step

4、 三、機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算： (1)切削計(jì)算 由〈〈機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉可知，切削功率 Nc=NηK 式中 N--電機(jī)功率，查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，N=4KW； η--主傳動(dòng)系統(tǒng)總效率，一般為0.7～0.85取η=0.75； K--進(jìn)給系統(tǒng)功率系數(shù)，取為K=0.96。 則： Nc=40.750.96=2.88KW 由《金屬切削原理》可知，切削功率： 式中括號(hào)內(nèi)第二項(xiàng)消耗的功率與第一項(xiàng)相比（一般小于1%）可忽略不計(jì)。 因此可認(rèn)為： 若單位制?。?Fz--主切削力（N） Vc--切削線速度（m/min） 則： 普通車床加工工件時(shí)，當(dāng)采用硬質(zhì)合金工具時(shí)，其最小和最大切削速度分

5、別為100m/min和600m/min。取Vc=100m/min。 則： 當(dāng)Kr=45 λs=0 ro≈15時(shí)，各分力之間的近似關(guān)系為 Fx=（0.1～0.6）Fz Fy=（0.3~0.4）Fz Fx=Ff Fy=Fp 取： Ff=0.5FZ=0.51728=864N Fp=0.4FZ=0.41728=691.2N (2)滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 1）最大工作載荷Fm的計(jì)算 綜合導(dǎo)軌車床絲杠的軸向力： 式中 Ff、Fc—切削分力 G—移動(dòng)部件的重量 --導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù) K—考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù) 對(duì)于綜合導(dǎo)軌 式中K=1.15，=0.15

6、～0.18，取為0.16。 則 Fm=1.15864+0.16(1728+800)=1398.08N 2） 最大動(dòng)載荷的計(jì)算 由《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知 絲杠壽命 =60nT/ 式中--絲杠轉(zhuǎn)速 T—使用壽命時(shí)數(shù) 數(shù)控機(jī)床取T=15000h 絲杠轉(zhuǎn)速 == 式中--主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速 =1000r/min v—切削速度 f--進(jìn)給量 f=0.3mm/r D—被切削工件直徑 D=80mm --絲杠導(dǎo)程 =6mm 則 ==20r/min L==18 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知最大動(dòng)載荷 = 式中 --滾珠絲杠副的壽命 單位

7、為 --載荷系數(shù) 由平穩(wěn)或輕度沖擊 取=1.2 --硬度系數(shù) 由HRC58 取=1 --滾珠絲杠副的最大工作載荷 則 =1.211398.08=4396.8N 3）規(guī)格型號(hào)的初選 初選滾珠絲杠副的規(guī)格，應(yīng)使其額定動(dòng)載荷 當(dāng)滾珠絲杠副在靜態(tài)或低速狀態(tài)下 長(zhǎng)時(shí)間承受工作載荷時(shí)，還應(yīng)使其額定靜載荷（2~3）Fm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 選絲杠型號(hào)：2506-2.5 CDM外循環(huán)性 相關(guān)參數(shù)： 公稱直徑： 外徑： 剛度： 導(dǎo)程： 滾珠直徑： 額定動(dòng)載荷： 額定靜載荷： 4）效率計(jì)算：根據(jù)〈〈機(jī)械原理〉〉的公式，絲杠螺母副的傳動(dòng)效率η為： η= 式中摩

8、擦角ψ=10′ 螺旋升角γ=，由算得：= 則 3)剛度驗(yàn)算 1>絲杠的拉伸或壓縮變形量 式中--絲杠最大工作載荷 a--絲杠兩端支承間距 E--絲杠材料的彈性模量，取 S--絲杠按底徑確定的截面積 M--轉(zhuǎn)矩 I--絲杠按底徑確定的截面慣性矩 由于轉(zhuǎn)矩M一般較小，原式可變?yōu)椋? 內(nèi)徑 絲杠拉伸取"+"，壓縮取"-" 所以 =4.8 2>滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 有預(yù)緊時(shí)： 式中： Dw--滾珠直徑，單位為mm --滾珠總數(shù)量，圈數(shù)列數(shù) Z--單圈滾珠數(shù)，（外循環(huán)） --預(yù)緊力，單位為N 滾珠絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力，

9、 得 絲杠有預(yù)緊力且預(yù)緊力達(dá)軸向工作載荷的1/3時(shí) 實(shí)際變形可減少1/2 總變形量： 查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》知： 任意300mm內(nèi)累計(jì)螺距公差允許到 則： 所以，滿足設(shè)計(jì)要求。 4）穩(wěn)定性驗(yàn)算 此縱向滾珠絲杠副采取一端軸向固定一端簡(jiǎn)支的方式 滾珠絲杠屬于受軸向力的細(xì)長(zhǎng)桿，如果軸向負(fù)載過(guò)大，則可能產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，失穩(wěn)時(shí)，臨界載荷應(yīng)滿足： 式中： --臨界載荷，單位為N --絲杠支承系數(shù)，雙推簡(jiǎn)支式?。? K--壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取為2.5--4，取k=4 a—滾珠絲杠兩端支承間的距離 E—鋼的彈性模量 I—絲杠按底徑確定的截面慣性矩 又：Ls--滾

10、珠絲杠兩端支承間的距離 絲杠螺紋長(zhǎng)度Ls=工作臺(tái)行程Ly+螺紋長(zhǎng)度L+2余程Le=640+87+224=775mm 其中Ly、Le均為《機(jī)電一體化手冊(cè)》查得 最終得臨界載荷： 滿足穩(wěn)定性要求。 (3)齒輪(薄片齒輪軸向拉簧錯(cuò)齒調(diào)整法) 傳動(dòng)比 式中 --步進(jìn)電機(jī)步距角 取=0.75/step --滾珠絲杠導(dǎo)程 取=6mm --縱向進(jìn)給脈沖當(dāng)量 取=0.01mm/step 得 =1.25 取 Z1=28mm Z2=35 m=2.5mm α=20 d1=mZ1=2.528=70mm d2=mZ2=2.535=87.5mm =d1+

11、2ha*=70+22.5=75mm =d2+2ha*=87.5+22.5=92.5mm (4)電機(jī) 1）等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 齒輪選用45鋼，近似看做圓柱體 齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： JZ1=7.83.3=6.18=6.18 JZ2=7.82.8=15.99=12.80 絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： JS=7.8L=7.8120=3.66 根據(jù)動(dòng)能守恒知，等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小可以忽略。 因此,總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 化簡(jiǎn)得： 解得： 2）所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩計(jì)算 快速空載啟動(dòng)時(shí)所需力矩 最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 快速進(jìn)給時(shí)所需力矩 M=Mf＋M0 式中 Mam

12、ax--空載啟動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩； Mf--折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩； M0--由于絲杠預(yù)緊所引起，折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩； Mat--切削時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩； Mt--折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩。 Ma=Nm 當(dāng)n=nmax時(shí)Mamax=Ma nmax===416.7r/min 當(dāng)n=nt時(shí) Ma=Mat ====24.88r/min 摩擦力矩： Mf== 式中 --摩擦力（由工作臺(tái)重量引起） --進(jìn)給系統(tǒng)的效率 中型機(jī)為0.75~0.8取=0.8 --軌道摩擦系數(shù) 取=0.16 附加摩擦力矩： 當(dāng)=0.

13、9時(shí)預(yù)加載荷 =Fx 則： 所以,快速空載啟動(dòng)時(shí)所需力矩： =149.16＋12.23＋5.23=166.62N㎝ 切削時(shí)所需力矩： =8.9＋12.23＋5.23＋82.54=108.9N㎝ 快速進(jìn)給時(shí)所需力矩： M=Mf＋M0=12.23＋5.23=17.46N㎝ 由以上分析計(jì)算可知： 所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動(dòng)時(shí) Mmax=166.62N㎝=1.6662N.m 3）步進(jìn)電機(jī)選擇 啟動(dòng)力矩一般啟動(dòng)力矩選取為： 式中 Mq--電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩； Mmax--電動(dòng)機(jī)最大力矩。 電機(jī)采用三相六拍式，查《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)表》 由

14、《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》表可知： 選110BF003電機(jī) 相關(guān)參數(shù)： 外徑：φ110mm長(zhǎng)度：160mm軸頸φ11mm步距角：0.75/step 電氣部分設(shè)計(jì) 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)深入到機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，在本設(shè)計(jì)中所謂經(jīng)濟(jì)型計(jì)算機(jī)數(shù)控是采用八位微機(jī)系統(tǒng)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)租場(chǎng)開(kāi)環(huán)兩坐標(biāo)進(jìn)給的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)。 電氣部分設(shè)計(jì)包括硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。 一、數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其性能的好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作性能，有了硬件軟件才能有效地進(jìn)行。數(shù)控系統(tǒng)的基本硬件電路由以下幾部分組成：控制器、存儲(chǔ)器、接口電路、光電隔離電路、功率放大器。

15、 1、控制器： 本系統(tǒng)選用8088cpu系統(tǒng)作為數(shù)控系統(tǒng)的控制器件。 ①一般計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)有速度、字長(zhǎng)、內(nèi)存的大小、軟件配置等。8088一般有cpu、I/O電路、存儲(chǔ)器三部分組成。 ②時(shí)鐘脈沖頻率是計(jì)算機(jī)工作速度的主要因素，8088cpu的時(shí)鐘頻率為10MHZ。 2、存儲(chǔ)器 20位的地址在CPU內(nèi)可尋址，1M字節(jié)的內(nèi)存空間，而機(jī)構(gòu)內(nèi)的存儲(chǔ)器是16位的，只能尋址64k字節(jié)，8088系統(tǒng)把1M存儲(chǔ)空間系統(tǒng)分成16個(gè)邏輯段，每個(gè)邏輯段允許在存儲(chǔ)空間浮動(dòng)，即段與段之間可以部分重疊、完全重疊、連續(xù)排列、斷續(xù)排列非常靈活。在整個(gè)存儲(chǔ)空間中可以設(shè)置若干個(gè)邏輯段，對(duì)任意一個(gè)物理地址可以唯一的被包

16、含在一個(gè)邏輯段內(nèi)，也可以包含在多個(gè)相互重疊的邏輯段內(nèi)，只要有段地址和段內(nèi)偏移地址就可以訪問(wèn)到這個(gè)物理地址所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間。 在8088存儲(chǔ)空間中，把16k字節(jié)的存儲(chǔ)空間成為一節(jié)，為簡(jiǎn)化操作，要求各個(gè)邏輯段從節(jié)的整數(shù)邊界開(kāi)始，也就是說(shuō)段首地址第四位應(yīng)該是“0”，因此，應(yīng)該把段首地址的高16位稱為段基址，存放在受寄存器中，段間偏移地址存放在IP或SP中，DS、CS、SS、ES的段基址分別為2058H、250AH、8FFBH和EFFOH。 3、光電耦合電路 光電耦合在微機(jī)系統(tǒng)中具有非常重要的作用，其通過(guò)發(fā)光二極管的光輝推動(dòng)光敏三極管導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)中的光電隔離。 光電耦合器左右： ①

17、隔離功能使微機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)隔離，防止現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)入微機(jī)，從而保證微機(jī)可靠工作。 ②實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平轉(zhuǎn)換可以將來(lái)自微機(jī)的輸出信號(hào)電平很方便地轉(zhuǎn)換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的信號(hào)電平或者將來(lái)自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為危機(jī)所需的信號(hào)電平。 ③負(fù)載驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管可將電流放大很多，具有較強(qiáng)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力 8255輸出口的放出及吸入電流均較大，故可直接用高電平來(lái)推動(dòng)三極管驅(qū)動(dòng)發(fā)光管。猶豫8255在上電復(fù)位時(shí)，端口初置為輸入狀態(tài)，即高阻抗?fàn)顟B(tài)，為不使開(kāi)機(jī)輸出額外的信息，三極管基極應(yīng)拉成低電平。 4、功率放大器 功率放大電路分為單電源和雙電源，單電源線路簡(jiǎn)單，但效率不高，所以選用雙電源型。雙電源采用高低壓供電路，如下圖。

18、 工作原理： 無(wú)脈沖輸入時(shí)VT1VT2VT3VT4均截止，電動(dòng)機(jī)繞組W無(wú)電流通過(guò)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。 有脈沖輸入時(shí)，VT1VT2VT4飽和導(dǎo)通，在VT2由截止到飽和期間，其集電極電流，也就是脈沖變壓TI的一次電流急劇增加，在變壓器三次側(cè)感生一個(gè)電壓，使VT3導(dǎo)通，80V的高壓經(jīng)高壓管VT3加到繞組W上，使電流迅速上升，當(dāng)VT2進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，TI一次側(cè)電流暫時(shí)恒定，無(wú)磁通量變化，二次側(cè)的感應(yīng)電壓為零，VT3截止。這時(shí)，12V低壓電源經(jīng)VD1加到電動(dòng)機(jī)繞組W上并維持繞組中的電流，輸入脈沖結(jié)束后，VT1VT2VT3VT4又都截止，存儲(chǔ)在W中的能通過(guò)18歐姆的電阻和VD2放電，該電路由于采用高壓驅(qū)動(dòng)

19、，電流增長(zhǎng)加快，脈沖電流的前沿變陡，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行頻率都得到了提高。 二、數(shù)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)采用步進(jìn)電機(jī)伺服機(jī)構(gòu)的開(kāi)環(huán)機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)控制對(duì)象為機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)X、Z工作臺(tái)，用逐點(diǎn)比較法，插補(bǔ)法加工已知直線，故主程序調(diào)出插補(bǔ)子程序，由8255A中斷服務(wù)子程序完成越界急停報(bào)警。 1．主程序功能 8255A的初始化，8259A的初始化，調(diào)用插補(bǔ)加工子程序。 2．8255A的設(shè)置 本設(shè)計(jì)采用AD的8根引線來(lái)控制X、Z電機(jī)，紅燈，綠燈。其中紅燈于警鈴相連，紅燈亮，警鈴響，作輸出作業(yè)。 其控制字 D7 D6 D5 D

20、4 D3 D2 D1 D0 1 0 0 0 0 0 0 0 標(biāo)志位 端口AI工作方式0 A作輸出 控制字：1000 0000B=80H 8255A作為基本的輸入、輸出口、AD工作方式為0 分別控制X電機(jī)的、、相 分別控制Z電機(jī)的、、相 控制綠燈，綠燈亮，表示運(yùn)行正常 控制紅燈，紅燈亮，表示有緊急情況 3． 三項(xiàng)六拍環(huán)分器脈沖通電代碼 X電機(jī)通電代碼

21、 相 代碼 0 0 0 0 1 0 0 1 A 09H 0 0 0 0 1 0 1 1 AB 0BH 0 0 0 0 1 0 1 0 BC 0A

22、H 0 0 0 0 1 1 1 0 BC 0EH 0 0 0 0 1 1 0 0 C 0CH 0 0 0 0 1 1 0 1 CA 0DH Y電機(jī)通電代碼

23、 相 代碼 0 0 0 1 1 0 0 0 A 18H 0 0 1 1 1 0 0 0 AB 38H 0 0 1 0 1 0 0 0 B 28H

24、 0 1 1 0 1 0 0 0 BC 68H 0 1 0 0 1 0 0 0 C 48H 0 1 0 1 1 0 0 0 CA 58H 中斷時(shí)

25、 代碼 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 4．8259A的設(shè)置 8259A可編程中斷控制器，一共可接收8個(gè)中斷，本次設(shè)計(jì)共用5個(gè)中斷口，分別用來(lái)控制+X、-X、+Z、-Z 方向的越界和急停按鈕。 8259A的預(yù)置命令字 的設(shè)置，其端口地址為偶地址 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 命令字為

26、13H 采用邊緣觸發(fā)：?jiǎn)渭?jí)使用，需要設(shè)置 的設(shè)置，其端口地址為奇地址 7 6 5 4 3 2 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 命令字為 60H 的設(shè)置，其端口地址為奇地址 7 6 5 4 3 2 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 命令字為 01H 采用非特殊完全嵌套方式，非自動(dòng)EOI方式 8259A的操作命令字 的設(shè)置，其端口地

27、址為奇地址 7 6 5 4 3 2 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 命令字為0E0H 都可引入中斷 的設(shè)置，其端口地址為偶地址 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 命令字為0A0H 采用普通EOI循環(huán)方式 5． 用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)加工程序設(shè)計(jì) <1>直線插補(bǔ)計(jì)算原理 根據(jù)逐點(diǎn)比較法的原理，每走一步必須把動(dòng)點(diǎn)的實(shí)際

28、位置與給定軌跡的理想位置間的誤差以“偏差”形式計(jì)算出來(lái)，然后根據(jù)偏差的正負(fù)決定下一步的走向，已逼近給定軌跡。 <2>逐點(diǎn)比較插補(bǔ)加工中由四個(gè)環(huán)節(jié)組成 a．偏差判別 通過(guò)偏差計(jì)算確定刀具的位置，當(dāng)偏差時(shí)，刀具在被加工斜線上方，當(dāng)時(shí)，刀具在被加工斜線下方 b．刀具進(jìn)給 由上一步偏差判斷結(jié)果，確定刀具進(jìn)給方向，由此糾正偏差。若向X方向移動(dòng)，若向Z方向移動(dòng)。 c．偏差計(jì)算 d．終點(diǎn)判別 判別刀具是否達(dá)到終點(diǎn)，到終點(diǎn)時(shí)則停止，否則繼續(xù)插補(bǔ)。 6．三相六拍環(huán)分子程序 步進(jìn)電機(jī)的各繞組必須按一定的順序通電才能正常工作。環(huán)形脈沖分配器可用硬件實(shí)現(xiàn)也可用軟件實(shí)現(xiàn)。采用軟件環(huán)分是利用查

29、表或計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行脈沖的環(huán)形分配，通過(guò)正向順序讀取和反向順序讀取可控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，通過(guò)控制讀取一次數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔可控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。該法能充分利用計(jì)算機(jī)軟件資源以降低硬件成本，尤其是對(duì)多相的脈沖分配具有更大的優(yōu)點(diǎn)。 7．輔助電路 為防止機(jī)床行程越界，在機(jī)床上裝有行程控制開(kāi)關(guān)，為防止意外裝有急停按鈕。由于這些開(kāi)關(guān)離控制箱較近，故容易產(chǎn)生電器干擾，為避免這種情況發(fā)生，在電路和接口之間實(shí)行光電隔離：當(dāng)綠燈亮?xí)r，表示工作正常，當(dāng)紅燈亮?xí)r表示溜板箱已到極限位置。 8．控制系統(tǒng)的程序 1>主程序 NAME JG DATA SEGMENT ;定義數(shù)據(jù)段 M DW 4 D

30、UP(?) T DW ? F DW 0H S DB ? C DB 0H D DB 0H XT DB 09H.0BH.0AH.0EH.0CH.0DH ;X電機(jī)通電代碼 ZT DB 18H.38H.28H.68H.48H.58H ;Z電機(jī)通電代碼 DATA ENDS STACK SEGMENT STACK STA DW 100 DUP(?) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA SS:STACK, ES:DATA;寄存器說(shuō)明 STAR:CLI MOV

31、 AX, 00H MOV DS, AX ;中斷向量的段基址送DS MOV AX, SEG INTR ;取中斷子程序的段基址 MOV BX, OFFSET INTR ;取中斷子程序的偏移地址 MOV SI, 60H ;中斷類型碼送SI MOV [SI], BX ;將中斷偏移量送到[SI][SI+1]中 MOV [SI+2], AX ;將中斷段基址送到[SI][SI+1]中 MOV AX, DATA MOV DS, AX ;恢復(fù)DS MOV DX, 2003H ;初始化8255A MOV AL, 80H

32、OUT DX, AL MOV DX, 2800H ;定義8259A MOV AL, 13H OUT DX, AL MOV DX, 2801H ;定義8259A MOV AL, 60H OUT DX, AL MOV AL, 01H ;定義8259A OUT DX, AL MOV AL, 0E0H ;定義8259A OUT DX, AL MOV DX, 2800H MOV AL, 0A0H ;定義8259A OUT DX, AL STI ;中斷打開(kāi) CALL CB ;

33、調(diào)用插補(bǔ)程序 HTL 2>直線插補(bǔ)子程序 CB PROC PUSH AX PUSH BX PUSH CX PUSH DX PUSHF ;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) MOV AH, 0H ;標(biāo)志位清零 SAHF MOV AX, M ;取起點(diǎn)終點(diǎn)的X坐標(biāo) MOV BX, M+2 SUB BX, AX ;取終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)橫坐標(biāo)的絕對(duì)值Xe JGE B1 NEG BX B1: MOV AX, M+1 ;取起點(diǎn)，終點(diǎn)的Z坐標(biāo) MOV DX, M+3 SUB DX, AX ;取終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的Z坐標(biāo)的絕對(duì)值

34、Ye JGE B2 NEG DX B2: ADD DX, BX ;計(jì)算總進(jìn)給步數(shù) MOV CX, DX MOV AX, F ;將偏差值送AX XH: CMP AX, 00H ;判斷向哪個(gè)方向走 JC B4 ;跳向Z向 MOV 5, 0H ;寫(xiě)X電機(jī)狀態(tài)字(X/Z 正/反) CMP M+2, M JC B3 OR 5, 00H B3: OR S, 00H CALL HF ;調(diào)用環(huán)分子程序，X電機(jī)走一步 SUB AX, DX ;計(jì)算偏差值 CALL TI

35、ME ;調(diào)用延時(shí)程序 JME B6 B4: MOV 5, 02H ;寫(xiě)Z電機(jī)狀態(tài)字(X/Z,正/反) CMP M+3, M+1 JC B5 OR S, 00H B5: OR S, 01H CALL HF ;調(diào)用換分子程序，Z電機(jī)走一步 ADD AX, BX ;計(jì)算偏差值 CALL TIME ;調(diào)用延時(shí)子程序 B6: DEC CX ;總步數(shù)減1 LOOP XH POPF ;出棧，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP DX POP CX POP BX POP AX

36、 RET CB ENDP 3>三相六拍環(huán)分子程序 HF PROC PUSH AX PUSH BX PUSH DX PUSHF ;壓棧；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) MOV BL, S ;送電機(jī)操作字給BL AND BL, 01H ;判斷正反轉(zhuǎn) CMP BL, 0H JNZ FR ;調(diào)轉(zhuǎn)至反轉(zhuǎn) MOV BL, S ;判斷XZ電機(jī) AND BL, 02H CMP BL, 0H JNZ ZPZ ;調(diào)轉(zhuǎn)至Z電機(jī)正轉(zhuǎn) XDZ:CMP C, 0H ;判斷是否為第一次跳動(dòng) JN

37、Z L LEA SI, XT ;送通電代碼首地址給SI L1: MOV C, 01H MOV BX, XT+5 MOV DX, 2000H ;通過(guò)8255A給電機(jī)送通電代碼 MOV AL, [SI] OUT DX, AL CMP [SI], BX ;判斷通電代碼是否用完 JZ L2 INC SI ;指針自增1 JMP L9 L2: LEA SI, XT JMP L9 ZDZ:CMP D, 0H ;判斷是否為第一次轉(zhuǎn)動(dòng) LEA DI, ZT ;送通電代碼首地址給

38、DI L3: MOV D, 01H MOV BX, ZT+5 MOV DX, 2000H ;通過(guò)8255A送通電代碼給電機(jī) MOV AL, [DI] OUT DX, AL CMP [DI], BX ;判斷通電代碼是否用完 JZ L4 INC DI ;指針自增1 JMP L9 L4: LEA DZ, ZT JMP L9 FR: AND BL, 02H ;判斷用哪個(gè)電機(jī) CMP BL, 0H JNE ZDE XDF:CMP C, 0H ;判斷是否為第一次轉(zhuǎn)動(dòng) JNE

39、L5 LEA SI, XT+5 ;送通電代碼末地址給SI L5: MOV C, 01H MOV BX, XT MOV DX, 2000H ;通過(guò)8255A給電機(jī)送通電代碼 MOV AL, [SI] OUT DX, AL CMP [SI], BX ;判斷通電代碼是否用完 JZ L6 DEC SI ;指針自減1 JMP L9 L6: LEA SI, XT+5 JMP L9 ZDF:CMP D, 0H ;判斷是否為第一次轉(zhuǎn)動(dòng) JNZ L7 LEA DI, ZT+5 ;

40、送通電代碼末地址給DI L7: MOV D, 01H MOV BX, ZT MOV DX, 2000H ;通過(guò)8255A給電機(jī)送通電代碼 MOV AL, [DI] OUT DX, AL CMP [DI], BX ;判斷通電代碼是否用完 JZ L8 DEC DZ ;指針自減1 JMP L9 L8: LEA DI, ZT+5 L9: POPF ;出棧，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP DX POP BX POP AX RET HF ENDP 4>延時(shí)子程序 TIME PROC PUSH

41、 BX PUSH CX MOV BX, T ;送延時(shí)時(shí)間給BX LP1: MOV CX, 154H ;延時(shí)1ms LP2: PUSHF POPF LOOP LP2 DEC BX ;延時(shí)時(shí)間自減1 JNZ LP1 POP CX POP BX RET TIME ENDP 5>中斷子程序 INTR PROC PUSH DX PUSH AX MOV DX, 2000H ;將8255A端口的地址送給DX MOV AL, 80H OUT DX, AL ;將中斷使得命令字送到AL P

42、OP AX POP DX RET INTR ENDP 小結(jié) 三年的大學(xué)學(xué)習(xí)，讓我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)而又全新的的認(rèn)識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)中最后一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，它為我們以后從事技術(shù)工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，對(duì)我們掌握所學(xué)知識(shí)情況進(jìn)行了全面而又直觀的檢測(cè)。為了能夠較好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我投入了萬(wàn)分的精力做了充分的準(zhǔn)備工作。 首先，我先針對(duì)課題來(lái)考慮，在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)和幫助下，對(duì)所需的資料進(jìn)行搜集和整理，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，再對(duì)資料做一個(gè)簡(jiǎn)單的歸類。 其

43、次，依據(jù)指導(dǎo)老師給出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，先制定設(shè)計(jì)的總體方案，按照指導(dǎo)老師要求的設(shè)計(jì)進(jìn)度，一步步的完成此次的設(shè)計(jì)任務(wù)。前幾周的數(shù)控拆裝綜合實(shí)驗(yàn)，為我此次的課程設(shè)計(jì)做了很好的鋪墊，讓我做起來(lái)沒(méi)有太多陌生的感覺(jué)，更加得心應(yīng)手些。 課程設(shè)計(jì)雖已結(jié)束，但想想我在其中所學(xué)到的知識(shí)，所遇到的困難，仍記憶猶新。它讓我明白了無(wú)論是設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，還是改造原先的老產(chǎn)品，都是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)過(guò)程，容不得半點(diǎn)含糊。設(shè)計(jì)人員應(yīng)先明白設(shè)計(jì)的目的，了解產(chǎn)品的價(jià)值和實(shí)用性，其次要對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思，確定總體方案，查閱資料，最后編寫(xiě)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，進(jìn)行繪圖。 這次的課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我獨(dú)立設(shè)計(jì)思考和分析解決問(wèn)題的能力，拓寬了我的知識(shí)面，是一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)！感謝指導(dǎo)老師對(duì)我此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)! 參考文獻(xiàn) 張新義 《經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 余英良 《機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例》 機(jī)械工業(yè)出版社 何銘新 《機(jī)械制圖》 高等教育出版社 徐 灝 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第2版 第4卷 機(jī)械工藝出版社