基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计论文.doc

基于单片机的数控车床基于单片机的数控车床 XY 工作台与控制系统设计工作台与控制系统设计 摘摘 要要 了解数控机床的概念 所谓数字控制是按照含有机床 刀具 运动信息程序所指定的顺 序自动执行操作的过程 而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作 它的 优点很多 可以在同一机床上一次装 夹可完成多个操作 生产率显著提高等优点 但它的 价格昂贵 由于我国现在使用的机床大多数为普通车床 自动化程度低 要更新现有机床需 要很多资金 为了解决这个问题 也为了适应多品种中 小批量零件加工我们选择机床经济 型数控改造 纵向进给机构的改造 拆去原机床的溜板箱 光 杠与丝杠以及安装座 配上 滚珠丝杠及相应的安装装置 纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾 不占据丝杠 空间 横向进给机构的改造 拆除横向丝杠换上滚珠丝杠 由步进电机带动 关键词 运动信息 滚珠丝杠 步进电机 Single Chip Microcomputer based XY table CNC lathe and Control System Design ABSTRACT Numerical Control NC is any machining process in which the operations are executed automatically in sequences as specified by the program that contains the information for the tool movement When Numerical Control is performed under computer supervision it is called Computer Numerical Control CNC CNC machines have many advantages over conventional machines For example there is a possibility lf performing operations on the same machine in one setup and production is significantly increased One of its disadvantages is that they are quite expensive In our country conventional machine is used widely So if the machines are replaced there is going to need a large money In order to agree with the development of our economy we can reform the conventional machines The reformation of the tool movement we demolish the current smooth leading leading screw and installing stand Then replace the ball leaking to the relevant position The reformation of the horizontal mechanism we make the horizontal ball lead screw instead of the conventional screw And Stepper motor drives the screw KEY WORDS tool movement conventional machines Stepper motor 第一章第一章 绪论绪论 1 1 数控机床的生产与发展数控机床的生产与发展 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装 备 又是当今先进制造技术和装备最核心的技术 数控技术是用数字信息对机 械运动和工作过程进行控制的技术 而数控装备是以数控技术为代表的新技术 对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 其技术范围覆盖 很多领域 科学技术和社会生产的不断发展 对机械产品的质量和生产率提出了越来 越高的要求 机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的最重要措施之一 他不仅能够提高产品的质量和生产效率 降低生产成本 还能够大大改善工人 的劳动条件 许多生产企业已经采用了自动机床 组合机床和专用自动生产线 采用这种高度自动化和高效率的设备 尽管需要很大的初始投资以及较长的生 产准备时间 但是在大批量的生产条件下 由于分摊在每一个工件上的费用很 少 经济效益仍然是非常显著的 但是 在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量 单件 和小批量生产的零件占机械加工总量的 80 以上 尤其是在造船 航空航天 机床 重型机械以及国防部门 其生产特点是加工批量小 改型频繁 零件的 形状复杂而且精度要求很高 采用专用化程度很高的自动化机床加工这类零件 就显得很不合适 因为生产过程中需要经常改装与调整设备 对于专用生产线 来说 这种改装与调整甚至是不可能实现的 为了解决这些问题 满足多品种 小批量的自动化生产 迫切需要一种灵 活的 通用的能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床 数控机床就是在这样 的背景下产生与发展起来的 它极其有效地解决了上述一系列矛盾 为单件 小批量生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段 1 2 数控机床的发展趋势数控机床的发展趋势 随着计算机 微电子 信息 自动控制 精密检测及机械制造技术的高速 发 展 机床数控技术有了长足的进步 近几年一些相关技术的发展 如刀具及新 材料的发展 主轴伺服和进给伺服 超高速切削等技术的发展 以及对机械产 品质量的要求越来越高等 加速了数控机床的发展 目前数控机床正朝着高速 度 高精度 高工序集中度 高复合化和高可靠性等方向发展 世界数控技术 及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面 1 高速高效高精度 2 柔性化 3 工艺复合化和多轴化 4 实时智能化 5 结构新型化 6 编程技术自动化 7 集成化 8 开放式闭环控制模式 1 3 数控机床在先进制造技术中的作用数控机床在先进制造技术中的作用 自从 20 世纪中期 人们将计算机技术引用到控制机床加工飞机机翼样板的 复杂曲线中以来 数控技术在机床控制方面取得了广泛 深入的发展 各种数 控机床成为了现代制造业的关键设备 是它们保证了现代制造业向高精度 高 速度 高效率 高柔性化的方向发展 由于数控机床的出现 带动了 CAD CAM 技术向实用化 工程化发展 特 别是计算机技术的迅速发展 推动 CAD CAM 技术向更高层次和更高水平发展 而且进一步发展了计算机辅助工艺设计 CAPP 数据库 集成制造生产系统相关 信息的自动生成 自动处理 自动传输 可以说数控技术既是联系 CAD CAM 的纽带 也是进一步通向集成化 CAD CAM 的桥梁 1 4 对我国数控技术及其产业发展的基本估计对我国数控技术及其产业发展的基本估计 我国数控技术起步于 1958 年 近 50 年的发展历程大致可分为三个阶段 第一阶段从 1958 年到 1979 年 即封闭式发展阶段 在此阶段 由于国外的技 术封锁和我国的基础条件的制 数控技术的发展较为缓慢 第二阶段是在国家 的 六五 七五 期间以及 八五 的前期 即引进技术 消化吸收 初步建 立 起国产化体系阶段 在此阶段 由于改革开放和国家的重视 以及研究开发环境 和国际环境的改善 我国数控技术的研究 开发以及在产品的国产化方面都取 得了长足的进步 第三阶段是在国家的 八五 的后期和 九五 期间 即实 施产业化的研究 进入市场竞争阶段 纵观我国数控技术近 50 年的发展历程 特别是经过 4 个 5 年计划的攻关 总体来看取得的成绩还是不小 1 5 毕业设计的目的 意义毕业设计的目的 意义 机电一体化系统设计 毕业设计是培养学生设计能力的重要实践性教学 环节之一 是综合运用所学过的机械 电子 自动控制 计算机等知识进行的 基本设计训练 其目的是 能够正确运用 机电一体化系统设计 课程的基本理论和相关知识 掌握 机电一体化系统 产品 的功能构成 特点和设计思想 设计方法 了解设计 方案的拟定 比较 分析和计算 培养学生分析问题和解决问题的能力 使学 生具有机电一体化系统设计的初步能力 通过机械部分设计 掌握机电一体化系统典型机械零部件和执行元件的计 算 选型和结构设计方法和步骤 通过测试及控制系统方案设计 掌握机电一体化系统控制系统的硬件组成 工作原理 和软件编程思想 通过毕业设计提高学生应用手册 标准及编写技术说明书的能力 促进学 生在科学态度 创新精神 专业技能等方面综合素质的提高 1 6 毕业设计的内容毕业设计的内容 毕业设计题目 基于单片机的数控车床 XY 工作台与控制系统设计 已知条件 定位精度 0 01mm 滚珠丝杠及导轨使用寿命为 T 16000h 中等冲击 工作台的有效行程为 快速进给速度mmLx400 mmLy400 和工作载荷 min 2000 max mmvx min 2000 max mmvy NFz1900 第二章第二章 数控系统总体方案的确定数控系统总体方案的确定 数控系统总体方案设计的内容包括 系统运动方式的确定 执行机构及传 动方案的确定 伺服电机类型及调速方案确定 计算机控制系统的选择 进行 方案的分析 比较和论证 1 1 系统运动方式的确定系统运动方式的确定 该系统要求工作台沿各坐标轴的运动有精确的运动关系因此采用连续控制 方式 1 2 伺服系统的选择伺服系统的选择 开环伺服系统在负载不大时多采用功率步进电机作为伺服电机 开环控制 系统由于没有检测反馈部件 因而不能纠正系统的传动误差 但开环系统结构 简单 调整维修容易 在速度和精度要求不太高的场合得到广泛应用 考虑到运动精度要求不高 为简化结构 降低成本 宜采用步进电机作为 开环伺服系统驱动 1 3 计算机系统的选择计算机系统的选择 采用 MCS 51 系列中的 8031 单片机扩展控制系统 MCS 51 单片机的主要 特点是集成度高 可靠性好 功能强 速度快 性价比高 控制系统由微机部 分 键盘及显示器 I O 接口及光电隔离电路 步进功率放大电路等组成 系统 的工作程序和控制命令通过键盘操作实现 显示器采用数码管显示加工数据和 工作状态等信息 1 4 X Y 工作台的传动方式工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑 采用滚珠丝杠螺母传动 副 为提高传动刚度和消除间隙 采用有预加载荷的结构 由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大 故选用滚动直线导轨副 从 而减小工作台的摩擦系数 提高运动平稳性 考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取 为达到分辨率的要求 以及 考虑步进电机负载匹配 采用齿轮减速传动 系统总体框图如下 图 2 1 计 算 机 光电隔离 功率放大 步进 电机 X 向工作台 光电隔离 功率放大 步进 电机 Y 向工作台 第三章第三章 机械部分设计机械部分设计 机械部分设计内容包括 确定系统脉冲当量 运动部件惯性的计算 选择 步进电机 传动及导向元件的设计 计算与选择 绘制机械部分装配图等 1 1 确定系统脉冲当量确定系统脉冲当量 脉冲当量 p 是一个进给指令时工作台的位移量 应小于等于工作台的位置 精度 由于定位精度为 0 01mm 因此选择脉冲当量为 0 01mm 1 2 工作台外形尺寸及重量初步估算工作台外形尺寸及重量初步估算 根据给定的有效行程 画出工作台简图 估算 X 向和 Y 向工作台承载重量 WX 和 WY 取 X 向导轨支撑钢球的中心距为 410mm Y 向导轨支撑钢球的中心距为 400mm 设计工作台简图如下 X 向拖板 上拖板 尺寸为 50410420 重量 NWx58 671108 71050410420 23 Y 向拖板 下拖板 尺寸为 50400420 重量 NWx 2 655108 71050400420 23 上导轨 含电机 重量 N97 487108 710 503580028480900 23 夹具及工件重量 约 155N 图 3 1 X Y 工作台运动部分总重量为 NW200015597 487 2 65558 671 1 3 滚动导轨副的计算 选择滚动导轨副的计算 选择 根据给定的工作载荷 Fz 和估算的 Wx 和 Wy 计算导轨的静安全系数 fSL C0 P 式中 C0 为导轨的基本静额定载荷 kN 工作载荷 P 0 5 Fz W fSL 1 0 3 0 一般运行状况 3 0 5 0 运动时受冲击 振动 根据计算结果查 有关资料初选导轨 因系统受中等冲击 因此取0 4 SL f YXSLo PfC 5 0 YXZYX WFP NWFP XZX 79 1285 58 6711900 5 0 5 0 NWFP YZY 6 1277 2 6551900 5 0 5 0 NPfC XSLOX 16 514379 12854 NPfC YSLOY 4 5110 6 12774 根据计算额定静载荷初选导轨 其型号为 HJG D25 基本参数如下 表 3 1 额定载荷 N静态力矩 N M滑座重 量 导轨重 量 导轨长度 动载荷 a C 静载荷 o C A T B T C T g K g Km L mm 17500260001981982880 603 1760 滑座个数单向行程长度每分钟往复次数 M S ln 40 64 导轨的额定动载荷NCa17500 依据使用速度 v m min 和初选导轨的基本动额定载荷验算导轨的工 KNCo 作寿命 T 额定行程长度寿命 3 F C f fff KT a W CTH S 475 4 1900 M F F Z 1 T f 2 W f 81 0 C f 1 H f 50 O d R K km F C f fff KT a W CTH S 53 166099 475 17500 2 81 0 11 50 33 导轨的额定工作时间寿命 nl T T S S H 2 103 hTh nl T T S S H 16000576734 6046 02 1053 166099 2 10 33 导轨的工作寿命足够 1 4 滚珠丝杠计算 选择滚珠丝杠计算 选择 初选丝杠材质 CrWMn 钢 HRC58 60 导程 mml5 0 强度计算 丝杠轴向力 max NWFfKFF yxzyx 其中 K 1 15 滚动导轨摩擦系数 f 0 003 0005 在车床车削外圆时 Fx 0 1 0 6 Fz Fy 0 15 0 7 Fz 可取 Fx 0 5Fz Fy 0 6Fz 计算 取 f 0 004 则 400 z F NFF ZX 95019005 05 0 NFF ZY 114019006 06 0 NFX786 1102 58 6711900 004 0 95015 1 max NFY221 1321 2 6551900 004 0 114015 1 max 寿命值 其中丝杠转速 6 10 60nT L min max r l v n o hT16000 min 400 5 2000 max r l v n o 384 10 1600040060 6 L 最大动载荷 FffLQ WH 3 式中 fW 为载荷系数 中等冲击时为 1 2 1 5 fH 为硬度系数 HRC 58 时为 1 0 查表得中等冲击时 则 2 1 W f1 H f NQX70 9618786 110212 1384 3 NQY93 11523221 132112 1384 3 根据使用情况选择滚珠丝杠螺母的结构形式 并根据最大动载荷的数值可选择 滚珠丝杠的型号为 CM 系列滚珠丝杆副 其型号为 CM2005 5 其基本参数 如下 表 3 2 公称直径基本导程丝杠外径丝杠底径循环圈数丝杠代号 D0PhD1D3n CM2005 520519 516 765 额定载荷 刚度螺母安装尺寸 动载荷 静载荷KDLB 1420538244730706211 螺母安装尺寸 油杯孔 D1D4 1 2 hM 45565 8106M6 其额定动载荷为 14205N Qy 足够用 滚珠循环方式为外循环螺旋槽式 预 紧方式采用双螺母螺纹预紧形式 滚珠丝杠螺母副的几何参数的计算如下表 表 3 3 名称计算公式结果 公称直径 0 d 20mm 螺距t 5mm 接触角 0 45 钢球直径 b d 3 175mm 螺纹滚道法向半径R 0 52 b Rd 1 651mm 偏心距e 2 sin b eRd 0 04489mm 螺纹升角 0 t arctg d 0 4 33 螺杆外径d 0 0 2 0 25 b ddd 19 365mm 螺杆内径 1 d 10 22ddeR 16 788mm 螺杆接触直径 2 d 20 cos b ddd 17 755mm 螺母螺纹外径D 0 22DdeR 23 212mm 螺母内径 外循环 1 D 10 0 2 0 255 b Ddd 20 7mm 传动效率计算 丝杠螺母副的传动效率为 g g t t 式中 为摩擦角 为丝杠螺旋升角 100o 334o 96 0 10334 334 o g o g g g t t t t 稳定性验算 丝杠两端采用止推轴承时不需要稳定性验算 刚度验算 滚珠丝杠受工作负载引起的导程变化量为 ES Fl L 0 1 Y 向所受牵引力大 故用 Y 向参数计算 NFY221 1321 cml5 0 0 10 6 20 26 cmNE cmRS14 2 2 651 1 14 3 22 cmL 6 6 1 1099 14 14 2 10 6 20 5 0221 1321 丝杠受扭矩引起的导程变化量很小 可忽略不计 导程变形总误差 为 99 2 5 0 100 1 mmL E 级精度丝杠允许的螺距误差 mm 15 1 5 齿轮计算 设计齿轮计算 设计 因步进电机步距角滚珠丝杠螺距 t 5mm 要实现脉冲当量 o b 5 1 在传动系统中应加一对齿轮降速传动 stepmm p 01 0 齿轮传动比 步进电机步距角 p bl i 360 0 step o b 5 1 083 2 01 0 360 55 1 360 0 p bl i 1 2 Z Z i 取小齿轮齿数 则大齿轮齿数24 1 Z50 2 Z 大小齿轮材料均为 45 钢 由于软齿面齿轮工艺简单 生产率高 故选择软齿面齿轮 因传递的扭距较小 取模数 m 1mm 则 分度圆直径 11 1 2424dmzmm 22 1 5050dmzmm 齿顶圆直径 11 2 242 126 a dzmmm 22 2 502 152 a dzmmm 齿根圆直径 11 2 5 242 5 121 5 f dzmmm 21 2 5 502 5 147 5 f dzmmm 齿宽 1 1 2424 d bdmm 取 1 25b 2 30b 中心距 12 0 5 0 5 2450 37addmm 分度圆压力角 0 20 大小齿轮均采用渐开线标准圆柱齿轮 1 6 步进电机惯性负载的计算步进电机惯性负载的计算以及步进电机的选用以及步进电机的选用 根据等效转动惯量的计算公式 有 1 等效转动惯量的计算 折算到步进电机轴上的等效负载转动惯量为 2 32 2 2 1 10 180 b p q MJJ Z Z JJJ 式中 q J 为折算到电机轴上的惯性负载 0 J 为步进电机轴的转动惯量 1 J 为齿 轮 1 的转动惯量 2 J 为齿轮 2 的转动惯量 3 J 为滚珠丝杠的转动惯量 M 为移动部件的质量 对钢材料的圆柱零件可以按照下式进行估算 LDJ 43 1078 0 式中D为圆柱零件直径 L为圆柱零件的长度 所以有 2243 1 1047 6 5 24 21078 0 cmkgJ 2243 2 1025 146351078 0 cmkgJ 2243 3 1044 373021078 0 cmkgJ 电机轴的转动惯量很小 可以忽略 所以有 22222 779 0 5 1 180 14 3 01 0 20010 44 3725 146 50 24 1047 6 cmkgJd 2 步进电机启动力矩的计算 设步进电机的等效负载力矩为 T 负载力为 P 根据能量守恒原理 电机 所做的功与负载力所做的功有如下的关系 PST 式中为电机转角 S 为移动部件的相应位移 为机械传动的效率 若取 则 且 所以 b p S zs PGPP b zsp PGP T 2 36 式中 为移动部件负载 N G 为移动部件质量 N 为与重力方向一 s P z P 致的作用在移动部件上的负载力 N 为导轨摩擦系数 为步进电机的步 b 距角 rad T 为电机轴负载力矩 N cm 取 淬火钢滚珠导轨的摩擦系数 考3 0 8 0 NPP Hs 221 1321 虑到重力影响 Y 向电机负载较大 所以有 cmNT 56 68 8 05 114 3 2 18002000 03 0 221 1321 01 0 36 考虑到启动时运动部件惯性的影响 则启动转矩 5 0 3 0 T Tq 取系数为 0 4 则 cmNTq 4 171 4 0 56 68 对于工作方式为三相 6 拍的步进电机 cmN T T q j 92 197 866 0 max 3 步进电机的最高工作频率 1667 01 0 60 1000 60 max max p v f 空载启动频率要大于最高运行频率 同时电机最大静转矩要足够大 查表 max f 选择两个 90BF001 型步进电机 电机有关参数如下 表 3 4 主要技术参数 型号 相数 步距 角 电压 V 相电 流 A 最大静 转矩 max j T n m 空载启 动频率 空载 运行 频率 分配方式 90BF00140 98073 9220008000 4 相 8 拍 外形尺寸 mm 外直径长度轴直径 重量 kg 转子转动惯量 Kg m 9014594 51764 第四章第四章 数控系统硬件电路设计数控系统硬件电路设计 1 1 数控系统的硬件电路由以下几部分组成 数控系统的硬件电路由以下几部分组成 1 主控制器 即中央处理单元 CPU 2 总线 包括数据总线 地址总线 控制总线 3 存储器 包括只读可编程序存储器和随机读写数据存储器 4 接口 即 I O 输入输出接口 数控系统的硬件框图如下所示 图 4 1 1 2 主控制器主控制器 CPU 的选择的选择 中央处理单 元 CPU 存储器 RAM ROM 输入 输出 I O 接口 信号变换 控制对象 外设 键盘 显示器 打印 机 磁盘机 通讯接 口等 MCS 51 系列单片机是集中 CPU 它有如下特点 1 可靠性高 因为芯片是按工业测控环境要求设计的 故抗干扰的能力优于 PC 机 系 统软件 如 程序指令 常数 表格 固化在 ROM 中 不易受病毒破坏 许多信 号的通道均在一个芯片内 故运作时系统稳定可靠 2 便于扩展 片内具有计算机正常运行所必需的部件 片外有很多供扩展用的 总线 并 行和串行的输入 输出 管脚 很容易组成一定规模的计算机应用系统 3 控制功能强 具有丰富的控制指令 如 条件分支转移指令 I O 口的逻辑操作指令 位 处理指令 4 实用性好 体积小 功耗低 价格便宜 易于产品化 由于上述原因 选用 8031 作为主控芯片 1 3 存储器扩展电路设计存储器扩展电路设计 1 程序存储器的扩展 单片机应用系统中扩展用的程序存储器芯片大多采用 EPROM 芯片 其型 号有 2716 2732 2764 27128 27258 其容量分别为 2k 4k 8k 16k 32k 在选择芯片时要考虑 CPU 与 EPROM 时序的匹配 8031 所能读取的时间必须大于 EPROM 所要求的读取时间 此外 还需要考虑 最大读出速度 工作温度以及存储器容量等因素 在满足容量要求时 尽量选 择大容量芯片 以减少芯片数量以简化系统 综合以上因素 选择 2764 芯片作 为本次设计的程序存储器扩展用芯片 于 8031 芯片的 P0 口是分时传送低 8 位地址线和数据线的 故 8031 扩展系 统中一定要有地址锁存器 常用的地址锁存器芯片是 74LS373 2 数据存储器的扩展 由于 8031 芯片内部 RAM 只有 128 字节供用户使用 远不能满足系统需要 因此需要扩展片外的数据存储器 RAM 常用的数据存储器有 6116 6264 62128 等 这里选用 6264 3 I O 扩展电路设计 8031 单片机共有 4 个 8 位并行 I O 接口 但供用户使用的只有 P1 口及部 分 P3 口线 因此要进行 I O 口的扩展 8155 为多功能的可编程接口芯片 内 部包含有 256 字节 RAM 两个可编程 8 位并行口 一个 6 位并行口和一个 14 位的计数器 8155 是 8051 单片机应用系统中最适用的外围器件 数据存贮器 是 256x8 位静态 RAM I O 由三个通用口组成 其中的 6 位口可编程为状态控 制信号 可编程的 14 位计数器 定时器用于给单片机系统提供方波或计数脉冲 8155 与微机接口较简单 是微机系统广泛使用的接口芯片 第五章第五章 系统控制软件的设计系统控制软件的设计 1 1 系统控制功能分析系统控制功能分析 数控 X Y 工作台的控制功能包括 1 系统初始化 如对 I O 接口 8155 8255A 进行必要的初始化工作 预置 接口工作方式控制字 2 工作台复位 开机后工作台应该自动复位 亦可手动复位 3 输入和显示加工程序 4 监视按键 键盘及开关 如监视紧急停机键及行程开关 键盘扫描等功 能 5 工作台超程显示与处理 工作台位移超过规定值时应该立即停止工作台 的运动 并显示相应的指示字符 6 工作台的自动控制 7 工作台的手动控制 8 工作台的联动控制 1 2 系统管理程序控制系统管理程序控制 管理称许是系统的主程序 开机后即进入管理程序 其主要功能是接受和 执行操作者的命令 在设计管理程序时 应确定接收命令的形式 系统的各种 操作功能等 数控 X Y 工作台的基本操作功能有 输入加工程序 自动加工 刀位控制 工作台位置控制 手动操作 紧急停机等 根据以上分析 设计管 理程序流程图如下所示 加工程序输 入键按下 机床复位 开始 系统初始化 自动加工键 按下 手动加工键 按下 加工数据输 入 自动加工 手动调整 N N N Y Y Y 图 5 1 1 3 自动加工程序设计自动加工程序设计 1 机床在自动加工时的动作顺序 工作台移动到位 刀具快速进给 加工 退刀 工作台运动到下一位置 2 计算机在加工过程中的操作 读取刀具轨迹 控制机床完成加工 3 由以上分析 设计自动加工程序框图如下所示 入口 零件坐标地址指针 读零件坐标 调步进电机子程序 工作台移动到位 刀具快进 加工 快速退刀 零件坐标地址指针加一 零件加工完成 N Y 返回 图 5 2 1 4 汇编语言程序设计汇编语言程序设计 1 内存地址分配 加速脉冲数计数器 N0 地址设为 20H 恒速脉冲数计数器 N1 低 8 位字节地 址为 21H 高 8 位字节地址位 22H 减速脉冲数计数器 N2 地址位 23H 加速 减速 恒速脉冲总数寄存器 N 低位字节地址位 24H 高位字节地址位 25H 步 进电机进给控制子程序 FEED 首地址位 0E80H 每调用一次该程序 步进电机 按规定方向进给一步 2 程序清单 N0 EQU 20H 加速 N1L EQU 21H 恒速 N1H EQU 22H N2 EQU 23H 减速 NL EQU 24H 脉冲总数寄存器 NH EQU 25H DS EQU 26H 地址指针偏移量 FEED EQU 0E80H ORG 0E00H 0E00 START MOV P 60H 0E03 MOV TMOD 01H 设计数器工作方式为 1 16 位定时器 0E06 MOV N0 01A4H 设 N0 为 320 0E09 MOV N2 1A4H 0E0C MOV A N0 计算 2XN0 0E0E RL A 0E0F MOV R0 A 0E10 CLR C 计算 N1 N 2N0 0E11 MOV A NL 0E13 SUBB A R0 0E14 MOV N1L A 0E16 MOV A NH 0E18 SUBB A 00H 0E1A MOV N1H A 0E1C MOV DPTR 1000H 设时间常数指针初值为 1000H 0E1F MOV DS 00H 设地址偏移量初值为 00H 0E22 MOVC A A DPTR 从 EPROM 中读时间常数 0E23 MOV TL0 A 送时间常数至定时器 0 中 0E25 INC DS 0E27 MOV A DS 0E2 MOVC A A DPTR 0E2A MOV TH0 A 0E2C INC DS 0E2E SETB EA 开中断允许 0E30 SETB ET0 允许定时器 0 中断 0E32 SETB TR0 启动定时器 0 开始计算 0E34 WAIT JB EA WAIT 中断允许返回 0E37 RET 中断服务程序 ORG 000BH 000B LJMP 0F00H 0F00 MOVC A A DPTR 0F03 MOV TL0 A 0F05 INC DS 0F07 MOV A DS 0F09 MOVC A A DPTR 0F0A MOV TH0 A 0F0C INC DS 修改地址偏移量指针 0F0E ACALL FEED 调 FEED 子程序 0F10 MOV A N0 判断 N0 是否为 0 0F12 CJNE A 00H LOOP1 0F15 MOV A N1H 判断 N1 是否为 0 0F17 CJNE A 00H LOOP2 0F1A MOV A N1H 0F1C CJNE A 00H LOOP2 0F1F MOV A N2 判断 N2 是否为 0 0F21 CJNE A 00H LOOP3 0F24 CLR EA N2 为 0 减速结束 关中断 0F26 RETI 0F27 LOOP1 DEC N0 N0 不为 0 则 N0 N0 1 0F29 RETI 0F2A LOOP2 MOV A N1L N1 不为 0 则 N1 N1 1 0F2C CLR C 0F2D SUBB A 01H 0F2F MOV N1L A 0F31 MOV A N1H 0F33 SUBB A 00H 0F35 MOV N1H A 0F37 RETI 0F38 LOOP3 DEC N2 N2 不为 0 则 N2 N2 1 0F3A RETI 逐点比较法插补程序 RP MOV SP 60H MOV 4AH 00H F 单元清零 MOV 49H 00H MOV 48H 01H X 电动机初始化 MOV 47H 02H Y 电动机初始化 MOV DPTR 0030H MOV A 03H XY 电动机上电 MOVX DPTR A CLR C 计算终判值 MOV A 52H 低位 X Xe 相减 得 a SUBB A 4EH MOV 54H A 保存结果于终判值单元低位字 节 MOV A 51H 高位 X Xe 相减 得 b SUBB A 4DH MOV 53H A 保存结果于终判值单元高位字 节 CLR C 低位 Ye Y 相减 得 c MOV A 4CH SUBB A 50H MOV 20H C 暂存 Ye Y 低位相减产生的借 位位 ADD A 54H 计算 d a c d 为低位终判值 MOV 54H A 保存 d 于终判值单元低位字节 MOV 21H C 暂存 d a c 产生的进位位 MOV A 4BH MOV C 20H 恢复 Ye Y 低位相减产生的 借位位 SUBB A 4FH 高位 Ye Y 相减 得 e MOV C 21H 恢复 d a c 产生的进位位 ADDC A 53H 计算 f b e f 为高位终判值 MOV 53H A 保存 f 于终判值单元高位字节 PR2 ACALL DL0 延时子程序 MOV A 49H 取 F 高位字节 JB ACC 7 RP6 高位 1 F 0 去 RP6 ACALL XMM 高位 0 F 0 X 反转一步 CLR C 计算新偏差 F F 2X 1 MOV A 4AH 计算 g F X 低位 SUBB A 52H XCH A B g 存入 B 寄存器 MOV A 49H 计算 h F X 高位 SUBB A 51H XCH A B 低位存 A 高位存 B BA 内 容为 F X CLR C 计算 i g X F 2X 低位 SUBB A 52H XCH A B B 内容为 F 2X 低位 A 内 容为 F X 高位 SUBB A 51H A 内容为 F 2X 高位 XCH A B BA 内容为 F 2X ADD A 01H 计算 F 2X 1 MOV 4AH A 4A 内容为 F 2X 1 低位 XCH A B B 内容为 F 2X 1 低位 A 内容为 F 2X 高位 ADDC A 00H 考虑 F 2X 1 的进位 MOV 49H A 49H 的内容为 F 2X 1 高 位 CLR C 计算 X X 1 MOV A 52H 低位 SUBB A 01H MOV 52H A MOV A 51H 高位 SUBB A 00H MOV 51H A RP4 CLR C 终判值减 MOV A 54H SUBB A 01H MOV 54H A MOV A 53H SUBB A 00H MOV 53H A ORL A 54H JNZ RP2 插补没结束 转至 RP2 LJMP 0000H RP6 ACALL YMP Y 电动机正转 MOV R6 02H 此处 2 为 F 2Y 1 的 2 RP7 MOV A 4AH F 2Y 1 ADD A 50H MOV 4AH A MOV A 49H ADDC A 4FH MOV 49H A DJNZ R6 RP7 MOV A 4AH ADD A 01H MOV 4AH A MOV A 49H ADDC A 00H MOV A 50H ADD A 01H MOV 50H A MOV A 4FH ADDC A 00H MOV 4FH A AJMP RP4 第六章第六章 结束语与致谢结束语与致谢 通过过此次设计 让我对于理论知识尤其是专业知识有了更深的了解和认 识 并能将其进行一次比较全面系统的总结和应用 使我学会了如何查阅现有 的技术资料 如何举一反三 如何通过改进并加入自己的想法与观点 使之成 为自己的东西 进一步加强了我综合分析解决实际问题和独立思考的能力 在 这次设计中我们同组的同学共同的研究 讨论问题 查阅资料 相互帮助 从 实际应用出发将设计完成的比较合理且具有实际的意义 同时 我们也发现了 一些问题 比如对知识的运用的熟练程度还不够 知识范围比较的狭隘 导致 在设计中的一些问题无法及时发现和解决 在此 我向我的指导老师刘习文老 师表示由衷的感谢 感谢他的指导与监督 其次我要感谢那些曾经给予我帮助 的同学们 最后我还要感谢大学里我所有的任课老师 感谢他们为我传道解惑 参参 考考 文文 献献 1 徐元昌 数控技术 M 北京 中国轻工业出版社 2004 2 文怀兴 厦田 数控机床系统设计 M 北京 化学工业出版社 2005 3 王润孝 秦现生 机床数控原理与系统 M 西安 西北工业大学出版社 2004 4 徐元昌 机电系统设计 M 北京 化学工业出版社 2005 5 郑文纬 吴克坚 机械原理 M 北京 高等教育出版社 1997 6 周开勤 机械零件手册 M 北京 高等教育出版社 2001 7 陈婵娟 数控车床系统 M 北京 化学工业出版社 2005 8 成大先 机械设计手册 M 北京 化学工业出版社 1992 9 濮良贵 纪名刚 机械设计 M 北京 高等教育出版社 2005 10 李光斌 单片微型计算机原理与应用 M 武汉 华中科技大学出版社 2006 11 杜国臣 王士军 机床数控技术 M 北京 北京大学出版社 2006 12 张建民 机电一体化系统设计 M 北京 高等教育出版社 2007 13 郑堤 唐可洪 机电一体化设计基础 M 北京 机械工业出版社 1997 14 张训文 机电一体化系统设计与应用 M 北京 北京理工大学出版社 2006 15 唐介 电机与拖动 M 北京 高等教育出版社 2005 16 赵丁选 机电一体化使用手册 M 北京 化学工业出版社社 2003 17 汪道辉 单片机系统设计与实践 M 北京 电子工业出版社 2006 18 张大明 彭旭昀 单片微机控制应用技术 M 北京 机械工业出版社 2006 以下内容与本文档无关 以下内容与本文档无关 以下为赠送文档 祝你事业有成 财源广进 身体健康 家庭 和睦 高效能人士的高效能人士的 50 个个习惯习惯 在行在行动动前前设设定目定目标标 有目标未必能够成功 但没有目标的肯定不能成功 著名的效率提升大师博 思 崔西説 成功就是目标的达成 其他都是这句话的注释 现实中那些顶尖的成 功人士不是成功了才设定目标 而是设定了目标才成功 一次做好一件事一次做好一件事著名的 效率提升大师博思 崔西有一个著名的论断 一次做好一件事的人比同时涉猎多 个领域的人要好得多 富兰克林将自己一生的成就归功于对 在一定时期内不遗 余力地做一件事 这一信条的实践 培养重点思培养重点思维维从重点问题突破 是高效能人 士思考的一项重要习惯 如果一个人没有重点地思考 就等于无主要目标 做事 的效率必然会十分低下 相反 如果他抓住了主要矛盾 解决问题就变得容易多 了 发现问题发现问题关关键键在许多领导者看来 高效能人士应当具备的最重要的能力就是 发现问题关键能力 因为这是通向问题解决的必经之路 正如微软总裁兼首席软 件设计师比尔 盖茨所説 通向最高管理层的最迅捷的途径 是主动承担别人都 不愿意接手的工作 并在其中展示你出众的创造力和解决问题的能力 把把问题问题想想 透透彻彻把问题想透彻 是一种很好的思维品质 只要把问题想透彻了 才能找到问 题到底是什么 才能找到解决问题最有效的手段 不找借口不找借口美国成功学家格兰特 纳说过这样的话 如果你有为自己系鞋带的能力 你就有上天摘星星的机会 一个人对待生活和工作是否负责是决定他能否成功的关键 一名高效能人士不 会到处为自己找借口 开脱责任 相反 无伦出现什么情况 他都会自觉主动地将 自己的任务执行到底 要事第一要事第一创设遍及全美的事务公司的亨瑞 杜哈提说 不 论他出多小钱的薪水 都不可能找到一个具有两种能力的人 这两种能力是 第 一 能思想 第二 能按事情的重要程度来做事 因此 在工作中 如果我们不能 选择正确的事情去做 那么唯一正确的事情就是停止手头上的事情 直到发现正 确的事情为止 运用运用 20 80 法法则则二八法则向人们揭示了这样一个真理 即投入与 产出 努力与收获 原因和结果之间 普遍存在着不平衡关系 小部分的努力 可 以获得大的收获 起关键作用的小部分 通常就能主宰整个组织的产出 盈亏和 成败 合理利用零碎合理利用零碎时间时间所谓零碎时间 是指不构成连续的时间或一个事务与另 一事务衔接时的空余时间 这样的时间往往被人们毫不在乎地忽略过去 零碎时 间虽短 但倘若一日 一月 一年地不断积累起来 其总和将是相当可观的 凡事 在事业上有所成就的人 几乎都是能有效地利用零碎时间的人 习惯习惯 10 废废除拖除拖 延延对于一名高效能人士来説 拖延是最具破坏性的 它是一种最危险的恶习 它 使人丧失进取心 一旦开始遇事推托 就很容易再次拖延 直到变成一种根深崹 蒂固的习惯 习惯习惯 11 向 向竞竞争争对对手学手学习习一位知名的企业家曾经说过 对手是一面 镜子 可以照见自己的缺陷 如果没有了对手 缺陷也不会自动消失 对手 可以 让你时刻提醒自己 没有最好的 只有更好 习惯习惯 12 善于借助他人力量 善于借助他人力量年轻人 要成就一番事业 养成良好的合作习惯是不可少的 尤其是在现代职场中 靠个 人单打独斗的时代已经过去了 只有同别人展开良好的合作 才会使你的事业更 加顺风顺水 如果你要成为一名高效能的职场人士 就应当养成善于借助他人力 量的好习惯 习惯习惯 13 换换位思考位思考在人际的相处和沟通里 换位思考 扮演着相当 重要的角色 用 换位思考 指导人的交往 就是让我们能够站在他人的立场上 设身处地理解他人的情绪 感同身受地明白及体会身边人的处境及感受 并且尽 可能地回应其需要 树树立立团队团队精神精神一个真正的高效能人士 是不会依仗自己业务 能力比别人更优秀而傲慢地拒绝合作 或者合作时不积极 倾向于一个人孤军奋 战 他明白在一个企业中 只有团队成功 个人才能成功 善于休息善于休息休息可以使 一个人的大脑恢复活力 提高一个人的工作效能 身处激烈的竞争之中 每一个人 如上紧发条的钟表 因此 一名高效能人士应当注意工作中的调节与休息 这不但 于自己健康有益 对事业也是大有好处的 及及时时改正改正错误错误一名高效能人士要善于 从批评中找到进步的动力 批评通常分为两类 有价值的评价或是无理的责难 不 管怎样 坦然面对批评 并且从中找寻有价值 可参考的成分 进而学习 改进 你 将获得意想不到的成功 责责任重于一切任重于一切著名管理大师德鲁克认为 责任是一名高 效能工作者的工作宣言 在这份工作宣言里 你首先表明的是你的工作态度 你要 以高度的责任感对待你的工作 不懈怠你的工作 对于工作中出现的问题能敢于 承担 这是保证你的任务能够有效完成的基本条件 不断学不断学习习一个人 如果每天都 能提高 1 就没有什么能阻挡他抵达成功 成功与失败的距离其实并不遥远 很多 时候 它们之间的区别就在于你是否每天都在提高你自己 如果你不坚持每天进 步 1 的话 你就不可能成为一名高效能人士 让让工作工作变变得得简单简单简单一些 不是要你 把事情推给别人或是逃避责任 而是当你焦点集中很清楚自己该做那些事情时 自 然就能花更小的力气 得到更好的结果 重在重在执执行行执行力是决定一个企业成败的关 键 同时也是衡量一个人做事是否高效的重要标准 只做适合自己的事只做适合自己的事找到合适自 己的事 并积极地发挥专长 成为行业的能手 是高效能人士应当努力追求的一个 目标 把握关把握关键细节键细节精细化管理时代已经到来 一个人要成为一名高效能人士 必 须养成重视细节的习惯 做好小事情既是一种认真的工作态度 也是一种科学的工 作精神 一个连小事都做不好的人 绝不可能成为一名高效能人士 不不为为小事困小事困扰扰 我们通常都能够面对生活中出现的危机 但却常常被一些小事搞得垂头丧气 整天 心情不快 精神忧闷紧张 一名高效能人士应当及时摆脱小事困扰 积极地面对工 作和生活 专专注目注目标标美国明尼苏达矿业制造公司 3M 的口号是 写出两个以上的 目标就等于没有目标 这句话不仅适用于公司经