XY运动工作台控制系统设计

数控专业方向综合课程设计说明书数控专业方向综合课程设计说明书 X Y 运动工作台控制系统设计运动工作台控制系统设计 课程设计课程设计 学学 院院 机械工程学院 专专 业业 机械工程及自动化 班班 级级 学生姓名学生姓名 指导老师指导老师 20132013 年年 1212 月月 2727 日日 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 兹发给 班学生 课程设计任务书 内容如下 1 设计题目 X Y 运动工作台控制系统设计 2 应完成的项目 1 原始资料 该 X Y 工作台图样 小批量生产 2 熟悉 X Y 工作台图样 绘制装配图一张 3 编写控制系统程序 4 撰写说明书 3 参考资料以及说明 1 李洪主编 实用机床设计手册 沈阳 辽宁科学技术出版社 1999 2 郑堤主编 数控机床与编程 北京 机械工业出版社 3 机械加工技术手册编写组 机械加工技术手册 北京 北京出版社 1993 4 何立民 单片机应用系统设计 M 北京 北京航空航天大学出版社 1990 5 周开勤主编 机械零件手册 北京 高等教育出版社 1999 6 冯辛安主编 机械制造装备设计 北京 机械工业出版社 1999 7 吴振彪 机电综合设计指导 北京 机械工业出版社 1997 8 李洪 机械加工工艺手册 北京 北京出版社 1990 4 本设计任务书于 2013 年 12 月 16 日发出 应于 2013 年 12 月 27 日前完 成 然后进行答辩 指导教师 签发 2013 年 12 月 16 日 课程设计评语 课程设计总评成绩 指导教师签字 年 月 目目 录录 摘要 第一章第一章 绪论绪论 3 1 1 引言 3 1 2 课程设计的目的 意义及要求 3 第二章第二章 课程设计的内容课程设计的内容 4 2 1 课程设计题目 4 2 2 课程设计的内容 4 第三章第三章 数控系统总体方案的确定数控系统总体方案的确定 5 3 1 系统运动方式确定 5 3 2 伺服系统选择 5 3 2 计算机系统选择 5 3 4 X Y 工作台传送方式 5 第四章第四章 机械部分设计机械部分设计 6 4 1 确定系统脉冲当量 6 4 2 工作台外形尺寸及重量初步估算 6 4 3 滚动导轨副的计算 选择 7 4 4 滚珠丝杠计算 选择 8 4 5 齿轮计算 设计 10 4 6 步进电机惯性负载的计算 11 4 7 步进电机的计算选择 11 第五章第五章 机床数控系统硬件电路设计机床数控系统硬件电路设计 13 5 1 CPU 板 13 5 2 驱动系统 14 5 3 电磁铁驱动电路 16 5 4 电源设计 16 第六章第六章 系统控制软件设计系统控制软件设计 17 6 1 总体方案 17 6 2 主流程图 17 6 3 X 轴电机点动正转程序图 18 6 4 步进电机控制程序设计 20 第七章第七章 设计总结设计总结 22 参考文献参考文献 23 摘摘 要要 当今世界电子技术迅速发展 微处理器 微型计算机在各技术领 域得到了广泛应用 对各领域技术的发展起到了极大的推动作用 一 个较完善的机电一体化系统 应包含以下几个基本要素 机械本体 动力与驱动部分 执行机构 传感测试部分 控制及信息处理部分 机电一体化是系统技术 计算机与信息处理技术 自动控制技术 检 测传感技术 伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的 技术密集型系统工程 新一代的 CNC 系统这类典型机电一体化产品 正 朝着高性能 智能化 系统化以及轻量 微型化方向发展 关键字 机电一体化的基础 基本组成要素 特点 发展趋势 1 第一章第一章 绪论绪论 1 11 1 引言引言 在我国对外开放进一步深化的新环境下 发展我国数控技术及装备 提高我 国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 并从战略和策略两个层面提出了 发展我国数控技术及装备的几点看法 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 21 世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统 智能化的内容包括在数控系 统中的各个方面 为追求加工效率和加工质量方面的智能化 如加工过程的自适 2 应控制 工艺参数自动生成 为提高驱动性能及使用连接方便的智能化 如前馈 控制 电机参数的自适应运算 自动识别负载自动选定模型 自整定等 数控装 备的网络化将极大地满足生产线 制造系统 制造企业对信息集成的需求 也是 实现新的制造模式如敏捷制造 虚拟企业 全球制造的基础单元 反映了数控机 床加工向网络化方向发展的趋势 1 2 课程设计的目的和意义课程设计的目的和意义 课程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 1 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 2 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 3 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 4 通过课程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 3 第二章第二章 课程设计的内容课程设计的内容 第一节第一节 课程设计题目课程设计题目 单片机控制步进电机驱动的多用 XY 工作台 已知条件 定位精度 0 01mm 负载 G 150N 加工范围 500mm 50mm 最快移动速度 1m min 第二节第二节 课程设计的内容课程设计的内容 a 数控装置总体方案的确定数控装置总体方案的确定 1 数控装置设计参数的确定 2 方案的分析 比较 论证 b 机械部分的设计机械部分的设计 1 确定脉冲当量 2 机械部件的总体尺寸及重量的初步估算 3 传动元件及导向元件的设计 计算和选用 4 确定伺服电机 5 绘制机械结构装配图 6 系统等效惯量计算 7 系统精度分析 c 数控系统的设计数控系统的设计 1 微机及扩展芯片的选用及控制系统框图的设计 2 I O 接口电路及伺服控制电路的设计和选用 3 系统控制软件的设计 4 第四章第四章 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 3 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 3 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 宜采用步进电机开环伺服系 统驱动 3 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 3 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 图图 3 1 系统总体框图系统总体框图 5 第五章第五章 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 4 14 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 4 24 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 a X 向拖板 上拖板 尺寸为 长 宽 高 420 410 50 重量 按重量 体积 材料比重估算为 x W 32 420 410 50 107 8 10671 58N b Y 向拖板 下拖板 尺寸为 420 400 50 重量 Y W 32 420 400 50 107 8 10655 2N 工作台简图 6 c 上导轨 含电机 重量为 23 900 480 82 800 35 50 7 8 1010487 97N 夹具及工件重量 约 155N X Y 工作台运动部分总重量为 487 97655 2671 58 1552000WN 4 34 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4 0 sL f 0 5 OSLX Y X YZX Y Cf P PFW xZX YZY OXSLX OYSLY P 0 5 F W 0 5 2000 671 58 1335 79N P 0 5 F W 0 5 2000 655 2 1327 6N C f P 4 1335 79 5343 16N C f P 4 1327 6 5310 4N 根据计算额定静载荷初选导轨 选择汉机江机床厂 HJG D 系列滚动直线导轨 其型号为 HJG D25 基本参数如下 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N17500 a C 依据使用速度 v m min 和初选导轨的基本动额定载荷 kN 验算导轨的 a C 工作寿命 Ln 额定行程长度寿命 7 HTCa W ff fC SfF TK 2000 4 500 M F M F 1 2 0 81 1 50 o TWCH R d ffff K 33 1 1 0 81 17500 2500 50 142409 58 HTCa W ff fC SfF TKkm 导轨的额定工作时间寿命 3 10 2 S o T Hl n T 3 3 10 2 142409 58 10 49447715000 2 0 6 4 60 S o T Hl n ThTh 导轨的工作寿命足够 4 44 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 l0 5mm 1 强度计算 丝杠轴向力 N maxyxzyx WFfKFF 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 max max X F0 50 5 20001000 0 60 6 20001200 1 15 10000 004 2000671 58 1045 686 1 15 12000 004 2000655 2 1252 621 Z YZ X Y FN FFN FN FN 寿命值 其中丝杠转速 r min 6 10 60nT L 0 max l v n max 0 6 15000 2000 400 min 5 60 400 15000 360 10 Th v nr l L 最大动载荷 FffLQ WH 3 8 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 1 2 1 WH ff 3 3 360 1 2 1 1045 6867079 58 360 1 2 1 1252 62110686 54 X Y QN QN 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 其额定动载荷为 14205N 足够用 滚珠循环方式为外循环螺旋槽式 预紧方式采 y Q 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 名称计算公式结果 公称直径 0 d 20mm 螺距t mm 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 9 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 2 传动效率计算 丝杠螺母副的传动效率为 tg tg 式中 10 为摩擦角 为丝杠螺旋升角 0 0 4 33 4 3310 0 96 gg g g tt t t 3 稳定性验算 丝杠两端采用止推轴承时不需要稳定性验算 4 刚度验算 滚珠丝杠受工作负载引起的导程变化量为 cm ES Fl l 0 1 Y 向所受牵引力大 故用 Y 向参数计算 6 0 62 222 1 651 2 6 1251 82 0 5 1 20 6 102 14 1252 621 0 5 20 6 10 3 14 2 14 6 12 10 Y FN lcm EN CM SRCM LCM 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 0 64 100100 10 5 6 12 1012 24 1012 24 l Lum E 级精度丝杠允许的螺距误差 15 m m 4 54 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1 5o b 在传动系统中应加一对齿轮降速传动 0 01 p mm step 齿轮传动比 初选步进电机步距角 1 5 step 0 360 l i p 10 1 2 360 360 0 010 48 1 5 5 p o Z Z i l i 取小齿轮齿数 则大齿轮齿数 1 24Z 2 50Z 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 取 1 1 2424 d bdmm 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 小齿轮采用两片薄齿轮错齿排列以消除间隙 双片齿轮错齿消隙结构图如下 1 2 薄齿轮 3 弹簧 4 8 凸耳 5 调节螺钉 6 7 螺母 双片齿轮错齿消隙结构图 4 64 6 步进电机惯性负载的计算步进电机惯性负载的计算 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 11 22 1 0123 2 180 p q b z JJJJJM z 式中 为折算到电机轴上的惯性负载 为步进电机轴的转动惯量 为齿 q J 0 J 1 J 轮 的转动惯量 为齿轮 的转动惯量 为滚珠丝杠的转动惯量 为移动部件的质量 2 J 3 J 对钢材料的圆柱零件可以按照下式进行估算 34 0 78 10JDL 式中为圆柱零件直径 为圆柱零件的长度 DL 所以有 3422 1 3422 2 3422 3 0 78 102 42 56 47 10 0 78 105 03 0146 25 10 0 78 102 03037 44 10 Jkg cm Jkg cm Jkg cm 电机轴的转动惯量很小 可以忽略 所以有 22222 240 01 6 47 10 146 2537 44 10200 0 7793 3 14 50 1 5 180 d Jkg cm 4 74 7 步进电机的选用步进电机的选用 步进电机启动力矩的计算 设步进电机的等效负载力矩为 负载力为 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 TPs 式中为电机转角 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 sz PPGP 12 36 2 psz b PGP T 式中 为移动部件负载 N G 为移动部件质量 N 为与重力方向一致 s P z P 的作用在移动部件上的负载力 N 为导轨摩擦系数 为步进电机的步距 b 角 rad T 为电机轴负载力矩 N cm 取 0 3 淬火钢滚珠导轨的摩擦系数 8 279 23 s P H P 考虑到重力影响 向电机负载较大 因此 1200 所以有 36 0 01 1251 82 0 03 2000 1800 2 3 14 1 5 0 8 65 25 Tncm 考虑到启动时运动部件惯性的影响 则启动转矩 0 3 0 5 Q T T 取系数为 则 65 25 163 12 0 4 q Tncm 对于工作方式为三相 拍的步进电机 max 163 12 0 8660 866 188 36 q T j Tncm 步进电机的最高工作频率 max max 1000 1667 6060 0 01 p v f 为使电机不产生失步空载启动频率要大于最高运行频率 同时电机最大静转矩 max f 要足够大 查表选择两个 90BF001 型三相反应式步进电机 电机有关参数如下 13 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 第五章第五章 数控系统硬件电路设计数控系统硬件电路设计 X Y 数控工作台控制系统硬件主要包括 CPU 传动驱动 传感器 人机交互界面 硬件系统设计时 应注意几点 电机运转平稳 响应性能好 造价低 可维护性 人机 交互界面可操作性比较好 5 15 1 CPUCPU 板板 a a CPUCPU 的选择的选择 随着微电子技术水平的不断提高 单片微型计算机有了飞跃的发展 单片机的型号很多 而目前市场上应用 MCS 51 芯片及其派生的兼容芯片比较多 如目前应用最广的 8 位单片机 89C51 价格低廉 而性能优良 功能强大 从要设计的系统来看 选用较老的 8051 单片机需要拓展程序存储器和数据存储器 无 疑提高了设计价格 而选用硬件 CPU 选用 AT89S51 AT 表示 ATMEL 公司的产品 9 表示 内含 Flash 存储器 S 表示含有串行下载 Flash 存储器 AT89S51 的性能参数为 Flash 存储器容量为 4KB 16 位定时器 2 个 中断源 6 个 看 门狗中断 接收发送中断 外部中断 0 外部中断 1 定时器 0 和定时器 1 中断 RAM 为 128B 14 位的计数器 WDT I O 口共有 32 个 b CPUCPU 接口设计接口设计 CPU 接口部分包括传感器部分 传动驱动部分 人机交互界面三部分 示意图如下所示 14 行程开关 前向通道 传动驱动 电磁铁 步进电机 人机界面 传感 器 AT89S51 键盘 LED 后向通道 图 5 1 CPU 外部接口示意图 P1 0 P1 2驱动 1X 步进电机 驱动 2Y 步进电机P1 3 P1 5 P1 6驱动 3 P3 2外部中断 1 P3 3外部中断 2 P0 0 P0 7AD0 AD7 P2 7CE P2 6IO M PB 口 PA 口 PC 口 AT89S51 键盘 电磁铁 8155 图 5 2 AT89S51 控制系统图 5 25 2 驱动系统驱动系统 传动驱动部分包括步进电机的驱动和电磁铁的驱动 步进电机须满足快速急停 定位和退刀 时能快速运行 工作时能带动工作台并克服外力 如切削力 摩擦力 并以指令的速度运行 在 定位和退刀时电磁铁吸合使绘笔抬起 绘图时能及时释放磁力使笔尖压下 15 a a 步进电机驱动电路和工作原理步进电机驱动电路和工作原理 步进电机的速度控制比较容易实现 而且不需要反馈电路 设计时的脉冲当量为 0 01mm 步进电机每走一步 工作台直线行进 0 01mm 步进电机驱动电路中采用了光电偶合器 它具有较强的抗干扰性 而且具有保护 CPU 的作用 当功放 电路出现故障时 不会将大的电压加在 CPU 上使其烧坏 图 5 4 步进电机驱动电路图 该电路中的功放电路是一个单电压功率放大电路 当 A 相得电时 电动机转动一步 电路中与绕组并联的二极管 D 起到续流作用 即在功放管截止是 使储存在绕组中的能量通 过二极管形成续流回路泄放 从而保护功放管 与绕组 W 串联的电阻为限流电阻 限制通 过绕组的电流不至超过额定值 以免电动机发热厉害被烧坏 由于步进电机采用的是三相六拍的工作方式 三个线圈 A B C 其正转的通电顺序 为 A AB B BC C CA A 其反转的通电顺序为 A AC C CB B BA A 步进时钟 A 相波形 B 相波形 C 相波形 图 5 5 三相六拍工作方式时相电压波形 正转 5 35 3 电磁铁驱动电路电磁铁驱动电路 16 该驱动电路也采用了光电偶合器 但其功放电路相对简单 其光电偶合部分采用的是达林顿管 因为 驱动电磁铁的电流比较大 5 45 4 电源设计电源设计 两电机同时工作再加上控制系统用电 所需电源容量比较大 需要选择大容量电源 此系 统中用到的电源电压为 27V 12V 5V 为了便于管理和电源容量需求 就采用了标准的 27V 电源作为基准 通过芯片进行电压转换得到所需的 12V 和 5V 电压 第六章第六章 控制系统软件设计控制系统软件设计 6 16 1 总体方案总体方案 对于 AT89S51 的程序设计 由于所需实现的功能较简单 采用汇编的形式 编译器采用 Keil 7 02b 该编译器是 51 系列单片机程序设计的常用工具 既可用汇编 也支持 C 语言 编译 同时具有完善的调试功能 6 26 2 主流程图主流程图 CTL EQU 3FF8H PA EQU 3FF9H PB EQU 3FFAH PC EQU 3FFBH CMD EQU 02H ORG 0000H AJMP MAIN 图 3 6 电磁铁驱动电路 上电复位 P1 6 0 吸合电磁铁 绘笔抬起 外部中断 8155 初始化 开外部中断 开总中断 等待中断 17 ORG 0003H AJMP INT0IS 外部中断 0 入口 ORG 000BH AJMP TM0IS 定时器 0 中断入口 ORG 0013H AJMP INT1IS 外部中断 1 入口 ORG 001BH AJMP TM1IS 定时器 1 中断入口 ORG 0100H MAIN ANL P1 0EFH SETB IT0 外中断负跳沿触发 SETB IT1 MOV A CTL MOV DPTR A MOVX DPTR CMD A 口输入 B 口输出 C 口输入 SETB EX0 允许外中断 0 SETB EX1 允许外中断 1 SETB PX0 SETB PX1 设置优先级 SETB EA 开总中断 LOOP AJMP LOOP 等待中断 在等待中断的过程中 如果有中断到来 先检查中断 0 的状态 是中断 0 则进入中断 0 的 中断服务 INT0IS 是中断 1 则进入中断 1 的中断服务 INT1IS 中断服务 0 是由 4 个行程开关触发的 它触发后通过单片机读取 PA 口内容 然后将结果 反馈到 PB 口的 LED 上 中断服务 1 有 6 个中断源 这六个中断源分别是手动 X 正方向运行 手动 X 负方向运行 手动 Y 正方向运行 手动 Y 负方向运行 复位和绘制圆弧 6 36 3 X X 轴电机点动正转程序流程图轴电机点动正转程序流程图 18 X EN CLR P1 6 MOV A PA MOV DPTR A MOVX A DPTR JNB ACC 0 LOOP2 MOTOR0 MOV DIRX 01H ACALL XMOTOR0 MOV A PC MOV DPTR A MOV A DPTR JNB ACC 0 MOTOR0 LOOP2 AJMP LOOP1 这是 X 轴电机点动正转的程序 其他的 X 轴电机点动反转 Y 轴电机点动正转 Y 轴电 机点动反转依次类推 逐点比较法 用逐点比较法进行直线插补计算 每走一步都需要以下四个步骤 1 判别偏差 Fm 0 或 FM O 从而决定哪个方向进给和采用哪个偏差计算方向 进给 2 偏差计算 进给一步后计算新的加工偏差 3 终点判别 进给一步后 终点计数器 若为零 表示到达终点停止插补 不为 零则返回第一步继续插补 终点计数判别可用方向坐标值判断 也可由一个方向 19 的坐标值判断 当 Xe YE 程序设计 插补程序所用的内存单元如下 28H29H2AH2BH2CH70H XEYEXYFM 电机正反 转控制字 电机正反转控制字为 D7D6D5D4D3D2D1D0 D1D0 为 X 向电机控制 DO 运行 D0 O 停止 D0 1 正转 D1 0 反转 D3D2 为 Y 向电机控制位 D2 1 运行 D2 0 停止 D3 1 正转 D3 0 反转 第一象限制直线插补程序如下 ORG 2000H MAIN MOV SP 60H LP4 MOV 28H 08CH XE MOV 29H 0C8H YE MOV 2AH 00H X MOV 2BH 00H Y MOV 2CH 00H FM MOV 70H 0AH LP3 MOV A 2CH JB ACC 7 LP1 MOV A 70H SETB ACC 0 CLR ACC 2 MOV 70H A 置电机正反转控制字为 0B X 方向进给 LCALL MOTR 调步进电机的控制子程序 X 方向进给一步 LCALL DELAY MOV A 2CH SUBB A 29H F YE INC 2AH X 1 AJMP LP2 LP1 MOV A 70H SETB ACC 2 置电机正反转控制字为 0E Y 方向进给 20 CLR ACC 0 调步进电机的控制子程序 Y 方向进给一步 LCALL DELAY MOV A 2CH ADD A 28H F XE LP2 MOV 2CH