自己编写的说明书X-Y工作台完成需要转配图

1、广塞诲译大竽机电一体化课程设廿（中文题目）数控xy工作台设计学号学生姓名200811411230周开放所在专业机械设计制造及英自动化所在班级机电1082指导教师陆兵职称副教授副指导教师职称答辩时间2012年01月12日目录第一章系统的总体方案设计1第二章机械部分设计 22工作台尺寸设计 22.2脉冲当量和传动比的确定 32.3传动系统等效转矩惯量计算32.4工作载荷分析及计算 42.4滚珠丝杠螺母副的选型和校核62.5导轨的选型和计算82.6驱动电机的选择9第三章控制系统设计123控制系统硬件的基本组成123.1.1 微处理器选择 123.1.2 系统扩展 123.1.3显示模块与键盘连接12

2、3.1.4步进电机驱动电路设计133.2接口程序初始化及步进电机控制程序 153.3直线圆弧插补程序设计 1623参考文献原始数据设计一个数控xy工作台及其控制系统。该工作台可安装在铳床上，用于铳削加工。设计参数如下:最大铳刀直 径mm最大铳削宽 度代最大铳削深 度勺加工材料工作台加工范 围(mm)最大移动 速度20 mm8 mm5 mm碳钢x=250, y=1803 m/min一、系统的总体方案设计数控x-y工作台的总体方案设计应考虑以下儿点：1.1. 工作台应具有沿纵向和横向往复运动、暂停等功能，因此数控控制系统采用连续控 制系统。1.2. 在保证一定加工性能的前提下，结构应简单、调整和维

3、修都比较方便，以求降低成 本。因为本次设汁的系统精度不高，载荷不大，因此进给伺服系统釆用步进电机开环控制 系统。采用步进电机来实现驱动，一般情况下多采用开环控制。因为步进电机的输出转角 与控制器提供的脉冲数有着正比关系，电机转速与控制器提供的脉冲频率成正比。因此通 常在精确度要求不是很高吋，采用步进电机是合理的。当然，由于步进电机具有高频易失 步，负载能力不强。1.3. 纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们各自由各的步进电动机、联轴器、丝杠 螺母副组成。1.4. 为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠 螺母副，并应有预紧装置，以提高传动刚度和消除i'

4、可隙。1.5. 为减少导轨的摩擦阻力，选用滚动直线导轨。图1-2开环控制流程图二、机械部分设计2. 1、工作台尺寸确定:工作台的行程为x = 250mm, y=180mnio工作台尺寸一般为工作台行程的1. 1倍。所以: x = 25ox1. l=275mm, y= 180xi. 1 = 198mm。圆整，取 x=270mm, y=190mmo 其厚度初定为 30mm选择工作台的型槽为t型槽，查袖珍机械设计师手册表3-25可得所选t型槽的参 数：a=12mmb=21mmc=9mmii=20mm间距取50mm一取工作台厚度为t型槽厚度的2倍,即 2x20 = 40mm。工作台质量：m0=pr =

5、7.8x10'3x27x19x4 = 16 ，即纵向丝杠所承受的 质量。因工作台有t型槽，故取mo= 15 kgo （减去3个t型槽的重量得到的大概数值）横向丝杠所要承受的质量m为工作台质量加上拖板质量，一般以工作台质量的3. 5倍 计。即 m =52. 5kg工作台外形尺寸及重量估算-tfl；-3-1工作台简图取x向导轨支撑钢球的中心距为300mm,y向导轨支撑钢球的中心距为250mm,设计工作 台简图如下：x向拖板（上拖板）尺寸：长x 宽x 高300x250x50重量：按重量=体积x材料比重估算wx =300x250x50x 10'3 x7.8x 102n=292.5ny向

6、拖板（下拖板）尺寸： 300x250x50= 300x250x50x 10'3 x7.8x 10-2n=292.5n2. 2脉冲当量和传动比的确定每个脉冲对应的执行件（如工作台）的移距，称为脉冲当量或分辨率，记为6卩，单位为nun|脉冲。根据机床或工作台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统的误差存在，脉冲当量值必须小于定位精度值。根据己知条件：x、y方向的脉冲当量5 x、5 y分别为5 x 二 6 y 0. 01 mm °根据脉冲当量和系统总体方案，在网上（http:/detail. b2b. cn/trade/602/08/18/602081851.

7、htm）暂选 57byg4503 型的步进电动机。其具体参数如下:型号步距角相数驱动 电压 (v)相电 流(a)保持转矩(n.m)空载 启动 频率 (步/ 秒)空载 运行 频率 (千步/ 秒)转动 惯量kg cm 2相电 感(mh)重鼠(kg)57byg45030.9/1.8°2/4361.51.01200>步距角 =0.9。，相数选择4相。初选滚珠丝杠初选导程l()= 4mm的滚珠丝杠，型号为1604-3 o根据传动比计算公式：&上。一 0.9x4 “360叭 360x0.01传动比为1时，直接用联轴器将电机和丝杠直接连接，有利于简化结构，提高精

8、度。2. 3传动系统等效转动惯量计算传动系统的转动惯量是一-种惯性负载，选用电机吋必须加以考虑。由于传动系统的各传动部件并不都是与电机轴同轴线，还存在各转动部件转动惯量向电机轴的折算问题。最后,要计算整个传动系统折算到电机轴上的总转动惯量，即传动系统等效转动惯量对于轴、轴承、齿轮、联轴器、丝杠等圆柱体的转动惯量计算公式为7 mcd2j =8(2-2)对于钢材，材料密度为7.8*10 (kg*cm2),代入式2-2,有j=0. 78d4l*w3 (kg*cm2)式中：me为圆柱体质量(kg) ； d为圆柱体直径(cm) ;l为圆柱体长度(cm).各部件的等效转动惯量如下：2.3.1电机等效转动惯

9、量可由表2-18. 219查出厶=0.3(kg5j2.3.2联轴器等效转动惯量丿联=0.78d°厶x10-3 =0.78x1.6° x3xl()7 = 0.01534(kg 弋莎)其中联轴器直径d = .6cm，长度厶=3肋2.3.3滚珠丝杠等效转动惯量人=0.78d4 厶 xlo* =0.78xl.64 x30xl0-3 = 0.153( cm2)其中丝杠直径d = 1.6cm ,初步估计丝杠长度厶=30cm。2.3.4工作台等效转动惯量工作台估计体积7 = 30x22x1.5 = 990(cm3)，则其质量m = pv = 7.8x990x10= 7.722() rtl

10、t-除工作台以外还有其他，例如导轨，电机等因数，故取m = 20(kg)jg =(如尸m = ()2 x20 = 0.081伙g cm2) 2龙2兀2.3.5两齿轮转动惯量：j=j2= 0.78x d4bx10-3 = 0.78x34 x2xl0-3 = !2 2.3.6传动系统总的转动惯量j 总=0.3+0.01534十053+0.081+0.126=0.67534 (kg cm?)2.4工作载荷分析及计算241铳削力的分析与计算铳削运动的特征是主运动为铳刀绕自身轴线高速回转，进给运动为工作台带动工件在 垂直于铳刀轴线方向缓慢进给(键槽铳刀可沿轴线进给)。铳刀的类型很多，但以圆柱铳刀 和端铳

11、刀为基本形式。圆柱铳刀和端铳刀的且学部分都可看做车道到头的演变，铳刀的每一 刀齿相当于一把车刀。通常假定铳削时铳刀受到的铳削力是作用在刀尖的某点上。设刀齿上受到切削力的合 理为f,将f沿铳刀轴线、径向和切向经行分解，则分别为麵向铳削力 ，彳呑铳削力 和 切向铳削力fzo其中切向铳削力 是沿铳刀主运动方向的分离，它消耗铳床电机功率(即 铳削功率)最多。根据机械制造技术基础课程设计指导教程选铳刀。由表315,根据最大铳刀直径 d=20mm,最大铳削宽度ae - smm ,最大铳削深度ap = 5mm选择直柄立铳刀，立铳刀各 参数如下：直径范围推荐直 径/l齿数>标准系 列标准系 列粗齿中齿细

12、齿1923.6202238104346由机械制造技术基础课程设计指导教程表5-11高速钢立铳刀铳平面的铳削进给量中 选取勺=0.07（如/z），选定铳刀转速/t = 600r/min,由专业课程设计指导书表2-3切削力公式屮铳削力系数cfz = 68.2 ,因此铳削力耳为:厂 c o0.860.721 -0.86刁fz =9.81cf2- -af d° -ap-z= 9.81x68.2x 8086 x o.o7072 x 20_086 x4x3= 538.12n2.4.2进给工作台工作载荷计算作用在工作台上的合力f'与铳刀刀齿上受到的铳削力的合力f大小相同，方向相反，合力f&

13、#39;就是设计和校核工作台进给系统时要考虑的工作载荷，它可以沿着铳床工作台运动 方向分解为三个力：工作台纵向进给力方向载荷件，工作台横向进给方向载荷伦和工作台 垂直进给方向载荷耳。工作台工作载荷亿、件和傀与铳刀的切向铳削力/之间有一定的经验比值。因此，求出化后,由专业课程设计指导书 表24铳削条件比值不对称铳削逆铳顺铳圆柱铳，立 铳，盘铳，和 成型铳fl/fz1. 001. 200. 80. 90fv/fz0. 200. 300. 750. 80fjj0. 350 400. 350. 40即可计算出工作台的计算载荷九、伦和伦。fl =1xf2 =1x53&12 = 538.12nfc

14、 =0.2 巧=0.2x538.12 = 107.6242fv =0.4/ =0.4x538.12 = 215.2482v2.5滚珠丝杠螺母副的选型和校核2.5滚珠丝杠螺母副类型选择选用内循环，垫片式预紧方式的滚珠丝杠螺母副。预选南京工艺装备制造厂的1604-3 丝杠，表面硬度5864hrc。其参数具体如下:规格代 号公称直径公称导程dhq滚珠直径dw螺旋升角2循环列数额定动载 荷q(kn)额定静载荷c“(kn)接触刚度1604-31642.54°33z359.74422.5.2滚珠丝杠螺母副的校核最大工作载荷滚珠丝杠上的工作载荷巧”(n)是指滚珠丝杠副在驱动工作台时滚

15、珠丝杠所承受的轴 向力，也叫进给牵引力。它包括滚珠丝杠的走刀抗力及与移动体重力和作用在导轨上的其他 切削分力相关的摩擦力。综合导轨的工作载荷你=kfl + f(fv +g),式中：f" 几， 耳分别为工作台进给方向载荷、垂直载荷和横向载荷(n)； g为移动部件的重力(n)； k 和f'分别为考虑颠覆力矩影响的实验系数和导轨上的摩擦系数，随导轨形式的不同。对于综合导轨k = l15,如果是滚动导轨时，f = 0.0025 0.005 ,现取f = 0.004 因此有，f肿 kfl + f(%+g)= 1.15x538.12 + 0.004x(215.248 + 20x9.8)=

16、 620.48(n)最大动负载c的计算及主要尺寸初选滚动丝杠最大动载荷c可用下式计算：c = vlfmfm ,式屮：l为工作寿命，单位为 106r, l = 60nt/i0 n为丝杠转速(r/min), /? = 1000v/l0； v为最大切削力条件下的进给速度(m/min),厶为所预选的滚珠丝杠的导程，待刚度验算后再确定；t为额定使 用寿命(h),可取t=15000h；九为运转状态系数，无冲击取11.2, 般情况収1.21.5, 有冲击振动取1.52.5；彳“为滚珠丝杠工作载荷(n)。初选滚珠丝杠副的尺寸规格，相应的个定动载荷c “不得小于最大动载荷c； ca>c.l=

17、60nt/106 =60*31.5*15000/106 =-28.35 ( 106r)其中：n = 1000v/厶o, t = 15000/?, v = af zn = 0.07x3x600 = 126mm/min = 026m/min那么c = vi fm =3.05*1*620.48=20817nhl irl其中，九=1.1因为c“ = 3.4kn > c ,所以所选滚珠丝杠螺母副符合最大动载荷要求。2.5.3滚珠丝杠长度确定根据经验公式1 = 1行程+厶+ /余虽其中l由1604-3丝杠副中取l=65mm.故 i. =250+65+50=365mm 圆整 / =370mm1. =

18、180+65+50=295mm 圆整 lv =300mmy>2.5.4传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率“为= 85.08%如 二 fg4°33，如/1 + 0)一如4°33' + 10)2.5.5刚度验算滚珠丝杠计算满载时拉压形量厲ea=0.00647加加+620.48x400_20.6x104 x186.1706其中l取400mm,e = 20.6x10 伽a,（导=186.1706mm2滚珠与螺纹滚道间的接触变形82 = 0.0013血凡z；0.0013x63.31v2.5x21.10x272=000305刃其中:化=620.48n = 63.31矽,

19、2=2.5,fyj =-fm = - x 620.48 = 206.837v = 21.10 ,z =(叽 /q)_3 = (34x6/2.5)-3 = 4.536 ,zs =zx 圈数 x 歹 u数= 4.536x3x2 = 27滚珠丝杠副刚度验算：丝杠的总变形量<5 = 4 +爲应小于允许的变形量。一般不应大于机床进给系统规定 的定位精度值的一半。或者，由丝杠精度等级查出规定长度上允许的螺距误差，则相应长度 上的变形量应该比它晓。否则，应考虑选用较大公称直径的滚珠丝杠。机床的定位精度为 0.04mm,力=厲 + 八=0.00647 + 0.00305 = 0.00952mm <

20、 0.02mm。 因此所选的滚珠丝杠副刚度符合要求。2.5.6压杆稳定性验算滚珠丝杠通常属于受轴向力的细长杆，若轴向工作负载过大，将使丝杠失去稳定而产生 纵向屈曲，即失去稳定。失稳时的载荷载荷你为f - me】fkp_ 2x34x20.6xl0°x3.21536xl（f_w= 2.6x10；其中，犬=2.0 （丝杠承载方式系数，选用一端固定，一端简支方式），i为截面惯量距，i =加4 /64mm = x2004 /64 = 3.21536xl07mm临界载荷fk与丝杠工作载荷鬥“z比称为稳定性安全系数nk,如果®人于需用稳定安 全系数©,则该滚珠丝杠就不会失稳。因

21、此，滚珠丝杠的压杆稳定条件为:fk _ 2.6x10s7； _ 620.48= 4.19x10 »nk 因此，所选滚珠丝杠符合稳定性要求。2.6导轨的选型和计算初选gda20滚动导轨，额定动载荷cq2.4kn °2.6.1直线运动滚动支承中，有滚动体不做循环运动的直线滚动导轨和滚动体做循环运 动的直线滚动导轨，后者叫做直线滚动导轨副组件。直线滚动导轨副包括轨条和滑块两部分。导轨通常为两银，装载在支撐件上。每根导 轨条包括两个滑块，固定在移动件上。如移动件较长，也可以在一根导轨条上装3个或3 个以上滑块。如移动件较宽，也可以用3根或3根以上的导轨条。如果移动件的刚度较高, 则

22、少装为好。在两条导轨条中，一条为基准导轨，上有基准ifil a,滑块上有基准面b；另一 条为从动导轨。2.6.2导轨的预紧直线滚动导轨副分为整体型滚动导轨副和分离型滚动导轨副。整体型的直线滚动导轨 副由制造厂用选配不同直线钢球的方法來决定间隙或预紧。可根据要求的预紧订货，不需要 自己调整。分离型直线滚动导轨副，应由用户根据需要，按规定的i'可隙进行调整或预紧。 2.6.3滚动导轨副的距离寿命厶的计算：l =齐办i f九丿“ 12.4x1031x1x0.81)=50x x(102.8121.3=2.12xl07km » 50km当导轨面的硬度为5864hrc时，fh =1.0；

23、当工作温度不超过100。c时，ft=l；人为接触系数，每根导轨条上装两个滑块时x =0.81；为载荷/速度系数，无冲击振动,a =1-1.5, 取 1.3 ； f 为每个滑块上的工作载荷代+g4_ 215248 + 20x9.84= 102.812n因此选用的导轨满足要求。2.7驱动电机的选择2.7.1步距角的选择查表初选步距角 =0.9。/步- =0.01<=0.01 符合要求。 360/2.7.2步进电机输出转矩的选择空载启动力矩（1）加速度力矩j 工=0.67534伙运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间/二0.2560x0.2=2.65n cm（2）空载摩擦

24、力矩kf 一 2切-3x34x0.8式中，g为移动部件的总重量（n）；为导轨摩擦系数；，为齿轮传动降速比；为传动系数总效率；厶为滚珠丝杠的基本导程（cm）o（3）附加摩擦力距式中，f”为滚珠丝杠预加载荷，即预紧力，一般取的鬥”的1/3；鬥”为进给牵引力（n）；o为滚珠丝杠未预紧时的传动效率。（4）空载启动转矩计算mk( = mka + mkf + m()= 2.688 + 0.0624 +1.606 = 4.3564( tv cm)按照计算出的空载启动转矩，查表217得出最大静转矩m.maxl =_ = ±3564 = 6 161 八亦1 0.7070.7072.7.3带负载启动时的

25、总负载转矩(1) 加速度力矩厶=0.67534(檢 cm2)运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间/二0.5s0.67534xx0_260x0.50.0445n cm空载摩擦力矩 mkf = 0.0624(/v cm)(3)附加摩擦力距mo = 1.606(n cm)(4)作用在工作台的合理折算到电机上的转矩mf，= 土仏=620汆x°.4 = 49 40(何.cm)2 切2x;rx0.8(5)带负载启动时的总负载转矩mka + mkf + al。+ m尸二 0.0452 + 0.0624 +1.606 + 49.40 = 51.1136(2 cm)运动部件正常运行时所需的最

26、大静转矩二答二書"02.2272(n m 2.7.4按照m .maxl和中的较大者选取步进电机的最大静转矩m-max ,并要求叫喰 > maxm/maxl,；max2= mjmax2 = 102.2272(n cm) = 0.1022272(mm),m.max =.4kn » a/ymax2,因此选用57byg4503步进电机可以符合要求。2.7.5启动距频特性校核(1)快进运行距频特性校核最高运行频率,/max二 1000怙1000x360x0.01=5000hz快进力矩 =mkf+m( = 0.0624 +1.606 = 1.6684( - cm) 查57byg4

27、504的运行距频特性，mkj所对应的运行距频大于5000hz(2)工进运行距频特性校核工进吋步进电机的运行频率fgj = 1 °警 =1000x0126 = 210hzgj 605“60x0.01摩擦力矩 m f = f 匹 + °如=0°04x(215.248 + 196)x°.4 = °3 (n .讪)72 勿2x34x0.8工作负载力矩折算到电机上的力矩= 徑 =620.48x0.4 = 49.40(2 cm)r 2 勿 2x3.14x0.8工进时电机运行力矩=mo +m/+m, = 1.606 +0.131+ 49.40 = 51.13

28、7(-cm)查 57byg4503 的运行频率，当 fgy =20hz 时，m 1.08(a m)；所以 m ygy> mgy 2.7.6验算惯量匹配电动机轴上的总当暈负载转矩惯量与电机轴自身转动惯量的比值应该控制在一定的范 围内，既不应太大，也不应太少，即伺服系统的动态特性主要取决于负载特性，由于工作条 件的变化而引起的负载质量、刚度、阻尼等的变化，将导致系统动态特性也随之产生较大变 化，使伺服系统综合性能变差，或给控制系统设计造成困难。如果该比值太小，说明电动机 选择或传动比设计不太合理，经济性较差。为使该系统惯量达到较合理的匹配，一般应将比 值控制在丄1之间。4jm=0a6(kgc

29、m2)jd = js + 丿联 + j(; =0.153 + 0.02496 + 0.081 = 0.25896(kg cm2)025896 =q563j.n 0.46由此可见，丄 仏1,符合惯量匹配要求。经过以上讨论，选用57byg4503混合式步进电动机可以满足要求。由于y方向与x方向的要求相差不多，可以选用同样的丝杠，导轨，电机经过以上计算，选用的零件以下列表：滚珠丝杠滚动导轨混合式步进电机x方向g.gd 系列 1604-2gda20滚动导轨57byg4503y方向g.gd 系列 1604-2gda20滚动导轨57byg4503第三章控制系统设计3.1控制系统硬件的基本组成3.1.1微处

30、理器选择在以单片机为核心的控制系统中，大多数采用mcs-51系列单片机的8031芯片，经过 扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。8031 内部包含一个8位cpu, 128字节的ram,两个16位的定时器，四个8位并行口，一个全 双工串行口，可扩展的程序和数据存储器各64k,有5个中断源。3.1.2系统扩展系统屮采用键盘实现输入，并采用led显示器，它们均需要占用较多芯片口线，所以 该系统需要进行系统扩展。可编程并行接口 8255a是一种应用广泛的并行接口扩展器件。 它具有三个8位并行口 pa、pb、pc,由此提供了 24条口线。p2.0dop2.1dip

31、2.2p2.3d3p2.4u4p2.511580c51 p2.6皿 8255p2.7d7rdrdwrwrp0.0aip0.1a。pc.2re： setp0.3cs图31扩展连线3.1.3显示模块与键盘连接如图32,通过p1 口及译码器的键盘和显示接口电路。这里rflpl 口的准双向口功能可 以实现一口多用。首先，使p1 口的低4位输出字形代码；p1 口的高4位输出一个位扫描字，经38译 码器后显示某一位，并持续1ms。各位扫描一遍之后，关掉显示。其次，使p1 口的高4位转为输入方式，使p1 口的低4位输出键扫描信号，有键按下时，转入键译码和处理程序。p1.0pl.lpl.2pl.380c51p

32、l.4pl.5pl.6pl.7图3-2通过pl 口及译码器的键盘和显示接口电路ff仔驱动器yo y1y6 y774hc138abce1e2 e33.1.4步进屯机驱动屯路设计步进电机的驱动电路设计主要涉及脉冲分配器的选择问题和驱动电路的选择问题。时下脉冲分配器主要有两种：一种是硬件脉冲分配器（国内主要有yb系列），另外一 种是软件脉冲分配器。软件脉冲分配器不需要额外的电路，相应的降低了系统的成木，虽然 这种方法占用了一定的计算机运行时间，但是在该设备中计算机有足够的资源来担当分配 任务。该系统采用软件來经行脉冲分配更为合理。单片机与步进电机的接口电路如图80c318255pcopc1&

33、r2+5v+15vgnd33opc2图33单片机与步进电机的接口电路3.2接口程序初始化及步进电机控制程序3.2.18255a初始化程序intt:movdx,8255a控制端口moval,86houtdx,almoval,05houtdx,al3.2.2 40h类型中断服务程序mov dx,8255ainal,dxiret3.2.3 步进电机驱动程序3. 2. 3. 1电机的控制电路原理及控制字节拍通电相控制字正转反转二进制十六进制18a0000000101h27ab0000001103h36b0000001002h45bc00000110061154c0000010004h63cd00000

34、10105h72d0000011006h81da0000011107h设电机总的运行步数放在r4,转向标志存放在程序状态寄存器用户标志位fl (d5)中，当 f1为0时，电机正转，为1时则反转。正转时p1端口的输出控制字01h, 03h, 02h, 06h, 04h, 05h存放在片内数据存储单元2027h中，28h中存放结束标志00h,在29h2eh的存储单元内 反转时p1端口的输出控制字01h, 05h, 04h, 06h, 02h, 03h,在2dh单元内存放结束标志00h。 3. 2电机正反转及转速控制程序pusha;保护现场movr4,#n;设步长计数器clrc；orlc,d5h;转

35、向标志为1转移jcrote；movr0,#20;正转控制字首址指针ajmploop；rote:movr0,#27h；反转控制字首地址loop:mova,r0；movpl,a；输出控制字acalldelay；延时incr0;指针加1mova,#00h；orla,r0；jztrl；loop1:djnzr4,loop:步数步为0转移popa;恢复现场ret；返回tpl: clr subb mov ajmp delay: delay 1: loop: jnz djnz ret；mova,ro；a；a,#06h；ro,a；恢复控制字首指针loop1；movr2,#m；mova,#m1；deca；loop

36、；>进电机的程序轟图r2,delay 1；3.2 直线圆弧插补程序设计在机电设备中，执行部件如要实现平面斜线和圆弧曲线的路径运动，必须通过两个方 向运动的合成来完成。在数控机床屮，这是由x、y两个方向运动的工作台，按照插补控制 原理实现的。3.3.1 直线插补程序的设计331.1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：偏差判别：判别偏差鬥” no或鬥“ <0,从而决定哪个方向进给和采用哪个偏差计算公 式。坐标进给：根据直线所在彖限及偏差符号，决定沿+x、+y、x、y的哪个方向进给。偏左计算：进给一步后，计算新的加工偏差o终点判别：进给一步后，终点计算器减1.若为

37、0,表示到达终点停止插补；不为0,则返回到第一步继续插补。终点计算判别可用两个方向坐标值来判断，也可由一个方向的坐标 值来判断。当xe>ye,可用x方向走的总步数x。作为终点判别的依据，如动点x等于终 点x。则停止。当xe<yef则用y方向走的总步数;作为终点判别的依据。由此，第一象限直线插补程序的算法如图：程序设计逐点比较法直线插补框图设计程序时，在ram数据区分别存放终点坐标值xe.ye,动点坐标值x,y,偏差fmo 对8位机，一般可用2字节,而行程较大时则需用3字节或4字节才能满足反度和精度要求。此外，所有的数据区必须进行初始化，如设置初始值、x、y向步进电机初

38、态（控制字）。插补程序所用的内存单元如下:28h29h2ah2bh2ch70hx。yexy电机正反转控制字电机正反转控制字为:dod1d2d3d4d5d6d7d1d0为x向电机控制位。do=1运行，d0=0停止；du1正转，d1=o反转。d2d3为y向电机控制位。d2=l运行，d2=0停止；d3=l正转，d3=0反转。第一象限直线插补的程序如下:org2000hmian:movsp, #60h;lp4:mov28h,#0c8h; xemov29h,#0c8h; yemov2ah,#00h; xmov2bh,#00h; ymov2eh,#00h; fmov70h,#0ah;lp3:mova,2e

39、h;jbacc.7,lp1mova,70hsetbacc.oclracc.2mov70h,a;lcallmotr;lcalldelay;mova,2eh;subba,29;inc2ah;ajmplp2;lp1:mova,70hstebacc.2clracc.olcallmotrlcalldelaymova,2ehadda,28hlp2:mov2eh,amova,28hcjmea,2ah,lp3ret程序屮motr为步进电机的控制子程序。3.3.2 圆弧插补程序的设计逐点比较法逐点比较法的圆弧的插补计算过程和直线插补过程基本相同，也分为偏差判别、坐标 进给、偏差计算和终点判别四个步骤。不同点在于：（1）偏差计算公式步进与前一点偏差有 关，还与前一点的坐标有关，在计算偏差的同时要进行坐标计算。（2）终点的判别是以一个 方向的坐标值与终点坐标值相比较判断其是否相等为判据。若|xv£|,则以x是否等于 乙作为终点判据；若则以y是否等于;作为终点判据。第一象限逆圆弧插补程序算法如图:程序设计第一象限逆圆插补程序框图3.3和直线插补程序设计一样，也在内存中开辟存储