c616車(chē)床縱軸數(shù)控化改造課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　班級(jí)： </b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論3</b></p><p><b>　　機(jī)械設(shè)計(jì)部分4</b>

2、</p><p><b>　　電器設(shè)計(jì)部分14</b></p><p><b>　　心得體會(huì)27</b></p><p><b>　　參考資料28</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)改造C616車(chē)床</p><p><b&g

3、t;　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　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)。</p><p>　　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)。</p><p>　　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。</p><p>　　4、設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)

4、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)的接口電路，畫(huà)出驅(qū)動(dòng)電路圖。</p><p><b>　　5、軟件設(shè)計(jì)。</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現(xiàn)代機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密

5、、批量小、多變零件的加工問(wèn)題，且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度地提高生產(chǎn)效率。但從目前企業(yè)面臨的情況看，因數(shù)控機(jī)床價(jià)格較貴，一次性投資較大使企業(yè)心有余而力不足。我國(guó)作為機(jī)床大國(guó)，對(duì)普通機(jī)床數(shù)控化改造不失為一種較好的良策。尤其對(duì)一些中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，面對(duì)周轉(zhuǎn)資金不足、而企業(yè)又要發(fā)展?？梢哉f(shuō)時(shí)代在呼喚一些專業(yè)人員能夠?qū)ζ髽I(yè)里面原有的機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造。本文針對(duì)目前企業(yè)現(xiàn)狀，以C616普通車(chē)床為例,提出簡(jiǎn)易型經(jīng)濟(jì)數(shù)控改造思路和設(shè)計(jì)方法。 </

6、p><p><b>　　機(jī)械設(shè)計(jì)部分</b></p><p>　　經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的改造一般是步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速驅(qū)動(dòng)絲杠，螺母固定在溜板箱上，帶動(dòng)刀架左右移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)的位置可放在絲杠的任一端。對(duì)車(chē)床改造來(lái)說(shuō)，外觀不能像產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的那么高，從而改造方便。從實(shí)用方便來(lái)考慮，一般都把步進(jìn)電機(jī)放在縱向絲杠的左端。</p><p>　　一、機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械部分

7、的要求：</p><p>　　1、低摩擦導(dǎo)軌（滾動(dòng)摩擦）精密絲杠（滾珠絲杠）。</p><p>　　2、無(wú)傳動(dòng)間隙（用絲杠螺母副消除間隙）。</p><p><b>　　3、高剛度</b></p><p><b>　　4、高諧振頻率</b></p><p>　　5、低慣性（以

8、提高穩(wěn)定性和響應(yīng)特性）。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)已知條件：</b></p><p>　　1:、工作臺(tái)重量W=800N</p><p>　　2、起重動(dòng)加速時(shí)間T=50ms</p><p>　　3、脈沖當(dāng)量δ=0.01mm/step</p><p>　　4、快速進(jìn)給速度Vmax=2m/m

9、in</p><p>　　5、工作臺(tái)行程L=640mm.</p><p><b>　　6、切削進(jìn)給速度 </b></p><p>　　7、主軸電機(jī)功率 p=4KW</p><p><b>　　三、機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p><b>　　(1)切削力的計(jì)算

10、</b></p><p>　　最大切削功率 </p><p>　　式中： ---主電動(dòng)機(jī)的功率</p><p>　　---主傳動(dòng)系統(tǒng)總效率 （一般為0.70-0.85）這里取 =0.8</p><p>　　則 </p>

11、<p>　　切削功率應(yīng)接各種情況下經(jīng)常遇到的量大切削力（或轉(zhuǎn)矩）和最大切削速度（或轉(zhuǎn)速）來(lái)計(jì)算。</p><p>　　即 </p><p>　　式中： ——主切削力（N）</p><p>　　---最大切削速度（m/min）取=120m/min</p><p>　　則

12、 </p><p>　　由《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知， </p><p>　　取縱向切削分力，橫向切削分力，則</p><p>　　(2)滾珠絲杠的計(jì)算與選型</p><p>　　1）最大工作載荷Fm的計(jì)算</p><p>　　綜合導(dǎo)軌車(chē)床絲杠的軸向力：</p><p&

13、gt;　　式中Ff、Fc—切削分力</p><p><b>　　G—移動(dòng)部件的重量</b></p><p>　　--導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)</p><p>　　K—考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)</p><p><b>　　對(duì)于綜合導(dǎo)軌</b></p><p>　　式中K=1.15，

14、=0.15～0.18，取為0.16。</p><p>　　則 </p><p>　　2)最大動(dòng)載荷的計(jì)算</p><p>　　由《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知 絲杠壽命</p><p><b>　　式中--絲杠轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　T—使用壽命時(shí)數(shù)

15、 數(shù)控機(jī)床取T=15000h</p><p><b>　　絲杠轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　　式中--主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速=1000r/min</p><p>　　v—切削速度v=100mm/min</p><p>　　f-

16、-進(jìn)給量f=0.3mm/r</p><p>　　D—被切削工件直徑D=80mm</p><p>　　--絲杠導(dǎo)程 =6mm</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　==50r/min</b></p><p><b

17、>　　==45</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知最大動(dòng)載荷</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中--滾珠絲杠副的壽命 單位為</p><p>　　--載荷系數(shù) 由平穩(wěn)或輕度沖擊 取=1.2</p><p>　　--硬度系數(shù) 由HRC

18、58 取=1</p><p>　　--滾珠絲杠副的最大工作載荷</p><p>　　則 </p><p><b>　　3）規(guī)格型號(hào)的初選</b></p><p>　　初選滾珠絲杠副的規(guī)格，應(yīng)使其額定動(dòng)載荷</p><p>　　當(dāng)滾珠絲杠副在靜態(tài)或低速狀態(tài)下<

19、;/p><p>　　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</p><p><b>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》</b></p><p>　　選絲杠型號(hào)：2506-2.5 CDM外循環(huán)型</p><p><b>　　相關(guān)參數(shù)：</b></p><p><b>

20、　　中徑：</b></p><p><b>　　外徑：</b></p><p><b>　　剛度：</b></p><p><b>　　導(dǎo)程：</b></p><p><b>　　滾珠直徑：</b></p><p>&l

21、t;b>　　額定動(dòng)載荷：</b></p><p><b>　　額定靜載荷：</b></p><p>　　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：</p><p><b>　　η=</b></p><p>　　式中摩擦角ψ=10′</p>&

22、lt;p>　　螺旋升角γ=，由計(jì)算得：=</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　3)剛度驗(yàn)算</b></p><p>　　1>絲杠的拉伸或壓縮變形量</p><p>　　式中--絲杠最大工作載荷</p><p>　　L0--絲杠兩端支

23、承間距 </p><p>　　E--絲杠材料的彈性模量，取</p><p>　　S--絲杠按底徑確定的截面積</p><p><b>　　M--轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　I--絲杠按底徑確定的截面慣性矩</p><p>　　由于轉(zhuǎn)矩M一般較小，原式可變?yōu)椋?lt;/p>&l

24、t;p>　　由于絲杠拉伸取"+"，壓縮取"-"</p><p>　　所以 =8.96</p><p>　　2>滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量</p><p><b>　　有預(yù)緊時(shí)：</b></p><p>

25、;　　式中：Dw--滾珠直徑，單位為mm</p><p>　　--滾珠總數(shù)量，圈數(shù)列數(shù)</p><p>　　Z--單圈滾珠數(shù)，（外循環(huán)）</p><p>　　--預(yù)緊力，單位為N</p><p>　　滾珠絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力，</p><p><b>　　得</b></p>

26、<p>　　由于絲杠有預(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</p><p>　　所以 </p><p><b>　　總變形量：</b></p><p>　　查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》知：</p><p>　　任意300mm內(nèi)累計(jì)螺距公差允

27、許到</p><p>　　則： </p><p>　　所以，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　4）穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>　　此縱向滾珠絲杠副采取一端軸向固定一端簡(jiǎn)支的方式</p><p>　　滾珠絲杠屬于受軸向力

28、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：</p><p>　　式中：--臨界載荷，單位為N</p><p>　　--絲杠支承系數(shù)，雙推-簡(jiǎn)支式?。?lt;/p><p>　　K--壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取為2.5--4，取k=4</p><p><b>　　E—鋼的彈性模量</b></p&

29、gt;<p>　　I—絲杠按底徑確定的截面慣性矩</p><p>　　Ls--滾珠絲杠兩端支承間的距離</p><p>　　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</p><p>　　其中Ly、Le均為《機(jī)電一體化手冊(cè)》查得</p><p><b>　　最終得臨界載荷

30、：</b></p><p><b>　　滿足穩(wěn)定性要求。</b></p><p>　　(3)齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　傳動(dòng)比</b></p><p>　　式中--步進(jìn)電機(jī)步距角取=0.75°/step</p><p>　　--

31、滾珠絲杠導(dǎo)程取=6mm</p><p>　　--縱向進(jìn)給脈沖當(dāng)量取=0.01mm/step</p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　=1.25</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 </p><p>　　由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)齒

32、輪受力不大，且 根據(jù)優(yōu)先選用第一系列的原則，取模數(shù)，則分度圓直徑分別為</p><p>　　由于齒輪傳動(dòng)只要求傳遞扭矩，故可取大小齒輪齒寬分別為</p><p>　　齒頂圓直徑： </p><p>　　中心距為：a=71.35mm </p><p>　　(4)步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選型</p><p>　　1）

33、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算:</p><p>　　工作臺(tái)質(zhì)量折算到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:</p><p>　　對(duì)材料為鋼的圓柱形零件，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可按下式估算:</p><p>　　式中 D--圓柱形零件的直徑（cm）</p><p>　　L--零件的軸的長(zhǎng)度（cm）</p><p><b>　　齒轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:&l

34、t;/b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，或忽略。因此折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><p><b>　　負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:</b></p><p>　　2）所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩計(jì)算</p><p>　　快速空載啟動(dòng)時(shí)所需力矩：</p><p>　　最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩：<

35、/p><p>　　快速進(jìn)給時(shí)所需力矩：</p><p>　　式中Mamax--空載啟動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩；</p><p>　　Mf--折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩；</p><p>　　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；</p><p>　　Mat--切削時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩；&l

36、t;/p><p>　　Mt--折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩。</p><p><b>　　Ma=×N·m</b></p><p>　　當(dāng)n=nmax時(shí)Mamax=Ma</p><p>　　nmax===416.7r/min</p><p><b>　　當(dāng)n=nt時(shí)<

37、/b></p><p><b>　　Ma=Mat</b></p><p>　　====24.88r/min</p><p><b>　　摩擦力矩：</b></p><p><b>　　Mf==</b></p><p>　　式中--摩擦力（由工作臺(tái)

38、重量引起）</p><p>　　--進(jìn)給系統(tǒng)的效率中型機(jī)為0.75~0.8取=0.8</p><p>　　--軌道摩擦系數(shù)取=0.16</p><p><b>　　附加摩擦力矩：</b></p><p>　　當(dāng)=0.9時(shí)預(yù)加載荷</p><p><b>　　=Fx</b>

39、</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　所以,快速空載啟動(dòng)時(shí)所需力矩：</p><p><b>　　切削時(shí)所需力矩：</b></p><p>　　快速進(jìn)給時(shí)所需力矩：</p><p>　　由以上分析計(jì)算可知：</p><p>　

40、　所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動(dòng)時(shí), 所以以此項(xiàng)作為校核初選電動(dòng)機(jī)的依據(jù)</p><p>　　Mmax=166.62N·㎝=1.6662N.m</p><p><b>　　3）步進(jìn)電機(jī)選擇</b></p><p>　　啟動(dòng)力矩一般啟動(dòng)力矩選取為：</p><p>　　式中Mq--電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩；</

41、p><p>　　Mmax--電動(dòng)機(jī)最大力矩。</p><p>　　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》</p><p>　　由《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》表可知：</p><p>　　選110BF004電機(jī) </p><p&g

42、t;<b>　　相關(guān)參數(shù)：</b></p><p>　　外徑：φ110mm長(zhǎng)度：160mm軸頸φ11mm步距角：0.75°/step</p><p><b>　　電氣部分設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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)

43、開(kāi)環(huán)兩坐標(biāo)進(jìn)給的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　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。</p><p>　　一、數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　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。</p&g

44、t;<p><b>　　1、控制器：</b></p><p>　　本系統(tǒng)選用8086cpu系統(tǒng)作為數(shù)控系統(tǒng)的控制器件。</p><p>　　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。8086一般有cpu、I/O電路、存儲(chǔ)器三部分組成。</p><p>　?、?時(shí)鐘脈沖頻率是計(jì)算機(jī)工作速度的主要因素，8086cpu的

45、時(shí)鐘頻率為10MHZ。</p><p><b>　　2、存儲(chǔ)器</b></p><p>　　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)，8086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，

46、對(duì)任意一個(gè)物理地址可以唯一的被包含在一個(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。</p><p>　　在8086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、

47、SS、ES的段基址分別為2058H、250AH、8FFBH和EFFOH。</p><p><b>　　3、光電耦合電路</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　光電耦合器左右：</b></

48、p><p>　　①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。</p><p>　?、趯?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。</p><p>　　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</p><p>　　82

49、55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。由于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。</p><p><b>　　4、功率放大器</b></p><p>　　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。&

50、lt;/p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　無(wú)脈沖輸入時(shí)VT1 VT2 VT3 VT4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)。</p><p>　　有脈沖輸入時(shí)，VT1 VT2 VT4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，80

51、V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，VT1 VT2 VT3 VT4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)，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。</p><

52、;p>　　二、數(shù)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　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。</p><p><b>　　1．主程序功能 </b></p><p>　　8255A的初始化，82

53、59A的初始化，調(diào)用插補(bǔ)加工子程序。</p><p>　　2．8255A的設(shè)置</p><p>　　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)。</p><p><b>　　其控制字</b></p><p>　　D7 D6 D5

54、 D4 D3 D2 D1 D0</p><p>　　1 0 0 0 0 0 0 0</p><p>　　標(biāo)志位 端口AI工作方式0 A作輸出</p><p>　　控制字：10

55、00 0000B=80H</p><p>　　8255A作為基本的輸入、輸出口、AD工作方式為0</p><p>　　PA0－PA2分別控制X電機(jī)的、、相</p><p>　　PA3－PA5分別控制Z電機(jī)的、、相</p><p>　　PA7控制綠燈，綠燈亮，表示運(yùn)行正常</p><p>　　PA6控制紅燈，紅燈亮，表示

56、有緊急情況</p><p>　　三項(xiàng)六拍環(huán)分器脈沖通電代碼</p><p><b>　　X電機(jī)通電代碼</b></p><p><b>　　相 代碼</b></p><p>　　1 0 0 0 0 0 0

57、 1 A 81H </p><p>　　1 0 0 0 0 0 1 1 AB 83H </p><p>　　1 0 0 0 0 0 1 0

58、B 82H </p><p>　　1 0 0 0 0 1 1 0 BC 86H </p><p>　　1 0 0 0 0 1 0 0 C 84H &l

59、t;/p><p>　　1 0 0 0 0 1 0 1 CA 85H </p><p><b>　　Y電機(jī)通電代碼</b></p><p><b>　　相 代碼</b></p><p&g

60、t;　　1 0 0 0 1 0 0 0 A 88H </p><p>　　1 0 0 1 1 0 0 0 AB 98H </p><p>　　1

61、 0 0 1 0 0 0 0 B 90H </p><p>　　1 0 1 1 0 0 0 0 BC B0H </p><p>　　1 0 1

62、 0 0 0 0 0 C A0H </p><p>　　1 0 1 0 1 0 0 0 CA A8H </p><p><b>　　中斷時(shí)</b></p>

63、<p><b>　　代碼</b></p><p>　　0 1 0 0 0 0 0 0 40H </p><p>　　4．8259A的設(shè)置</p><p>　　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

64、斷口，分別用來(lái)控制+X、-X、+Z、-Z 方向的越界和急停按鈕。</p><p>　　8259A的預(yù)置命令字</p><p>　　的設(shè)置，其端口地址為偶地址</p><p>　　7 6 5 4 3 2 1 0</p><p>　　0 0 0 0 1 0 0

65、1 1</p><p><b>　　命令字為 13H</b></p><p>　　采用邊緣觸發(fā)：?jiǎn)渭?jí)使用，需要設(shè)置</p><p>　　的設(shè)置，其端口地址為奇地址</p><p>　　7 6 5 4 3 2 1 0</p><p>　　1 0

66、 1 1 0 0 0 0 0</p><p><b>　　命令字為 60H</b></p><p>　　的設(shè)置，其端口地址為奇地址</p><p>　　7 6 5 4 3 2 1 0</p><p>　　1 0 0 0

67、 0 0 0 0 1</p><p><b>　　命令字為 01H</b></p><p>　　采用非特殊完全嵌套方式，非自動(dòng)EOI方式</p><p>　　8259A的操作命令字</p><p>　　的設(shè)置，其端口地址為奇地址</p><p>　　7 6

68、 5 4 3 2 1 0</p><p>　　1 1 1 1 0 0 0 0 0</p><p><b>　　命令字為E0H</b></p><p><b>　　都可引入中斷</b></p><p>　　的設(shè)置，其端口地

69、址為偶地址</p><p>　　7 6 5 4 3 2 1 0</p><p>　　0 1 0 1 0 0 0 0 0</p><p><b>　　命令字為A0H</b></p><p>　　采用普通EOI循環(huán)方式</p&g

70、t;<p>　　用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)加工程序設(shè)計(jì)</p><p>　　<1>直線插補(bǔ)計(jì)算原理</p><p>　　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。</p><p>　　<2>逐點(diǎn)比較插補(bǔ)加工中由四個(gè)環(huán)節(jié)組成<

71、;/p><p><b>　　a．偏差判別</b></p><p>　　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</p><p><b>　　b．刀具進(jìn)給</b></p><p>　　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

72、方向移動(dòng)。</p><p><b>　　c．偏差計(jì)算</b></p><p><b>　　d．終點(diǎn)判別</b></p><p>　　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)。</p><p>　　6．三相六拍環(huán)分子程序</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)的各繞組必須按一定

73、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)。</p><p><b>　　7．輔助電路</b></p><p&g

74、t;　　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。</p><p><b>　　8．控制系統(tǒng)的程序</b></p><p><b>　　1>主程序</b>&l

75、t;/p><p><b>　　NAMEJG</b></p><p>　　DATASEGMENT;定義數(shù)據(jù)段</p><p>　　MDW4DUP(?)</p><p><b>　　TDW?</b></p><p>　　F DW0H

76、</p><p>　　S DB?</p><p><b>　　CDB0H</b></p><p><b>　　DDB0H</b></p><p>　　XTDB81H.83H.82H.86H.84H.85H;X電機(jī)通電代碼</p><p>

77、;　　YTDB88H.98H.90H.B0H.A0H.A8H;Y電機(jī)通電代碼</p><p><b>　　DATAENDS</b></p><p>　　STACKSEGMENTSTACK</p><p>　　STADW100DUP(?)</p><p>　　STACKENDS</p>

78、;<p>　　CODE SEGMENT</p><p>　　ASSUMECS:CODE,DS:DATA</p><p>　　SS:STACK,ES:DATA;寄存器說(shuō)明</p><p><b>　　STAR:CLI</b></p><p>　　MOVAX,00H</p>

79、<p>　　MOVDS,AX;中斷向量的段基址送DS</p><p>　　MOVAX,SEGINTR;取中斷子程序的段基址</p><p>　　MOVBX,OFFSETINTR;取中斷子程序的偏移地址</p><p>　　MOVSI,60H;中斷類型碼送SI</p><p>

80、　　MOV[SI],BX;將中斷偏移量送到[SI][SI+1]中</p><p>　　MOV[SI+2],AX;將中斷段基址送到[SI][SI+1]中</p><p>　　MOVAX,DATA</p><p>　　MOVDS,AX;恢復(fù)DS</p><p>　　MOVDX,2003H

81、;初始化8255A</p><p>　　MOVAL,80H</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　MOVDX,2800H;定義8259A </p><p>　　MOV AL,13H </p><p>　　OUTDX,AL</p><p&g

82、t;　　MOVDX,2801H;定義8259A </p><p>　　MOVAL,60H</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　MOVAL,01H;定義8259A </p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　MOVAL,0E0H

83、;定義8259A </p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　MOVDX,2800H</p><p>　　MOVAL,0A0H;定義8259A </p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　STI;中斷打開(kāi)</p><

84、;p>　　CALL CB;調(diào)用插補(bǔ)程序</p><p><b>　　HTL</b></p><p><b>　　2>直線插補(bǔ)子程序</b></p><p><b>　　CBPROC</b></p><p><b>　　PUSHAX&

85、lt;/b></p><p><b>　　PUSHBX</b></p><p><b>　　PUSHCX</b></p><p><b>　　PUSHDX</b></p><p>　　PUSHF;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　M

86、OVAH,0H;標(biāo)志位清零</p><p><b>　　SAHF</b></p><p>　　MOVAX,M;取起點(diǎn)終點(diǎn)的X坐標(biāo)</p><p>　　MOV BX,M+2</p><p>　　SUBBX,AX;取終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)橫坐標(biāo)的絕對(duì)值Xe</p>

87、<p><b>　　JGEB1</b></p><p><b>　　NEGBX</b></p><p>　　B1: MOVAX,M+1;取起點(diǎn)，終點(diǎn)的Z坐標(biāo)</p><p>　　MOVDX,M+3</p><p>　　SUBDX,AX;取終點(diǎn)相對(duì)

88、于起點(diǎn)的Z坐標(biāo)的絕對(duì)值Ye</p><p><b>　　JGEB2</b></p><p><b>　　NEGDX</b></p><p>　　B2:ADDDX,BX;計(jì)算總進(jìn)給步數(shù)</p><p>　　MOVCX,DX</p><p>　　MOV

89、AX,F;將偏差值送AX</p><p>　　XH: CMPAX,00H;判斷向哪個(gè)方向走</p><p>　　JCB4;跳向Z向</p><p>　　MOV5,0H;寫(xiě)X電機(jī)狀態(tài)字(X/Z 正/反)</p><p>　　CMPM+2,M</p><p

90、><b>　　JCB3</b></p><p>　　OR5,00H</p><p>　　B3:ORS,00H</p><p>　　CALLHF;調(diào)用環(huán)分子程序，X電機(jī)走一步</p><p>　　SUBAX,DX;計(jì)算偏差值</p><p>

91、　　CALLTIME;調(diào)用延時(shí)程序</p><p><b>　　JMEB6</b></p><p>　　B4:MOV5,02H;寫(xiě)Z電機(jī)狀態(tài)字(X/Z,正/反)</p><p>　　CMPM+3,M+1</p><p><b>　　JCB5</b></p

92、><p>　　ORS,00H</p><p>　　B5:ORS,01H</p><p>　　CALLHF;調(diào)用換分子程序，Z電機(jī)走一步</p><p>　　ADDAX,BX;計(jì)算偏差值</p><p>　　CALLTIME;調(diào)用延時(shí)子程序</p>

93、<p>　　B6:DECCX;總步數(shù)減1</p><p><b>　　LOOPXH</b></p><p>　　POPF;出棧，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p><b>　　POPDX</b></p><p><b>　　POPCX</b&g

94、t;</p><p><b>　　POPBX</b></p><p><b>　　POPAX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　CBENDP</b></p><p>　　3&g

95、t;三相六拍環(huán)分子程序</p><p><b>　　HFPROC</b></p><p><b>　　PUSHAX</b></p><p><b>　　PUSHBX</b></p><p><b>　　PUSHDX</b></p>&

96、lt;p>　　PUSHF;壓棧；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　MOVBL,S ;送電機(jī)操作字給BL</p><p>　　ANDBL,01H ;判斷正反轉(zhuǎn)</p><p>　　CMPBL,0H</p><p>　　JNZFR;調(diào)轉(zhuǎn)至反轉(zhuǎn)</p>

97、<p>　　MOVBL,S ;判斷XZ電機(jī)</p><p>　　ANDBL,02H</p><p>　　CMPBL,0H</p><p>　　JNZZPZ;調(diào)轉(zhuǎn)至Z電機(jī)正轉(zhuǎn)</p><p>　　XDZ:CMPC,0H;判斷是否為第一次跳動(dòng)</p>

98、<p><b>　　JNZL</b></p><p>　　LEASI,XT;送通電代碼首地址給SI</p><p>　　L1:MOVC,01H</p><p>　　MOVBX,XT+5</p><p>　　MOVDX,2000H ;通過(guò)8255A給電機(jī)送通

99、電代碼</p><p>　　MOVAL,[SI]</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　CMP[SI],BX;判斷通電代碼是否用完</p><p><b>　　JZL2</b></p><p>　　INCSI;指針自增1<

100、/p><p><b>　　JMPL9</b></p><p>　　L2:LEASI,XT</p><p><b>　　JMPL9</b></p><p>　　ZDZ:CMPD,0H;判斷是否為第一次轉(zhuǎn)動(dòng)</p><p>　　LEADI,Z

101、T;送通電代碼首地址給DI</p><p>　　L3:MOVD,01H</p><p>　　MOVBX,ZT+5</p><p>　　MOVDX,2000H ;通過(guò)8255A送通電代碼給電機(jī)</p><p>　　MOVAL,[DI]</p><p>　　OUTDX,

102、AL</p><p>　　CMP[DI],BX;判斷通電代碼是否用完</p><p><b>　　JZL4</b></p><p>　　INCDI;指針自增1</p><p><b>　　JMPL9</b></p><p>　　L4

103、:LEADZ,ZT</p><p><b>　　JMPL9</b></p><p>　　FR:ANDBL,02H;判斷用哪個(gè)電機(jī)</p><p>　　CMPBL,0H</p><p><b>　　JNEZDE</b></p><p>

104、　　XDF:CMPC,0H;判斷是否為第一次轉(zhuǎn)動(dòng)</p><p><b>　　JNEL5</b></p><p>　　LEASI,XT+5;送通電代碼末地址給SI</p><p>　　L5:MOVC,01H</p><p>　　MOVBX,XT</p>&l

105、t;p>　　MOVDX,2000H ;通過(guò)8255A給電機(jī)送通電代碼</p><p>　　MOVAL,[SI]</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　CMP[SI],BX;判斷通電代碼是否用完</p><p><b>　　JZL6</b><

106、;/p><p>　　DECSI ;指針自減1</p><p><b>　　JMPL9</b></p><p>　　L6:LEASI,XT+5</p><p><b>　　JMPL9</b></p><p>　　ZDF:CMPD,0H

107、;判斷是否為第一次轉(zhuǎn)動(dòng)</p><p><b>　　JNZL7</b></p><p>　　LEADI,ZT+5;送通電代碼末地址給DI</p><p>　　L7:MOVD,01H</p><p>　　MOVBX,ZT</p><p>　　MOVDX,

108、2000H ;通過(guò)8255A給電機(jī)送通電代碼</p><p>　　MOVAL,[DI]</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　CMP[DI],BX;判斷通電代碼是否用完</p><p><b>　　JZL8</b></p><p>

109、;　　DECDZ ;指針自減1</p><p><b>　　JMPL9</b></p><p>　　L8:LEADI,ZT+5</p><p>　　L9:POPF;出棧，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p><b>　　POPDX</b></p>

110、;<p><b>　　POPBX</b></p><p><b>　　POPAX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　HFENDP</b></p><p><b>　　4>

111、延時(shí)子程序</b></p><p><b>　　TIMEPROC</b></p><p><b>　　PUSHBX</b></p><p><b>　　PUSHCX</b></p><p>　　MOVBX,T ;送延時(shí)時(shí)間給BX</

112、p><p>　　LP1:MOVCX,154H;延時(shí)1ms</p><p>　　LP2:PUSHF</p><p><b>　　POPF</b></p><p><b>　　LOOPLP2</b></p><p>　　DECBX ;延時(shí)時(shí)間

113、自減1</p><p><b>　　JNZLP1</b></p><p><b>　　POPCX</b></p><p><b>　　POPBX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><

114、;b>　　TIMEENDP</b></p><p><b>　　5>中斷子程序</b></p><p><b>　　INTRPROC</b></p><p><b>　　PUSHDX</b></p><p><b>　　PUSHAX&l

115、t;/b></p><p>　　MOVDX,2000H;將8255A端口的地址送給DX</p><p>　　MOVAL,80H</p><p>　　OUTDX,AL;將中斷使得命令字送到AL</p><p><b>　　POPAX</b></p><p&g

116、t;<b>　　POPDX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　INTRENDP</b></p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　四年的大學(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

117、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。</p><p>　　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。<

118、;/p><p>　　其次，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。</p><p>　　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)

119、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。</p><p>　　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)!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>

120、;</p><p>　　鄭學(xué)堅(jiān) 《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》 清華大學(xué)出版社</p><p>　　鄧星鐘 《機(jī)電傳動(dòng)控制》 華中科技大學(xué)版社</p><p>　　張建民 《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 高等教育出版社</p><p>　　余英良