XY工作臺(tái)直徑32毫米說明書

1、目錄第一章 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 2第二章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32.1 脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定 32.2 傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)矩慣量計(jì)算 32.3 工作載荷分析及計(jì)算 42.4 滾珠絲杠螺母副的選型和校核 52.5 導(dǎo)軌的選型和計(jì)算 82.6 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇 9第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 123.1 控制系統(tǒng)硬件的基本組成 123.2 接口程序初始化及步進(jìn)電機(jī)控制程序 153.3 直線圓弧插補(bǔ)程序設(shè)計(jì) 16參考文獻(xiàn) 23原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)控XY工作臺(tái)及其控制系統(tǒng)。該工作臺(tái)可安裝在銑床上，用于銑削加工。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：最大銑刀直徑最大銑削寬度最大銑削深度加工材料工作臺(tái)加工范圍（mm）最大移動(dòng)速度32 mm15 mm

2、6 mm碳鋼X=450，Y=4003 m/min第一章 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)圖1-1 系統(tǒng)總體方案由設(shè)計(jì)任務(wù)書可知，本次設(shè)計(jì)可以采取一下方案：1.1 機(jī)械系統(tǒng)1.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠和聯(lián)軸器傳動(dòng)1.1.2 導(dǎo)向系統(tǒng)采用滾珠直線導(dǎo)軌1.1.3 執(zhí)行電機(jī)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)1.2 傳感系統(tǒng)本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)精度不高，載荷不大，因此采用開環(huán)控制。1.3 控制系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，一般情況下多采用開環(huán)控制。因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角與控制器提供的脈沖數(shù)有著正比關(guān)系，電機(jī)轉(zhuǎn)速與控制器提供的脈沖頻率成正比。因此通常在精確度要求不是很高時(shí)，采用步進(jìn)電機(jī)是合理的。當(dāng)然，步進(jìn)電機(jī)具有高頻易失步，負(fù)載能力不強(qiáng)的缺點(diǎn)

3、。圖1-2開環(huán)控制流程圖第二章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定根據(jù)機(jī)床或工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)所需要的定位精度來選定脈沖當(dāng)量。考慮到機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差存在，脈沖當(dāng)量值必須小于定位精度值。本次設(shè)計(jì)給定脈沖當(dāng)量 為0.01mm。根據(jù)脈沖當(dāng)量和系統(tǒng)總體方案，還有混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，暫選57BYG4504型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。其具體參數(shù)如下：型號步距角相數(shù)驅(qū)動(dòng)電壓(V)相電流(A)保持轉(zhuǎn)矩(N.M)空載啟動(dòng)頻率(步/秒)空載運(yùn)行頻率(千步/秒)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相電感(mH)重量(Kg)57BYG45040.9/1.82/4361.51.41200 200.461.671.1步距角 =0.9，相數(shù)選擇4相。滾

4、珠絲杠初選導(dǎo)程 的滾珠絲杠，型號為1604-2。根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算公式：傳動(dòng)比為1時(shí)，直接用聯(lián)軸器將電機(jī)和絲杠直接連接，有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度。2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)矩慣量計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是一種慣性負(fù)載，選用電機(jī)時(shí)必須加以考慮。由于傳動(dòng)系統(tǒng)的各傳動(dòng)部件并不都是與電機(jī)軸同軸線，還存在各轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量向電機(jī)軸的折算問題。最后，要計(jì)算整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。各部件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下：2.2.1 電機(jī)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2.2.2 聯(lián)軸器等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量其中聯(lián)軸器直徑 ，長度2.2.3 滾珠絲杠等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量其中絲杠直徑，初步估計(jì)絲杠長度。2.2.4 工作臺(tái)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

5、工作臺(tái)估計(jì)體積 ，則其質(zhì)量 由于除工作臺(tái)以外還有其他，例如導(dǎo)軌，電機(jī)等因數(shù)，故取2.2.5 傳動(dòng)系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2.3 工作載荷分析及計(jì)算2.3.1 銑削力的分析與計(jì)算銑削運(yùn)動(dòng)的特征是主運(yùn)動(dòng)為銑刀繞自身軸線高速回轉(zhuǎn)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工作臺(tái)帶動(dòng)工件在垂直于銑刀軸線方向緩慢進(jìn)給（鍵槽銑刀可沿軸線進(jìn)給）。銑刀的類型很多，但以圓柱銑刀和端銑刀為基本形式。圓柱銑刀和端銑刀的且學(xué)部分都可看做車道到頭的演變，銑刀的每一刀齒相當(dāng)于一把車刀。通常假定銑削時(shí)銑刀受到的銑削力是作用在刀尖的某點(diǎn)上。設(shè)刀齒上受到切削力的合理為F，將F沿銑刀軸線、徑向和切向經(jīng)行分解，則分別為軸向銑削力 ，徑向銑削力 和切向銑削力 。其中切向

6、銑削力 是沿銑刀主運(yùn)動(dòng)方向的分離，它消耗銑床電機(jī)功率（即銑削功率）最多。根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程選銑刀。由表316，根據(jù)最大銑刀直徑d20mm，最大銑削寬度，最大銑削深度選擇莫氏錐柄立銑刀，立銑刀各參數(shù)如下：直徑范圍推薦直徑齒數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)系列粗齒中齒細(xì)齒1923.6202238123346140由表511 高速鋼立銑刀銑平面的銑削進(jìn)給量中選取 ，選定銑刀轉(zhuǎn)速，切削力公式中銑削力系數(shù)，因此銑削力為：2.3.2 進(jìn)給工作臺(tái)工作載荷計(jì)算作用在工作臺(tái)上的合力與銑刀刀齒上受到的銑削力的合力F大小相同，方向相反，合力就是設(shè)計(jì)和校核工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)時(shí)要考慮的工作載荷，它可以沿著銑床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向

7、分解為三個(gè)力：工作臺(tái)縱向進(jìn)給力方向載荷，工作臺(tái)橫向進(jìn)給方向載荷和工作臺(tái)垂直進(jìn)給方向載荷。工作臺(tái)工作載荷、和與銑刀的切向銑削力之間有一定的經(jīng)驗(yàn)比值。因此，求出后，即可計(jì)算出工作臺(tái)的計(jì)算載荷、和。2.4 滾珠絲杠螺母副的選型和校核2.4.1 滾珠絲杠螺母副類型選擇選用內(nèi)循環(huán)，墊片式預(yù)緊方式的滾珠絲杠螺母副。預(yù)選G.GD系列的1604-2絲杠，表面硬度5864HRC。其參數(shù)具體如下：規(guī)格代號公稱直徑公稱導(dǎo)程滾珠直徑螺旋升角循環(huán)列數(shù)額定動(dòng)載荷額定靜載荷接觸剛度1604-21642.523.46.52952.4.2 滾珠絲杠螺母副的校核2.4.2.1 最大工作載荷滾珠絲杠上的工作載荷 是指滾珠絲杠副在驅(qū)

8、動(dòng)工作臺(tái)時(shí)滾珠絲杠所承受的軸向力，也叫進(jìn)給牽引力。它包括滾珠絲杠的走刀抗力及與移動(dòng)體重力和作用在導(dǎo)軌上的其他切削分力相關(guān)的摩擦力。綜合導(dǎo)軌的工作載荷，式中：，分別為工作臺(tái)進(jìn)給方向載荷、垂直載荷和橫向載荷（N）；G為移動(dòng)部件的重力（N）；K和分別為考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)和導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)，隨導(dǎo)軌形式的不同。對于綜合導(dǎo)軌，如果是滾動(dòng)導(dǎo)軌時(shí)，現(xiàn)取因此有，2.4.2.2 最大動(dòng)負(fù)載C的計(jì)算及主要尺寸初選滾動(dòng)絲杠最大動(dòng)載荷C可用下式計(jì)算：，式中：L為工作壽命，單位為，；n為絲杠轉(zhuǎn)速，；v為最大切削力條件下的進(jìn)給速度，為所預(yù)選的滾珠絲杠的導(dǎo)程，待剛度驗(yàn)算后再確定；t為額定使用壽命（h），可取t=150

9、00h；為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，無沖擊取11.2，一般情況取1.21.5，有沖擊振動(dòng)取1.52.5；為滾珠絲杠工作載荷（N）。初選滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格，相應(yīng)的個(gè)定動(dòng)載荷不得小于最大動(dòng)載荷C；。其中：，那么，其中，因?yàn)?，所以所選滾珠絲杠螺母副符合最大動(dòng)載荷要求。2.4.2.2 傳動(dòng)效率計(jì)算滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為2.4.2.3 剛度驗(yàn)算滾珠絲杠計(jì)算滿載時(shí)拉壓形量其中L取400mm，滾珠與螺紋滾道間的接觸變形其中：，滾珠絲杠副剛度驗(yàn)算：絲杠的總變形量應(yīng)小于允許的變形量。一般不應(yīng)大于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)規(guī)定的定位精度值的一半?；蛘撸山z杠精度等級查出規(guī)定長度上允許的螺距誤差，則相應(yīng)長度上的變形量應(yīng)該比它曉。否則，

10、應(yīng)考慮選用較大公稱直徑的滾珠絲杠。機(jī)床的定位精度為0.04mm，。因此所選的滾珠絲杠副剛度符合要求。2.4.2.4 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 滾珠絲杠通常屬于受軸向力的細(xì)長桿，若軸向工作負(fù)載過大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生縱向屈曲，即失去穩(wěn)定。失穩(wěn)時(shí)的載荷載荷為其中，（絲杠承載方式系數(shù)，選用一端固定，一端簡支方式），I為截面慣量距，臨界載荷與絲杠工作載荷之比稱為穩(wěn)定性安全系數(shù)，如果大于需用穩(wěn)定安全系數(shù)，則該滾珠絲杠就不會(huì)失穩(wěn)。因此，滾珠絲杠的壓桿穩(wěn)定條件為：因此，所選滾珠絲杠符合穩(wěn)定性要求。2.5 導(dǎo)軌的選型和計(jì)算初選GDA20滾動(dòng)導(dǎo)軌，額定動(dòng)載荷。滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離壽命的計(jì)算：當(dāng)導(dǎo)軌面的硬度為5864HRC

11、時(shí)，；當(dāng)工作溫度不超過100C時(shí)，；為接觸系數(shù)，每根導(dǎo)軌條上裝兩個(gè)滑塊時(shí)；為載荷/速度系數(shù)，無沖擊振動(dòng)，取1.3；F為每個(gè)滑塊上的工作載荷，因此選用的導(dǎo)軌滿足要求。2.6 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇2.6.1 步距角的選擇查表初選步距角2.6.2 步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的選擇2.6.2.1 空載啟動(dòng)力矩（1） 加速度力矩運(yùn)動(dòng)部件從靜止啟動(dòng)加速到最大快進(jìn)速度所需的時(shí)間 (2) 空載摩擦力矩式中，G為移動(dòng)部件的總重量（N）；為導(dǎo)軌摩擦系數(shù)；為齒輪傳動(dòng)降速比；為傳動(dòng)系數(shù)總效率；為滾珠絲杠的基本導(dǎo)程（cm）。（3） 附加摩擦力距式中，為滾珠絲杠預(yù)加載荷，即預(yù)緊力，一般取的的；為進(jìn)給牽引力（N）；為滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)

12、效率。（4） 空載啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算按照計(jì)算出的空載啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，查表2-17得出最大靜轉(zhuǎn)矩2.6.2.2 帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩（1） 加速度力矩運(yùn)動(dòng)部件從靜止啟動(dòng)加速到最大快進(jìn)速度所需的時(shí)間 （2） 空載摩擦力矩 （3） 附加摩擦力距 （4） 作用在工作臺(tái)的合理折算到電機(jī)上的轉(zhuǎn)矩（5） 帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩運(yùn)動(dòng)部件正常運(yùn)行時(shí)所需的最大靜轉(zhuǎn)矩2.6.2.3 按照和中的較大者選取步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩，并要求，因此選用57BYG4504步進(jìn)電機(jī)可以符合要求。2.6.3 啟動(dòng)距頻特性校核(1) 快進(jìn)運(yùn)行距頻特性校核最高運(yùn)行頻率快進(jìn)力矩查57BYG4504的運(yùn)行距頻特性，所對應(yīng)的運(yùn)行距頻大于5000Hz

13、(2) 工進(jìn)運(yùn)行距頻特性校核工進(jìn)時(shí)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率摩擦力矩工作負(fù)載力矩折算到電機(jī)上的力矩工進(jìn)時(shí)電機(jī)運(yùn)行力矩查57BYG4504的運(yùn)行頻率，當(dāng)時(shí)，；所以2.6.4 驗(yàn)算慣量匹配電動(dòng)機(jī)軸上的總當(dāng)量負(fù)載轉(zhuǎn)矩慣量與電機(jī)軸自身轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值應(yīng)該控制在一定的范圍內(nèi)，既不應(yīng)太大，也不應(yīng)太少，即伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性主要取決于負(fù)載特性，由于工作條件的變化而引起的負(fù)載質(zhì)量、剛度、阻尼等的變化，將導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性也隨之產(chǎn)生較大變化，使伺服系統(tǒng)綜合性能變差，或給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)造成困難。如果該比值太小，說明電動(dòng)機(jī)選擇或傳動(dòng)比設(shè)計(jì)不太合理，經(jīng)濟(jì)性較差。為使該系統(tǒng)慣量達(dá)到較合理的匹配，一般應(yīng)將比值控制在之間。由此可見，符合慣

14、量匹配要求。經(jīng)過以上討論，選用57BYG4504混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以滿足要求。由于Y方向與X方向的要求相差不多，可以選用同樣的絲杠，導(dǎo)軌，電機(jī)經(jīng)過以上計(jì)算，選用的零件以下列表：滾珠絲杠滾動(dòng)導(dǎo)軌混合式步進(jìn)電機(jī)X方向G.GD系列1604-2GDA20滾動(dòng)導(dǎo)軌57BYG4504Y方向G.GD系列1604-2GDA20滾動(dòng)導(dǎo)軌57BYG4504第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)硬件的基本組成3.1.1 微處理器選擇在以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)中，大多數(shù)采用MCS-51系列單片機(jī)的8031芯片，經(jīng)過擴(kuò)展存儲(chǔ)器、接口和面板操作開關(guān)等，組成功能較完善、抗干擾性能較強(qiáng)的控制系統(tǒng)。8031內(nèi)部包含一個(gè)8位CPU

15、，128字節(jié)的RAM，兩個(gè)16位的定時(shí)器，四個(gè)8位并行口，一個(gè)全雙工串行口，可擴(kuò)展的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各64K，有5個(gè)中斷源。3.1.2 系統(tǒng)擴(kuò)展系統(tǒng)中采用鍵盤實(shí)現(xiàn)輸入，并采用LED顯示器，它們均需要占用較多芯片口線，所以該系統(tǒng)需要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。可編程并行接口8255A是一種應(yīng)用廣泛的并行接口擴(kuò)展器件。它具有三個(gè)8位并行口PA、PB、PC，由此提供了24條口線。圖3-1 擴(kuò)展連線3.1.3 顯示模塊與鍵盤連接如圖3-2，通過P1口及譯碼器的鍵盤和顯示接口電路。這里由P1口的準(zhǔn)雙向口功能可以實(shí)現(xiàn)一口多用。首先，使P1口的低4位輸出字形代碼；P1口的高4位輸出一個(gè)位掃描字，經(jīng)38譯碼器后顯示某一位，

16、并持續(xù)1ms。各位掃描一遍之后，關(guān)掉顯示。其次，使P1口的高4位轉(zhuǎn)為輸入方式，使P1口的低4位輸出鍵掃描信號，有鍵按下時(shí)，轉(zhuǎn)入鍵譯碼和處理程序。圖32 通過P1口及譯碼器的鍵盤和顯示接口電路3.1.4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)主要涉及脈沖分配器的選擇問題和驅(qū)動(dòng)電路的選擇問題。時(shí)下脈沖分配器主要有兩種：一種是硬件脈沖分配器（國內(nèi)主要有YB系列），另外一種是軟件脈沖分配器。軟件脈沖分配器不需要額外的電路，相應(yīng)的降低了系統(tǒng)的成本，雖然這種方法占用了一定的計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)間，但是在該設(shè)備中計(jì)算機(jī)有足夠的資源來擔(dān)當(dāng)脈沖分配任務(wù)。該系統(tǒng)采用軟件來進(jìn)行脈沖分配更為合理。單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的接口電

17、路如圖33。圖33 單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的接口電路3.2 接口程序初始化及步進(jìn)電機(jī)控制程序3.2.1 8255A初始化程序INTT: MOV DX, 8255A控制端口MOV AL, 86HOUT DX, ALMOV AL, 05HOUT DX, AL3.2.2 40H類型中斷服務(wù)程序MOV DX, 8255AIN AL, DXIRET3.2.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序3.2.3.1 電機(jī)的控制電路原理及控制字節(jié)拍通電相控制字正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)二進(jìn)制十六進(jìn)制18A01H27AB03H36B02H45BC06H54C04H63CA05H設(shè)電機(jī)總的運(yùn)行步數(shù)放在R4，轉(zhuǎn)向標(biāo)志存放在程序狀態(tài)寄存器用戶標(biāo)志位F1（D5）中

18、，當(dāng)F1為0時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，為1時(shí)則反轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)時(shí)P1端口的輸出控制字01H,03H,02H,06H,04H,05H存放在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元20H27H中，28H中存放結(jié)束標(biāo)志00H，在29H2EH的存儲(chǔ)單元內(nèi)反轉(zhuǎn)時(shí)P1端口的輸出控制字01H,05H,04H,06H,02H,03H,在2DH單元內(nèi)存放結(jié)束標(biāo)志00H。3.2.3.2 電機(jī)正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速控制程序PUSH A ；保護(hù)現(xiàn)場MOV R4, #N ；設(shè)步長計(jì)數(shù)器CLR C；ORL C, D5H ；轉(zhuǎn)向標(biāo)志為1轉(zhuǎn)移JC ROTE；MOV R0, #20 ；正轉(zhuǎn)控制字首址指針AJMP LOOP；ROTE: MOV R0, #27H ；反轉(zhuǎn)控制字首地址

19、LOOP: MOV A, R0；MOV P1, A ；輸出控制字ACALL DELAY ；延時(shí)INC R0 ；指針加1MOV A, #00H；ORL A, R0；JZ TRL；LOOP1: DJNZ R4, LOOP ；步數(shù)步為0轉(zhuǎn)移POP A ；恢復(fù)現(xiàn)場RET； ;返回TPL: MOV A, R0；CLR A；SUBB A, #06H；MOV R0, A；恢復(fù)控制字首指針AJMP LOOP1；DELAY: MOV R2, #M；DELAY1: MOV A, #M1；LOOP: DEC A；JNZ LOOP；DJNZ R2, DELAY1；RET；3.3 直線圓弧插補(bǔ)程序設(shè)計(jì)在機(jī)電設(shè)備中，執(zhí)行

20、部件如要實(shí)現(xiàn)平面斜線和圓弧曲線的路徑運(yùn)動(dòng)，必須通過兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的合成來完成。在數(shù)控機(jī)床中，這是由X、Y兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，按照插補(bǔ)控制原理實(shí)現(xiàn)的。3.3.1 直線插補(bǔ)程序的設(shè)計(jì)3.3.1.1 用逐點(diǎn)比較法進(jìn)行直線插補(bǔ)計(jì)算，每走一步，都需要以下四個(gè)步驟：偏差判別：判別偏差或，從而決定哪個(gè)方向進(jìn)給和采用哪個(gè)偏差計(jì)算公式。坐標(biāo)進(jìn)給：根據(jù)直線所在象限及偏差符號，決定沿+X、+Y、-X、-Y的哪個(gè)方向進(jìn)給。偏差計(jì)算：進(jìn)給一步后，計(jì)算新的加工偏差。終點(diǎn)判別：進(jìn)給一步后，終點(diǎn)計(jì)算器減1.若為0，表示到達(dá)終點(diǎn)停止插補(bǔ)；不為0，則返回到第一步繼續(xù)插補(bǔ)。終點(diǎn)計(jì)算判別可用兩個(gè)方向坐標(biāo)值來判斷，也可由一個(gè)方向的坐標(biāo)

21、值來判斷。當(dāng)，可用X方向走的總步數(shù)作為終點(diǎn)判別的依據(jù)，如動(dòng)點(diǎn)X等于終點(diǎn)則停止。當(dāng)，則用Y方向走的總步數(shù)作為終點(diǎn)判別的依據(jù)。由此，第一象限直線插補(bǔ)程序的算法如圖：3.3.1.2 程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)程序時(shí)，在RAM數(shù)據(jù)區(qū)分別存放終點(diǎn)坐標(biāo)值、，動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)值X,Y，偏差。對8位機(jī)，一般可用2字節(jié)，而行程較大時(shí)則需用3字節(jié)或4字節(jié)才能滿足長度和精度要求。此外，所有的數(shù)據(jù)區(qū)必須進(jìn)行初始化，如設(shè)置初始值、X、Y向步進(jìn)電機(jī)初態(tài)（控制字）。插補(bǔ)程序所用的內(nèi)存單元如下：28H29H2AH2BH2CH70HXY電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制字電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制字為：D0D1D2D3D4D5D6D7D1D0為X向電機(jī)控制位。D0=1運(yùn)行，D0=

22、0停止；D1=1正轉(zhuǎn)，D1=0反轉(zhuǎn)。D2D3為Y向電機(jī)控制位。D2=1運(yùn)行，D2=0停止；D3=1正轉(zhuǎn)，D3=0反轉(zhuǎn)。第一象限直線插補(bǔ)的程序如下：ORG 2000HMAIN: MOV SP, #60H;LP4: MOV 28H,#0C8H; MOV 29H,#0C8H; MOV 2AH,#00H; X MOV 2BH,#00H; Y MOV 2EH,#00H; F MOV 70H,#0AH; LP3: MOV A,2EH; JB ACC.7,LP1 MOV A,70H SETB ACC.0 CLR ACC.2 MOV 70H,A; LCALL MOTR; LCALL DELAY; MOV A,

23、2EH;SUBB A,29H;INC 2AH;AJMP LP2;LP1: MOV A,70H STEB ACC.2 CLR ACC.0 LCALL MOTR LCALL DELAY MOV A,2EH ADD A,28HLP2: MOV 2EH,A MOV A,28H CJME A,2AH,LP3 RET程序中MOTR為步進(jìn)電機(jī)的控制子程序。3.3.2 圓弧插補(bǔ)程序的設(shè)計(jì)3.3.2.1 逐點(diǎn)比較法逐點(diǎn)比較法的圓弧的插補(bǔ)計(jì)算過程和直線插補(bǔ)過程基本相同，也分為偏差判別、坐標(biāo)進(jìn)給、偏差計(jì)算和終點(diǎn)判別四個(gè)步驟。不同點(diǎn)在于：（1）偏差計(jì)算公式步進(jìn)與前一點(diǎn)偏差有關(guān)，還與前一點(diǎn)的坐標(biāo)有關(guān)，在計(jì)算偏差的同時(shí)要

24、進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算。（2）終點(diǎn)的判別是以一個(gè)方向的坐標(biāo)值與終點(diǎn)坐標(biāo)值相比較判斷其是否相等為判據(jù)。若，則以X是否等于作為終點(diǎn)判據(jù)；若，則以Y是否等于作為終點(diǎn)判據(jù)。第一象限逆圓弧插補(bǔ)程序算法如圖：3.3.2.2 程序設(shè)計(jì)和直線插補(bǔ)程序設(shè)計(jì)一樣，也在內(nèi)存中開辟存儲(chǔ)單元用以存放有關(guān)數(shù)據(jù)。在RAM數(shù)據(jù)區(qū)分別存放懂點(diǎn)坐標(biāo)X和Y，其初始值為起點(diǎn)坐標(biāo)值，其后依據(jù)坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果而變化，存放終點(diǎn)坐標(biāo)值，以及存放偏差飛存儲(chǔ)單元。第一象限逆圓弧插補(bǔ)程序如下： XL EQU 18H XH EQU 19H YL EQU 28H YH EQU 29H L EQU 1AH H EQU 1BH L EQU 2AH H EQU 2BH

25、FL EQU 2CH FH EQU 2DHORG 2400HMAIN: MOV SP,#60H; MOV 70H,#08H; MOV XL,#80H;XL MOV XH,#0CH;XH MOV L,#80H; L MOV H,#0CH; H MOV L,#00H; L MOV H,#00H; H MOV YL,#00H; YL MOV YH,#00H; YH MOV FL,#00H; FL MOV FH,#00H; FHLP3: MOV A,FH JNB ACC.7,LP1 MOV A,70H SETB ACC.2 CLR ACC.0 LCALL MOTR MOV R1,#28H MOV R0,#1CH MOV R7,#02H LCALL MULT2ADD: CLR C MOV A,FL ADDC A,1CH MOV FL,A MOV A,FH ADDC A,1DH MOV FH,A CLR C MOV A,YL ADD A,#01H MOV 28H,A MOV A,YH ADDC A,#OOH MOV Y