數(shù)控機床雙坐標十字滑臺ppt課件

1、電氣控制部分課程設計的目的課程設計的目的: 通過對雙坐標十字滑臺控制通過對雙坐標十字滑臺控制部分的設計，使學生能夠綜合部分的設計，使學生能夠綜合運用自己學過的微機原理及其運用自己學過的微機原理及其接口技術、數(shù)控技術等專業(yè)課接口技術、數(shù)控技術等專業(yè)課程知識，初步掌握單片機控制程知識，初步掌握單片機控制系統(tǒng)的設計原理、設計過程及系統(tǒng)的設計原理、設計過程及應用，為后續(xù)的畢業(yè)設計與參應用，為后續(xù)的畢業(yè)設計與參加工作后的科研設計工作打下加工作后的科研設計工作打下堅實基礎。堅實基礎。主要任務主要任務:1、單片機控制系統(tǒng)電路圖一張，、單片機控制系統(tǒng)電路圖一張，0號圖紙；號圖紙；2、G00功能實現(xiàn)程序代碼一份

2、，功能實現(xiàn)程序代碼一份，并根據(jù)分組情況實現(xiàn)并根據(jù)分組情況實現(xiàn)G01或或G02功能程序代碼，要求完成程序功能程序代碼，要求完成程序代碼清單及程序代碼注釋；代碼清單及程序代碼注釋；3、設計說明書一份，詳細說明、設計說明書一份，詳細說明設計理論基礎、實現(xiàn)方法及控設計理論基礎、實現(xiàn)方法及控制系統(tǒng)各個關鍵參數(shù)。單片機制系統(tǒng)各個關鍵參數(shù)。單片機應用系統(tǒng)的設計包括總體設計、應用系統(tǒng)的設計包括總體設計、硬件設計、軟件設計、在線調(diào)硬件設計、軟件設計、在線調(diào)試、產(chǎn)品化等幾個階段，這幾試、產(chǎn)品化等幾個階段，這幾個階段并不都是絕對劃分的，個階段并不都是絕對劃分的，有時也是交叉進行的。有時也是交叉進行的。設計內(nèi)容及步驟

3、主要內(nèi)容主要內(nèi)容:1、控制系統(tǒng)設計、控制系統(tǒng)設計 以以8051單片機系列芯片作為系統(tǒng)單片機系列芯片作為系統(tǒng)的控制核心，負責接收操作指令，并的控制核心，負責接收操作指令，并根據(jù)輸入的指令控制步進電機的運動，根據(jù)輸入的指令控制步進電機的運動，擴展程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤擴展程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤顯器示接口及其它并行控制接口，形顯器示接口及其它并行控制接口，形成完整的控制系統(tǒng)。成完整的控制系統(tǒng)。2、G00，G01，G02功能程序?qū)崿F(xiàn)功能程序?qū)崿F(xiàn) G指令是在數(shù)控系統(tǒng)中插補運算之指令是在數(shù)控系統(tǒng)中插補運算之前需要預先規(guī)定，為插補運算做好準前需要預先規(guī)定，為插補運算做好準備的工藝指令。其指令代碼

4、從備的工藝指令。其指令代碼從G00至至G99共共100種，本設計用到種，本設計用到G00，G01和和G02。其中，。其中，G00為定點位、為定點位、G01為直線插補、為直線插補、G 02為順時針方向圓弧為順時針方向圓弧插補。設計要求使用插補。設計要求使用51系列單片機作系列單片機作為控制核心實現(xiàn)直線與圓弧插補的為控制核心實現(xiàn)直線與圓弧插補的G功能。功能。3、步進電機驅(qū)動電路設計、步進電機驅(qū)動電路設計 步進電機驅(qū)動需要很大的電流控步進電機驅(qū)動需要很大的電流控制，而由計算機及環(huán)形分配器送來的制，而由計算機及環(huán)形分配器送來的控制脈沖信號，一般為弱電信號，因控制脈沖信號，一般為弱電信號，因此步進電機需

5、要有功率放大電路以得此步進電機需要有功率放大電路以得到控制電機繞組所需要的脈沖電流及到控制電機繞組所需要的脈沖電流及所需要的脈沖波形。要求設計一種控所需要的脈沖波形。要求設計一種控制方便、制方便、 調(diào)試簡單、開關速度快及元調(diào)試簡單、開關速度快及元件損耗小的步進電機驅(qū)動電路。件損耗小的步進電機驅(qū)動電路。設計步驟設計步驟1、總體設計方案的選擇及確定。、總體設計方案的選擇及確定。2、設計方案論證后查閱資料。、設計方案論證后查閱資料。3、對硬件系統(tǒng)的設計。、對硬件系統(tǒng)的設計。4、對軟件系統(tǒng)的設計。、對軟件系統(tǒng)的設計。5、步進電機伺服系統(tǒng)設計。、步進電機伺服系統(tǒng)設計。6、插補原理及程序設計。、插補原理及

6、程序設計。硬件設計軟件設計 程序結(jié)構設計程序結(jié)構設計 主要有順序設主要有順序設計和實時多任務計和實時多任務操作系統(tǒng)設計。操作系統(tǒng)設計。對于簡單的單片對于簡單的單片機應用系統(tǒng)，通機應用系統(tǒng)，通常采用順序設計常采用順序設計方法。通常由主方法。通常由主程序和若干個中程序和若干個中斷服務程序所構斷服務程序所構成，成， 模塊化程序設計技術模塊化程序設計技術 1、每個模塊不宜太、每個模塊不宜太大；大； 2、各個模塊間在邏、各個模塊間在邏輯相對獨立；輯相對獨立； 3、對簡單的任務不、對簡單的任務不必采用模塊化；必采用模塊化； 4、盡量使用已有的、盡量使用已有的模塊。模塊。 程序設計過程程序設計過程 1、建立

7、數(shù)學模型、建立數(shù)學模型 2、繪制程序流程圖、繪制程序流程圖 3、編寫程序、編寫程序 4、程序的匯編、調(diào)、程序的匯編、調(diào)試和固化試和固化插補原理 插補計算就是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的基本數(shù)據(jù)，如直線終點坐標值、圓弧起點、圓心、進給速度等，通過計算，將工件輪廓的形狀描述出來，邊計算邊根據(jù)計算結(jié)果向各坐標發(fā)送進給指令。數(shù)控機床的常用插補計算方法有逐點比較插補計算法簡稱逐點比較法）、數(shù)學積分插補計算方法簡稱數(shù)字積分法）、時間分割插補計算方法和樣條插補計算方法等，在本次課程設計中，我們使用逐點比較法進行插補計算。 逐點比較法每走一步都要和給定軌跡上的坐標值進行一次比較，視該點在給定軌跡的上方還是下方，或在給定軌跡的里面還是外面，從而決定下一步的進給方向，使之趨近加工軌跡。 逐點比較法是以折線來逼近直線或圓弧線的，它與規(guī)定的直線或圓弧之間最大誤差不超過一個脈沖當量，因此只要將脈沖當量