x-y數(shù)控工作臺(tái)說明書學(xué)習(xí)資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。x-y數(shù)控工作臺(tái)說明書-數(shù)控臺(tái)銑X-Y工作臺(tái)進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:張健班別:機(jī)制1052姓名:陳石育學(xué)號(hào):200511411202目錄系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)2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)

2、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32mm16mm6mm碳鋼X=500，Y=4503m/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)可以采取以下方案：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?？刂葡到y(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)

3、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，由于步進(jìn)電機(jī)具有高頻易失步，負(fù)載能力不強(qiáng)的缺點(diǎn)。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?？紤]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)，在網(wǎng)上（HYPERLINK/docc/product.htm/docc/product.htm）暫選57BYG4504型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。其具體參數(shù)如下：型號(hào)步距角相數(shù)驅(qū)動(dòng)電壓(V)相電流

4、(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)57BYG45030.6/1.82/4361.51.41200200.461.671.1步距角=0.6，相數(shù)選擇4相。滾珠絲杠初選導(dǎo)程的滾珠絲杠，型號(hào)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)慣量食一種慣性負(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

5、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：電機(jī)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量根據(jù)初選電機(jī)型號(hào),查得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:聯(lián)軸器等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量選用深圳威遠(yuǎn)精密技術(shù)有限公司的溝槽式夾持型連軸器：L為短型：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為其中聯(lián)軸器直徑，長度滾珠絲杠等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量其中絲杠直徑，初步估計(jì)絲杠長度。工作臺(tái)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量工作臺(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)，故取傳動(dòng)系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=JSJDJ聯(lián)JG=0.7491.40.024960.081=2.25496kfcm2工作載荷分析及計(jì)算銑削力的分析與計(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

6、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切削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d32mm，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)

7、齒3037.5323653155468178根據(jù)工件材料為碳鋼可確定銑削力的計(jì)算公式：FZ=9.81CFzae0.86af0.72d0-0.86apZ式中各參數(shù)如下:CFz銑削力系數(shù)，CFz=68.2（表2-3）；ae最大銑削寬度，本設(shè)計(jì)為16mm；ap最大銑削深度，本設(shè)計(jì)為6mm；Z銑刀齒數(shù)，齒數(shù)取5；d0圓柱銑刀直徑，查得d0=32mm(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程)；af每齒進(jìn)給量（mm/齒），即銑刀每轉(zhuǎn)一個(gè)齒間角時(shí)，工件與銑刀的相對移動(dòng)量，查得af=0.1mm/齒（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程）；故FZ=9.8168.2160.860.10.72132-0.8664=1113.

8、39N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。滾珠絲杠螺母副的選型和校核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3206-2.5絲杠，表面硬度5864HRC。其參數(shù)具體如下：規(guī)格代號(hào)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

9、荷額定靜載荷接觸剛度3206-2.532642.510.68929.911915滾珠絲杠螺母副的校核最大工作載荷滾珠絲杠上的工作載荷是指滾珠四缸富在驅(qū)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。工作載荷的計(jì)算公式：Fm=KFLf，(FvG)式中K考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)，矩形導(dǎo)軌K=1.15;滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù):0.00250.00

10、5；這里取0.004G移動(dòng)部件的重力（N）：FL工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向載荷;Fc工作臺(tái)橫向進(jìn)給方向載荷;Fv工作臺(tái)垂直進(jìn)給方向載荷;Fm=1.151113.390.004（445.35620X9.8）=1282.96N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=15000h；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)

11、載荷不得小于最大動(dòng)載荷C；。滾珠絲杠最大動(dòng)載荷可用下式計(jì)算C=fmFmL=n=v=afZn，式中：L工作壽命、以106轉(zhuǎn)為單位。fm運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù),按一般運(yùn)轉(zhuǎn)取fm=1.21.5;這里取fm=1.1。Fm-滾珠絲杠工作載荷（N）t使用壽命，按15000h；n絲杠的轉(zhuǎn)速L0滾珠絲杠導(dǎo)程，初選L0=6mm；v最大切削力下的進(jìn)給速度af每齒進(jìn)給量（mm/齒）af=0.07mm/齒Z銑刀齒數(shù)，Z=4n銑刀轉(zhuǎn)速，區(qū)別與以上絲杠轉(zhuǎn)速n，n，取為600r/minv=0.074600=0.168r/minn=(10000.168)/6=28L=(602815000)/106=25.2(106r)C=fmFm=1.1

12、1282.96=4137.51kN因?yàn)?，所以所選滾珠絲杠螺母副符合最大動(dòng)載荷要求。傳動(dòng)效率計(jì)算滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為剛度驗(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?，由絲杠精度等級查出規(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，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。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

13、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：=2.54因此，所選滾珠絲杠符合穩(wěn)定性要求。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。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇步距角的選擇查表初選步距角步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)

14、矩的選擇空載啟動(dòng)力矩加速度力矩運(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)效率?？蛰d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

15、最大靜轉(zhuǎn)矩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。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

16、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，符合慣量匹配要求。經(jīng)過以上討論，選用57BYG4503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57BYG4503Y方向G.GD系列1604-2GDA20滾動(dòng)導(dǎo)軌57BYG4503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

17、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，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?？删幊滩⑿薪涌?255A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

18、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，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(hào)，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

19、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)買中分配任務(wù)。該系統(tǒng)采用軟件來經(jīng)行脈沖分配更為合理。單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的接口電路如圖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3.2.18255A初始化程序INTT:MOVDX,8255A控制端口MOVAL,86HOUTDX,ALMOVAL,05HOUTDX,AL3.2.240H類型中斷服務(wù)程序MOVDX,8255AINAL,DXIRET3.2.3步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序電機(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18A000

20、0000101H27AB0000001103H36B0000001002H45BC0000011006H54C0000010004H63CD0000010105H72D0000011006H81DA0000011107H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，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

21、標(biāo)志00H。電機(jī)正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速控制程序PUSHA；保護(hù)現(xiàn)場MOVR4,#N；設(shè)步長計(jì)數(shù)器CLRC；ORLC,D5H；轉(zhuǎn)向標(biāo)志為1轉(zhuǎn)移JCROTE；MOVR0,#20；正轉(zhuǎn)控制字首址指針AJMPLOOP；ROTE:MOVR0,#27H；反轉(zhuǎn)控制字首地址LOOP:MOVA,R0；MOVP1,A；輸出控制字ACALLDELAY；延時(shí)INCR0；指針加1MOVA,#00H；ORLA,R0；JZTRL；LOOP1:DJNZR4,LOOP；步數(shù)步為0轉(zhuǎn)移POPA；恢復(fù)現(xiàn)場RET；;返回TPL:MOVA,R0；CLRA；SUBBA,#06H；MOVR0,A；恢復(fù)控制字首指針AJMPLOOP1；DELAY:MO

22、VR2,#M；DELAY1:MOVA,#M1；LOOP:DECA；JNZLOOP；DJNZR2,DELAY1；RET；直線圓弧插補(bǔ)程序設(shè)計(jì)在機(jī)電設(shè)備中，執(zhí)行部件如要實(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。直線插補(bǔ)程序的設(shè)計(jì)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(hào)，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

23、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)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：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

24、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=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：ORG2000HMIAN:MOVSP,#60H;LP4:MOV28H,#0C8H;MOV29H,#0C8H;MOV2AH,#00H;XMOV2BH,#00H;YMOV2EH,#00H;FMOV70H,#0AH;LP3:MOVA,2EH;JBACC.7,LP1MOVA,70HSETBACC.0CLRACC.2MOV70H,A;LCALLMOT

25、R;LCALLDELAY;MOVA,2EH;SUBBA,29;INC2AH;AJMPLP2;LP1:MOVA,70HSTEBACC.2CLRACC.0LCALLMOTRLCALLDELAYMOVA,2EHADDA,28HLP2:MOV2EH,AMOVA,28HCJMEA,2AH,LP3RET程序中MOTR為步進(jìn)電機(jī)的控制子程序。圓弧插補(bǔ)程序的設(shè)計(jì)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)要進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算。（2）終點(diǎn)的判別是以一個(gè)方向

26、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：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：XLEQU18HXHEQU19HYLEQU28HYHEQU29HLEQU1AHHEQU1BHLEQU2AHHEQU2BHFLEQU2CHFHEQU2DHORG2400HMAIN:MOVSP,#60H;MOV70H,#08H;MOVXL,#80H;XLMOVXH,#0CH;XHMOVL,#80H;LMOVH,#0CH;HMOVL,#00H;LMOVH,#00H;HMOVYL,#00H;YLMOVYH,#00H;YHMOVFL,#00H;FLMOVFH,#00H;FHLP3:MOVA,FHJNBACC.