（精选文档）经济型数控台钻XY工作台进给伺服系统设计设计说明书

1、 数控台钻X-Y工作台进给伺服系统设计指导老师: 班 别: 姓 名: 学 号: 目录序言3摘要 4设计目的 4设计要求 5总体方案设计6机械系统设计计算 81、确定脉冲当量 82、确定传动比 83、 滚珠丝杠螺母副的选型和校核94、步进电动机的选型和计算135、导轨的选型和计算 166、启动矩频特性校核17控制系统设计 21第一节 控制系统硬件的基本组成22第二节 步进电机控制电路22步进电机控制程序设计27其它电路辅助设计30设计总结31参考文献31序言据资料介绍，我国拥有400多万台机床，绝大部分都是多年累积生产的普通机床。这些机床自动化程度不高，加工精度低，要想在短时期内用自动化程度高的

2、设备大量更新，替代现有的机床，无论从资金还是从我国机床制造厂的生产能力都是不可行的。但尽快将我国现有的部分普通机床实现自动化和精密化改造又势在必行。为此，如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决的重要课题。在过去的几十年里，金属切削机床的基本动作原理变化不大，但社会生产力特别是微电子技术、计算机技术的应用发展很快。反映到机床控制系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工的精度，现已有一些企业在这方面做了有益的尝试。实践证明，改造后的机床既满足了技术进步和较高生产率的要求，又由于产品精度提高，型面加工范围增多也使改造后的设备适应能力加大了许多。这更加突出了在旧机床上进行数控技术改造的

3、必要性和迫切性。由于新型机床价格昂贵，一次性投资巨大，如果把旧机床设备全部以新型机床替换，国家要花费大量的资金，而替换下的机床又会闲置起来造成浪费，若采用改造技术加以现代化，则可以节省50%以上的资金。从我国的具体情况来讲，一套经济型数控装置的价格仅为全功能数控装置的1/3到1/5，一般用户都承担得起。这为资金紧张的中小型企业的技术发展开创了新路，也对实力雄厚的大型企业产生了极大的经济吸引力，起到了事半功倍的积极作用。据国内资料统计订购新的数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产需要。因此机床的数控改造就成为满足市场需求的主要补充手段。在机械工业生产中，多品种、中小批量甚至单件生产是现代机

4、械制造的基本特征，占有相当大的比重。要完成这些生产任务，不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床，其中数控机床是最能适应这种生产需要的。从上述分析中不难看出数控技术用于机床改造是建立在微电子现代技术与传统技术相结合的基础之上。通过理论上的推导和实践使用的证明，把微机数控系统引入机床的改造有以下几方面的优点：1）可靠性高；柔性强；#易于实现机电一体化；2）经济性可观。为此在旧的机床上进行数控改造可以提高机床的使用性能，降低生产成本，用较少的资金投入而得到较高的机床性能和较大的经济效益。摘要本课程设计是对钻床进行改造，目的在于培养对机电一体化产品的设计能力，重点是对所学知识的巩固和加强，为毕业设计及

5、将来的工作打下坚实的基础。本课程设计由序言、设计要求、总体方案、进给系统设计、控制系统设计，以及相应元件的选择与确定和主程序框图、数控化电路原理组成。由于本人经验不足，以及对知识掌握程度的限制，设计过程还存在某方面的错漏，敬请老师提出宝贵意见。设计目的数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节，学生学完技术基础课和专业课，特别是“数控技术及应用”课程后应用的，它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题-数控系统设计方案的拟定为主线，通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计，计算以及控制系统硬件电路的设计，使学生能够

6、综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识，进行一次机电结合的全方面训练，从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。设计要求课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。通过课程设计可以初步树立正确的设计思想，了解有关的工业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题的实际能力，并在教师的指导下，系统地运用课程和选修课程的知识，独立完成规定的设计任务。课程设计的内容是改造设备，实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机构（或装置）的设计、计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。说明书的内容应包括：课程设计题目总体方案的确

7、定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分（如环形分配器等）的说明。该课程设计的内容及方法，可以归纳如下：1.采用微型计算机（包括单片机）进行数据处理、采集和控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制等。2.选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用，考虑电机选择及驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。3.精密执行机构的设计。主要是考虑数控机床工作台传动装置的设计问题：要弄清机构或机械执行元件的主要功能（传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等），进行力矩、负载功率、惯性（转动惯

8、量）、加（减）速控制和误差计算。4.学会使用手册及图表资料。 总体方案设计一般来讲，普通钻床的数控改造主要有两部分，一是设计一套简易微机数控X-Y工作台，固定在钻床的工作台上。二是将控制钻头上、下运动的手柄拆去，改用微机控制步进电机通过一级减速装置使钻头上下运动。本设计只对X-Y工作台进行设计。取钻床步进电机的脉冲当量可选为0.01mm/脉冲，步进电机的步距角0.9。方案1系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统，点位直线系统，连续控制系统。如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削，可选用点位控制方式。数控钻床在工作台移动过程中钻头并不进行钻孔加工，因此数控装置可采用点位控制方式。

9、对点位系统的要求是快速定位，保证定位精度。2伺服系统的选择伺服系统实现位置伺服控制有开环、闭环、半闭环3种控制方式。开环控制的伺服系统存在着控制精度不能达到较高水平的基本问题，但是步进电机具有角位移与输入脉冲的严格对应关系，使步距误差不会积累；转速和输入脉冲频率严格的对应关系，而且在负载能力范围内不受电流、电压、负载大小、环境条件的波动而变化的特点。并且步进电机控制的开环系统由于不存在位置检测与反馈控制的问题，结构比较简单，易于控制系统的实现与调试。并且随着电子技术和计算机控制技术的发展，在改善步进电机控制性能方面也取得了可喜的发展。因此，在一定范围内，这种采用步进电机作为驱动执行元件的开环伺

10、服系统可以满足加工要求，适宜于在精度要求不很高的一般数控系统中应用。虽然闭环、半闭环控制为实现高精度的位置伺服控制提供了可能，然而由于在具体的系统中，增加了位置检测、反馈比较及伺服放大等环节，除了在安装调试增加工作量和复杂性外，从控制理论的角度看，要实现闭环系统的良好稳态和动态性能，其难度也将大为提高。为此，考虑到在普通立式钻床上进行改造，精度要求不是很高，为了简化结构，降低成本，本设计采用步进电机开环伺服系统。3执行机构传动方式的确定为确保数控系统的传动精度和工作平稳性，在设计机构传动装配时，通常提出低摩擦、低惯量、高刚度、无间隙、高谐振以及有适宜阻尼比的要求。故在设计中应考虑以下几点：1）

11、尽量采用低摩擦的传动和导向元件。如采用滚珠丝杠螺母传动副、滚动导轨等。2）尽量消除传动间隙。如步进电机上的传动齿轮采用偏心轴套式消隙结构。3）缩短传动链。缩短传动链可以提高系统的传动刚度，减小传动链误差。可采用预紧以提高系统的传动刚度。如应用预加负载的滚动导轨和滚珠丝杠传动副，丝杠支承设计成两端轴向固定，并加预拉伸的结构等提高传动刚度。X-Y工作台传动采用滚珠丝杠螺母传动副和滚动导轨。4计算机系统的选择计算机数控系统一般由微机部分、I/O接口电路、光电隔离电路、伺服电机驱动电路、检测电路等几部分所组成。在简易数控系统中，大多采用8位微处理器的微型计算机。如何采用Z80CPU或MCS-51单片机

12、组成的微机应用系统。Z80CPU有芯片价廉，通用性强，维修方便等特点。MCS-51单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快和很高的性能价格比等特点。通过比较，对于简易数控机床推荐采用MCS-51系列单片机作为主控制器。5实施保留原机床主传动链，保留钻床工作台和控制工作台移动手柄，在原工作台上安装一套微机数控的X-Y工作台。由于X-Y工作台的运动部件重量和切削力不大，因此选用有预加载荷的滚珠导轨。采用滚动导轨可减小两个相对运动面的动、静摩擦系数之差，从而提高运动平稳性，减小振动。考虑到电机步距角和丝杠导程只能按标准选取，为达到分辨率0.01mm要求，需采用齿轮降速传动。综上所述，本文改造的总

13、体方案确定为：采用MCS-51单片机对数据进行计算处理，由I/O接口输出步进脉冲步进电机经一级齿轮减速后，带动丝杠转动，从而实现工件的纵向、横向运动，同时为了防止意外事故，保护微机及其它设备，还设置报警，急停电路等，机械系统设计计算设计参数系统分辩率为0.01mm,其它设计参数见下表：最大钻削刀直径最大钻削深度ae最大钻削深度ap加工材料工作台加工范围（mm）最大移动速度24mm8mm5mm碳钢x=300,y=2503m/min机械系统设计1.脉冲当量的确定根据机床精度要求确定脉冲当量，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。本次设计确定脉冲当量为0.01mm/步.二.钻削

14、力分析与计算钻削运动的特征是主运动为钻头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钻头轴线方向缓慢进给(键槽钻头可沿轴线进给).钻头的类型很多，但以圆柱钻头和端钻头为基本形式,此选用圆柱钻头,钻头材料选择高速钢.根据工件材料为碳钢可确定钻削力的计算公式：FZ=9.81CFzae0.86af0.72d0-0.86apZ式中各参数如下:CFz钻削力系数，CFz=68.2（表2-3）ae 最大钻削宽度，本设计为8mmap 最大钻削深度，本设计为5mmZ 钻头齿数，齿数取5d0 圆柱钻头直径，查得d0= 24mm(技术指导)af 每齿进给量（mm/齿），即钻头每转一个齿间角时，工件与钻头的相

15、对移动量，查得af=0.06mm/齿（技术指导）故 FZ=9.8168.280.860.060.7224-0.8655 =858.17 N2.齿轮传动比计算(1) 进给齿轮箱传动比计算已确定进给脉冲当量=0.01mm滚珠丝杠导程L=4mm，初选步进电机步距角0.9。可计算出传动比i。 i=0.94/3600.01=1因传动比为1，这时可以使步进电机直接与丝杆联接，有利于简化结构，提高精度。 3.滚珠丝杠螺母副的计算和选型（1） 计算进给牵引力（N）滚珠丝杠上的工作载荷Fm(N)是指滚珠丝杠副在驱动工作台时滚珠丝杠所承受的轴向力，也叫做进给牵引力。直线滚动导轨的计算公式：Fm=KFLf，(FvF

16、cG)式中K考虑颠覆力矩影响的实验系数，矩形导轨K=1.1滚动导轨摩擦系数:0.00250.005；这里取0.003G移动部件的重力（N）：G=500NFL工作台纵向进给方向载荷Fc工作台横向进给方向载荷 Fv工作台垂直进给方向载荷由表2-4查得，FL/ FZ=1， FL= FZ=858.17 N Fc /FZ=0.4， Fc =0.4FZ=343.26 N Fv /FZ=0.2， Fv =0.2FZ=171.63 N Fm=1.1343.260.15（171.63343.26500） =529.23N（2）计算最大动负载C滚珠丝杠最大动载荷可用下式计算C=fmFmL=n= v=afZn，式中

17、：L工作寿命、以106转为单位。 fm运转系数,按一般运转取fm =1.21.5;这里取fm =1.2。 Fm-滚珠丝杠工作载荷（N）t使用寿命，按15000h；n-丝杠的转速L0 滚珠丝杠导程，初选L0=4mm； v最大切削力下的进给速度af-每齿进给量（mm/齿）af=0.06mm/齿Z-钻头齿数，Z=5n，-钻头转速，区别与以上丝杠转速n，n，取为1000r/minv=0.0651000=0.3 r/minn=(10000.3)/4=75 L=(607515000)/106=67.5 rC=fmFm=4.11.2858.17=4.12kN(3)螺母副的选型根据最大动载荷和公称直径选外循环

18、滚动螺母副，选用汉江机床厂生产的规格代号为2004-2.5的滚珠丝杠，公称直径=20mm,滚珠直径为Dw=2.318mm,圈数列数=3.51,螺距为6mm,螺旋升角为=338。(4)传动效率计算 =式中丝杠螺旋升角, =338摩擦角，取10 =0.0498/0.0524=0.955=95.5%(5)刚度验算先画出此纵向进给滚珠丝杠支承方式草图如图4-20所示，最大牵引力为858.17N，支承间距L=460mm丝杠螺母及轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向负荷的1/3。1丝杠的拉伸或压缩变形量=Fm丝杠的工作载荷（N）；L滚珠丝杠在支承间的受力长度（mm）；L=460mmE材料的弹性模量，对钢E=2

19、0.6Mpa;A滚珠丝杠按内径确定的截面积（mm2）。A=3.14(d/2)2=3.14(20-2.381) 2/4=243.687 mm2由于两端采用向心推力球轴承，且丝杆进行预拉伸，故其刚度可以提高4倍=(858.17460/20.6243.687)= 0.00202(mm）2滚珠与螺纹滚道间接触变形有预紧：=0.0013 (mm)=0.00072mmDw为滚珠直径（mm）,D=2.381mm；为滚珠总数量Z圈数列数Z为一圈的滚珠数，外循环Z=3.1420/2.381=26；故263.51=91；-为滚珠丝杠的公称直径（mm）为预紧力，此处单位为kgf，为轴向工作载荷的1/3时，=10.1

20、12 kgf 为滚珠丝杠工作载荷，单位为kgf。=858/9.8=87.55kgf有预紧：=0.0013 (mm)=1/2=0.00036mm3滚珠丝杠副刚度的验算丝杠的总变形量应小于允许的变形量。一般不应大于机床进给系统的定位精度的一半：=0.00202+0.00036=0.002380.005/2mm=0.0025mm(定位精度的一半)。(6)压杆稳定性验算验算滚珠丝杠尺寸和支承方式后，应验算丝杠在承受最大轴向载荷时是否会产生纵向弯曲。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，即失稳。失稳时的临界载荷FK(N) 为 E为材料的弹性模量，对钢E=2

21、0.6Mpa; I为截面惯性矩，对丝杠圆截面：I=d14/64=3.1417.6194/64=4727.97mmL丝杠最大工作长度（mm）；L=460 mmfZ为丝杠支承方式系数，这里滚珠丝杠的支承方式采用一端固定一端简支的方式，所以fZ223.14220.61044727.97/4602 =1.8875105Nnk=Fk/Fm=1.8875105/858.17=219.94nk所以，该滚珠丝杠不会失稳。nk许用稳定性安全系数，nk=2.544. 纵向步进电机的计算和选型一、初选步进电机55BYG4,步距角b=0.9,满足要求.二、矩频特性: 等效转动惯量计算1.滚珠丝杠转动惯量JS=0.78

22、D4L10-3(kfcm2)L-丝杠长度,设定为460mm=46cmD-丝杠公称直径,D=20mm=0.2cmJS=0.780.244610-3=0.574kfcm22.工作台转动惯量JG=(L0/2)2M(kfcm2) L0-丝杠导程,L0=4mm=0.4cm M-工作台质量,M=50kgJG=(0.4/23.04)250=0.203 kfcm23.联轴器转动惯量根据钢的直径为(20,22)选用型号为JM1的联轴器(机械设计手册单行本)查得JL=0.0002 kfm2=2 kfcm24. 步进电机转子转动惯量根据初选电机型号,查得转子转动惯量为:JZ=22.227510-5 kfm2=2.2

23、275 kfcm2J=JSJGJLJG=0.49920.20322.2275=4.929 kfcm2 三、步进电机所需空载启动的计算空载启动时折算到电机轴上的加速度力矩（Ncm）；M为空载时折算到电机轴上的摩擦力矩（Ncm）；M电丝杠预紧所引起，折算到电机轴上的附加摩擦力矩。(1) 加速度力矩Mka= J2nmax10-2/60t(Ncm)nmax=vmaxb/360pt-运动部件从静止启动加速到最大快速所需的时间,t=1s vmax-运动部件最大快进速度（mm/min）, vmax=3m/min=3000mm/min b-初选步距角，b=0.9nmax-与运动部件最大快进速度对应的电机最大转

24、速(r/min)故nmax=30000.9/（3600.01） =750 r/minMka=4.92923.1475010-2/601 =3.506Ncm (2)空载摩擦力矩 Mkf=GfL0/2i(Ncm) G-运动部件的总重量（N），G=509.8=490N 导轨上的摩擦系数，=0.003;-传动系统总效率，一般取=0.70.85,这里取=0.8L滚珠丝杠基本导程，L=0.4 cm.空载摩擦力矩Mkf=GfL0/2i=4900.030.423.140.8=1.17 Ncm(3)附加摩擦力矩M M0=FYJL0（1-2）/2 i -丝杠未预紧时的传动效率，一般取0.9，这里取=0.95；F预

25、加载荷，一般为最大向载荷的,即F=F=99.1NM0=2860.4(1-0.952)/(23.140.951) =1.87Ncm上述三项合计：步进电机空载启动力矩：M = 1.541.171.87= 4.58（Ncm）步进电机名义启动力矩： 从表2-18根据电机型号查出步进电机为四相八拍；从表2-17根据电机拍数查出启动转矩最大静转矩Mkq与最大静转矩的关系为Mkq/Mjmax1=0.707故Mjmax1=Mkq/0.707=4.58/0.707=6.471Ncm运动部件正常工作（数控机床为工作台开始工进）时，电动机的启动为带负载启动，其总负载转矩Mfq可按下式计算Mfq=MkaMkfM0Mf

26、 Mf=FL/2i(Ncm)F-作用在工作台的合力，F=（FL2FV2FC2）1/2=858.17NMf- 合力F折算到电机上的转矩故Mf=858.170.4/（23.140.81） =68.32 NcmMfq=4.5868.32=72.9 Ncm运动部件正常运行时所需的最大静转矩Mjmax2=Mfq/0.4=72.9/0.4=181 Ncm根据电机型号查得步进电机最大静转矩Mjmax=3.92Nm=392Ncm所以MjmaxMjmax2Mjmax1初选电机型号时应满足步进电机所需空载启动力矩小于步进电机名义启动力矩，即MjmaxmaxMjmax1，Mjmax2所以初选电机55BYG04能满足

27、要求。5导轨的选用与校核初选滚动导轨 选取上海组合夹具厂的SGDA20 C12520F 其额定载荷Coa为21.4KN，Ca 为12.4KN，参数如下：单位abb1ll1l2d1d2h1HWABB1MC1C2LL1201845520206069.58301244258M653407650其中长度l=520为2l1+8l2=520,本设计选用直线滚动导轨副。2)对导轨进行按下式进行校核：式中:L为滚动导轨副的距离额定寿命（km）本设计L定为50km；为额定载荷，查表=12.4kN；F为每个滑块上的工作载荷（N）F=F/4；F为在滑座上的载荷本设计设定为637.68N；为硬度系数，导轨面的硬度为5

28、8-64HRC时=1.0；为温度系数，当工作温度不超过100C时，=1；为接触系数，每根导轨条上装二个滑块时=0.81；为载荷/速度系数，无明显冲击振动或v60m/min时，=1.5-2这里选择=2。 =637.6842（10.811） =3.936KN因此所选导轨满足要求。1） 滚动导轨的润滑与防护滚动导轨采用润滑脂润滑。常用牌号为ZL-2锂基润滑脂（GB/732487，2号）。它的优点是不会泄漏，不需经常加油；缺点是尘屑进入后容易磨损导轨，因此防护要求较高。易被污染又难防护的地方，可用润滑油润滑。本设计的防护装置采用伸缩式。6、启动矩频特性校核部件电机有三种工况：启动、快速进给运行、工进运

29、行。前面提出的，仅仅是指初选电机后检查电机最大静转矩是否满足要求，但是不能保证电机在快速启动时不丢步。因此，还要对启动矩频特性进行校核。以后还要对快进、工进时的运行矩频特性作校核。f fmax0t1ta tbt222t1t2t 图1 步进电机启动步进电机启动有突跳启动和升速启动，一般突跳启动很少使用。在升速启动中，步进电机从静止状态开始逐渐升速，（如图1所示）在零时刻（t1=0），启动频率fq=0。在一段时间t1内，按一定的升速规律升速。启动结束时，步进电机达到了最高运行速度，即fq=fmax。在整个升速、均匀运行、降速过程中，步进电机所走的步数与应该完成的输入指令脉冲总数相等。升速时间t1足

30、够长，启动过程缓慢，空载启动力矩Mkq中的加速力矩项Mka不会很大，一般不会出现丢步现象，但是降低了工作效率。升速时间t1过短，则步进电机启动力矩中的加速力矩项M就会很大，所以需要校核启动矩频特性。55BYG04启动矩频特性 图2由图2初选步进电机的启动矩频特性曲线中，可知空载启动力矩M=0.19NM值所对应的允许启动频率fyqfq，步进电机会不丢步。 （2）电机快速进给矩频特性较核 最高运行频率fmax 式中：Vmax运动部件最大快进速度 快进时已经不存在加速力矩项Ma,并且一般处于空载状态，故快速进给力矩MJK= M0为附加摩檫力矩（Ncm），MKF为快进时的折算到电机的摩檫力矩（Ncm）

31、。 所以 MJK= =2.13（Ncm）=0.02Nm图3由图3可知道快进力矩对应允许快进频率FYK近似为8000HzFmzxFYK所以电机不会丢步。（3）、工进运行距频特性校核工进步进电机的运行频率：式中： 最大工作进给速度 工进时，步进电机运行所需力矩Mkj可按下式计算： （式2-39）式中： 附加摩擦力矩，由前可知M0=2.01 摩擦力矩 折算到电机轴上的工作负载力矩 (式2-40) (式2-41)式中：Fv垂直方向作用于工作台的工作载荷 Ft沿进给方向的切削负载，Ft=FL在图3初选步进电机的运行矩频率特性曲线中，对应工进频率fGJ查到的允许工进运行力矩MYJ=4Nm MGJ=0.6N

32、m，满足工进时运行距频特性的要求。（4）步进电机的安装尺寸 步进电机安装尺寸/步进电机型号轴径D1止扣直径D3螺孔通孔L1L2外径D长度LBB备注55BYG4722390855555（b）控制系统设计 第一节 控制系统硬件的基本组成键盘显示控制微机驱动系统辅助控制控制对象设备 检测 MCS-51 8031芯片 第二节 步进电机控制电路一、开环伺服系统的原理图脉冲信号源脉冲分配器功率放大分配后的脉冲信号放大后的脉冲信号二脉冲分配由表（2-18）查得脉冲分配方式为四相八拍三驱动电路+80V控制系统软件的组成和结构监控系统的作用是进行人和机对话和检测系统运行状态一般包括系统初始化，命令处理循环，零件

33、加工程序和作业程序输入，编辑，指令分析机构，以及系统自测等。1系统初始化：系统上电式复位后，系统软件进行初始化处理。包括设置CPU的状态，可编程I/O芯片的工作状态，中断方式2命令处理：系统初始化后系统即进入命令处理程序，对于一般单片机构成的系统通常采用循环处理程序作为系统的主程序3：零件加工程序或作业程序的输入和编程：零件加工程序可以键盘输入，也可通过串行口通信输入。输入程序的功能就是读入源程序，并经数据处理，按规定的格式将其存入规定的数据区内。4 指令分析执行：微机控制系统对输入的指令进行分析，并根据分析的结果执行相应的操作。5诊断程序：诊断程序用于检测系统硬软件功能的正确性，找出系统故障

34、的位置，并指出故障类型。机电系统控制软件的机构一般机电控制系统中常用的软件结构有：子程序，主程序加中断程序结构子程序3子程序1子程序2条件2条件3条件1主程序逐点比较法 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： 1判别偏差：Fm0或FMO ，从而决定哪个方向进给和采用哪个偏差计算方向进给。2偏差计算：进给一步后计算新的加工偏差。3终点判别：进给一步后，终点计数器，若为零，表示到达终点停止插补，不为零则返回第一步继续插补。终点计数判别可用方向坐标值判断，也可由一个方向的坐标值判断。当XeYE逐点比较法框图YESNONOY方向进给X方向进给X=XM ?Y=YM ?FM=FM+XE

35、Y=Y+1FM=FM-YEX=X+1FM0 ?初始化YES返回程序设计插补程序所用的内存单元如下：28H29H2AH2BH2CH70HXEYEXYFM电机正反转控制字电机正反转控制字为：D7D6D5D4D3D2D1D0D1D0为X向电机控制。DO运行，D0=O停止，D0=1正转。D1=0反转D3D2为Y向电机控制位。D2=1运行，D2=0停止，D3=1正转，D3=0反转。第一象限制直线插补程序如下：ORG 2000H MAIN： MOV SP ， #60H； LP4 ： MOV 28H， #08CH；XE MOV 29H, #0C8H; YE MOV 2AH, #00H; X MOV 2BH,

36、 #00H; Y MOV 2CH, #00H; FM MOV 70H, 0AHLP3: MOV A, 2CH JB ACC.7, LP1 MOV A, 70H SETB ACC.0 CLR ACC.2 MOV 70H, A;置电机正反转控制字为0B，+X方向进给 LCALL MOTR；调步进电机的控制子程序，+X方向进给一步 LCALL DELAY MOV A， 2CH SUBB A， 29H；F-YE INC 2AH; X+1 AJMP LP2LP1 MOV A , 70H SETB ACC.2 置电机正反转控制字为0E，+Y方向进给 CLR ACC.0 调步进电机的控制子程序，+Y方向进给一步 LCALL DELAY MOV A， 2CH ADD A， 28H； F+XELP2 MOV 2CH, A MOV A, 28H CJNZ A, 2AH, LP3; XE=X? RET 步进电机控制程序设计光电耦合器步进电机控制程序的任务是：判断旋转方向，依次送出控制字，运行速度实现一定的延时，判断是否结束。驱动电路P1.0P1.1P1.2P1.38031节拍：正转反转通电阻控制字18A0000 000101H27AB0000 00