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废旧车床数控化再制造设计摘要大量废旧车床的报废将造成严重的环境污染破坏和资源的浪费。采用再制造设计可将废旧车床改造成新的数控车床,再制造设计的主要内容包括采用滚珠丝杠、步进电机直接驱动提高机床的运动精度;采用数控系统代替原车床的电气系统,提高其控制精度。废旧车床数控化再制造设计最大限度的利用了原有机床的零部件的剩余价值。本课题是针对已报废的废旧车床进行数控化制造,为老旧车床的更新换代提供了新途径,再制造技术是成为建立节约型社会的重要措施。其现实意义在于如何寻找一种可行的、有推广意义的废旧车床改造方法,对传统机械制造业的技术装备进行技术提升,用以解决目前机床报废所带来的问题。关键词:机床改造;数控技术;进给系统;滚珠丝杠目录1、绪论 绪论1.1课题背景我国是全球普通车床年制造量最大国家之一,机床消费量和存有量均居全球首位。但是,我国的许多机床老化严重,非常需更新换代,而废旧车床的再制造作为一种新兴技术,具有显著的节约材料、节能减排等效果,符合我国循环经济和低碳经济的发展需求,它可以有效的解决我国废旧车床的处理以及材料再利用等问题,是一种将废旧车床重新利用的全新的技术模式。1.2数控系统发展趋势如今的数控技术发展趋势有以下几个方面:1、高速、高精度、高效、高可靠性。要提高工作效率,首先必须提高机床的工作速度,减少加工所需要的时间;另外为了确保工件加工的质量,必须提高机床工作时的精度,而可靠性则是上述目的的保证。2、柔性化、集成化。为适应制造自动化的发展,要求数控系统不仅能完成平时常用的加工任务,而且还需要具备自动测量,上下料、自动换刀、自动更换主轴头、自动误差补偿,自动诊断、进线和联网功能,特别是依据用户的不同要求,可方便地灵活配置及集成。3、智能化,网络化。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化,电机参数的自适应运算,自动识别负载自动选定模型,自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容,方便系统的诊断及维修等。1.3课题研究的的意义本课题的主要任务是对废旧车床进行简单的数控化改造,进给力的计算,机床结构尺寸的计算和绘制装配图。在改造分析过程中学到了经验,以及对机床行业的初步了解,对以后的工作有极大的帮助作用。本课题提高了对经济型数控车床的全面化了解,通过整个设计,以后对机床行业有了全面的了解。1.4本文的主要设计内容在废旧车床主轴箱上安装一个光电脉冲发生器,并安装一个光电编码器,在把与溜板联接的普通丝杠换成传动精度更高、运动更平稳的滚珠丝杠。通过切削力、转矩、变速范围的计算选择合适的程序控制步进电机,通过丝杆载荷、传动效率、刚度及稳定性的计算确定滚珠丝杠螺母副的选型。并用CAD、proE进行相关的绘图2车床改造方案的确定机床的数控化改造是建立在微电子与传统技术相结合的基础上的。在数控改造中引入单片机的应用,不仅仅在技术上拥有先进性,同时,在实践中比其它传统的自动化改装方案更具有通用因素与协调因素。我们在实现对机床的数控化改造的过程中坚持这一原则:在尽量不改变车床原有功能的基础上,实现自动控制的目的,完成对废旧车床的改造。2.1普通车床的构成对普通车床的自动改造包括三大部分:机械外型、硬件、软件部分。车床改造前,主要由以下几部分构成。2-1普通车床外形结构图车床部分名称和用途如下:1)车头部分①主轴箱:通过按一定的传动比传动齿轮,将电机通过主轴箱传递到机床各个主轴上,使各个主轴得到所要的转速和转向,从而完成各种粗、精加工的工序。②三爪卡盘:用来夹住工件,并带动工件一起随主轴转动。2)挂轮箱部分用来把主轴的转动传给走刀箱,调换箱体内的齿轮转速,并与走刀箱配合,可以车削各种螺纹。3)走刀部分①走刀箱利用它内部的齿轮机构,箱体外的手柄可以让主轴得到各种不同的转速,并可以把主轴的旋转运动传给丝杠运动。②用来车削螺纹;它能使拖板和车刀按要求的速度作精确的直线移动。4)托板部分①拖板箱:把丝杠的转动输出给拖板部分,调节变换箱外的手柄,经过拖板使车刀作横向或者纵向走刀。②托板:分大、中、小三种。其中大是横向车削工件时使用的;中是纵向和控制吃刀量时使用的;小是横向较近距离或者加工一定角度工件时用到的。③刀架:用来装夹刀具的。5)尾座用来安装顶针,支撑较长工件,它还可以安装各种其他切削刀具。6)床身用来支持和安装车床的各个部件,床身里面有两条精确的导轨。托板和尾座可沿着导轨直线移动。7)附件①中心架:车削较长工件时用来支持工件的装置。②冷却嘴:用来注入切削液,防止加工零件切削时零件或者刀具过热损坏。2.2总体改造方案图2-2改造后机床总体图1)数控系统选用南京产JWK-15T型数控系统一般经济型数控机床的数控化改造多半采用最简单的开环控制方式。数控系统多数是以单片机为主控制单元的简单数控系统。因为该控制方式安装调试方便。这里我们选用南京产JWK-15T型机床数控系统安装到普通车床上。经过改装后的数控机床工作原理图如图所示。图2-3数控机床工作原理图本系统由数控单元由步进驱动单元、专用控制程序、功率驱动、步进电机、步进电机减速装置或转位机构和丝杠等组成。在加工零件时,编制的数控程序数据输入RAM(62256)中,专用控制程序EPRAM(27256.2764)在中央处理单元的支持下,按照所输入的加工程序数据,经过计算处理,发出一系列的组合脉冲,经过驱动步进电动机,拖动溜板箱分别控制纵、横溜板两个方向的运动方向、速度、位移长度,实现车床的微机控制。我们选用的JWK-15T型机床数控系统,采用ISO国际标准数控代码编程,能自动完成车削端面、倒角、锥面、阶台、任意圆弧的曲面加工,并配有完备的T、M、S的功能。系统采用模块化设计,内部设有电源、计算机、相应的接口、驱动等模块,具有体积较小、重量轻巧、能耗较低、功能全面、速度高、操作维修方便等特点。2)保留原机床的主轴旋转运动,在主轴上安装一个脉冲发生器图2-4主轴箱改造图在主轴上加一个脉冲发生器,是为了保证车螺纹时按照严格的运动执行,在主抽上安装GD7072光电脉冲发生器,通过主轴到脉冲发生器再到数控系统最后直至步进电机的信息交换系统,实现主轴转一圈,刀架纵向进给一个螺纹导程的车螺纹运动。3)进给系统的改造该普通车床经数控化改造后属于经济型数控机床,在保证一定要求的前提下,应简化其结构结构,降低其改造成本。因此,常采用步进电动机的开环系统作为该机床的私服进给系统。图2-5开环进给系统取消原来的进给箱,将原丝杠换成滚珠丝杠,并在其尾端联结一对齿轮进行减速,然后与步进电机相联。普通车床的进给传动多半为齿轮传动,随着进给变换级数的增多,齿轮对数和操纵部件显著增加。传动链的加长,不仅使进给箱结构相对复杂,还因齿轮间隙的形成累计误差,造成间隙增加,降低了反向的定位精度。进给系统的改造主要是减少进给箱内的齿轮对数,缩短进给传动链。所以一般改造时,是去掉进给箱。用滚珠丝杠代替普通丝杠,是因为滚珠丝杠具有效率高、传动精度高、运动相对平稳、寿命较长等特点。3进给传动部件的计算和选型纵、横进给传动部件的计算和选型主要包括:确定其脉冲当量、计算切削力、选择滚珠丝杠、选择步进电动机等。3.1脉冲当量的确定根据设计任务书的需要,X方向(横向)的脉冲当量为每脉冲0.01mm,Z方向(纵向)的当量脉冲为每脉冲0.02mm。3.2切削力的计算假设工件材料为铝件,=325MPa;选用刀具材料为硬合金YT15;刀具几何参数为:º,前角°,刀倾角º;背吃刀量,进给量=0.6mm/r,切削速度=105mm/min。由《金属切削原理》查表3-1得:=2795,=1.0,=0.75,=-0.15。查表3-3得:主偏角K的修正系数K=0.94:刃倾角、前角和刀尖圆弧半径的修正系数值均为1.0。由经验公式:主切削力:F=CafVK(3-1)背向力:F=CafVK(3-2)进给力:F=CfafVK(3-3)算得主切削力F=1336.7N。由经验公式F:F:F=1:0.34:0.4,算得纵向进给切削力F=477.24N,背向力F=534.62N。3.3滚珠丝杠的计算和选型1)工作载荷的计算已知移动部件总重G=750N;车削力F=1336.7N,F=534.62N,F=477.24N。根据F=F,F=F,F=F的对应关系,可得:F=1336.7N,F=534.62N,F=477.24N。选用矩形一三角形组合滑动导轨,由公式Fm=KF+µ(FG)(3-4)取K=1.15,μ=0.16,代入Fm=KF+μ(FG),得工作载荷FmN。2)最大动载荷F的计算假设本车床在Z轴方向在承受最大切削力时最快的进给速度初选丝杠基本导程Ph=6mm,则此时丝杠转速n=1000v/Ph≈133r/min。取滚珠丝杠的使用寿命,代入,得到丝杠寿命系数Lo=119.7取载荷系数f=1.15,再取硬度系数f=1,代入式FQ=fFF(3-5)求得最大动载荷。3)初选型号根据计算求出滚珠丝杠的最大动载荷,查FL系列滚珠丝杠有关参数,生产的FL4006型滚珠丝杠。其公称直径为,基本导程为,滚珠丝杠总圈数2圈,精度等级取4级,额定动载荷为13200N,满足要求。4)传动效率的计算将公称直径,基本导程为。代入λ=arctan[Ph/(do)](3-6)得丝杠螺旋升角λ=2°44。将摩擦角,代入=tank/tan(+)(3-7)得传动效率=94.2%。5)压杆稳定性校核根据式F=F(3-8)计算失稳时的临界载荷F。查丝杠支承系数表,取支承系数f=2;由丝杠底径的d=36.0312mm,求得截面惯性矩/64;压杆稳定安全系数K取3(丝杠卧式水平安装);滚动丝杠至轴向固定处的距离a取最大值1497mm。代入式F,得临界载荷F,远大于工作载荷炉(1712N),故丝杠不会失稳。综上所述,初选的滚珠丝杠满足使用要求。3.4步进电动机的计算与选型1)计算步进电动机转轴上的总转动惯量J已知:滚珠丝杠的公称直径d,总长,导程,材料密度kg.cm;纵向移动部件总重量G=750N;同步带减速箱大带轮宽度为28mm,节径大小为54.57mm,孔径诶30mm,轮外径42mm,宽度14mm;小带轮宽度28mm,节径4.5.42mm,孔径19mm,轮外径为29mm,宽度为12mm;传动比为i=1.2。查常用转动惯量计算表,可以算得各个零部件的转动惯量值如下:滚珠丝杠的转动惯量Kg.cm;床鞍折算到丝杠上的转动惯量Kg.cm;小带轮的转动惯量JzKg.cm。大带轮的转动惯量JzKg.cm。在设计减速箱时,初选的步进电动机型号为130BY5501,从永磁感应式步进电动机的技术参数表查得该型号电动机转子的转动惯量kg.cm。则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为:J=J+Jz+(Jz+Jw+Js)/i=55.75Kg.cm(3-9)图3-1步进电机三维图图3-2电动机简图表3-1永磁感应步进电动机的技术参数表型号Model步距角Deg相数电压V电流A扭矩n.m电感MH惯量kg/cm起动频率HZ运行频率HZ90BYG55010.36/0.72530-30033.532.525002500090BYG55020.36/0.72530-300355525002500090BYG55030.36/0.72530-30036.588250025000110BYG55000.36/0.72530-3004876250022000110BYG55010.36/0.72530-30041199250022000110BYG55020.36/0.72530-3004151112250022000110BYG55030.36/0.72530-3004191315250020000130BYG55010.36/0.72530-3006261018250020000130BYG55010.36/0.72530-3006361230230018000130BYG55020.36/0.72530-30064614352300180002)计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩T,其分为快速空载启动和承受最大工作负载两种情况进行计算。①快速空载启动时电动机转轴所承受的负载转矩由式T=T+T+To(3-10)可知,T包括三部分:快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩,移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩T、滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩T。根据T=(3-11)式可知,T相对于T和T很小,可以忽略不计。则有:T=T+T(3-12)根据T=Jε=2/60t(3-13)式,考虑纵向传动链的总效率,计算快速空载启动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩:T=(2Jn/60t(3-14)式中表示对应纵向空载时最快移动速度的步进电动机最高转速,其单位为r/min表示步进电动机由静止状态到加速至所需的时间,其单位为s。其中:n=V/360°(3-15)式中V表示纵向空载最快移动速度,为6000mm/min;α表示纵向步进电动机步矩角,为0.72°;表示纵向脉冲当量,此处=0.02mm/脉冲。将以上各值代入式n=V/360°δ,算得nr/min。设步进电动机由静止状态到加速至转速所需时间Ta=0.4s,纵向传动链总效率=0.7;则由式求得:T=2x57.55x10x1200/60x0.4x0.7Nm2.58Nm由式T=sP/(3-16)可知,移动部件运动时,折算到电动机转轴上的摩擦转矩为:T=μ(Fc+G)P/2i(3-17)式中μ表示导轨的摩擦因数,滑动导轨取其值为0.16;F表示垂查方向的工作负载,空载时取其值为0;表示纵向传动链总效率,取其值为0.7。则由式T=μ(Fc+G)P/2i,得:T=0.16x(0+1300)x0.006/2x0.7x1.2Nm0.24Nm最后由式T=T+T,求得快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩为:T=T+T=2.82N②最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩T由式T=T+T+T可知,T包括三部分:折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩T、移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩T、滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩T。T相对于T和T很小,可以忽略不计。则有:T=T+T(3-18)其中,折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩T,由式子T=i计算。本例中在对滚珠丝杠进行计算的时候,已知进给方向的最大工作载荷F-=935.69N,则有:T=F/2i=965.69x0.006/2x0.7x1.2Nm=1.06Nm再由式T=FP/2i计算承受最大工作负载(F=1336.7)情况下,移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩:T=u()/i=0.16x(2673.4+1300)x0.006/2x0.7x1.2N0.72N最后由式T=T+T,求得最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩。T=T+T=1.78N经过上述计算后,得到加在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩:T=max{T,T}=2.82N.m3)步进电动机最大静转矩的选定考虑到步进电动机采用的是开环控制,当电网电压降低时,其输出转矩会下降,可能造成丢步,甚至停转。因此,根据T来选择步进电动机的最大静转矩时,需要考虑安全系数。本例中取安全系数K=4,则步进电动机的最大静转矩应满足:T>4Teq=42.82Nm=11.28Nm对于前面预选的130BVG5501型步进电动机,由永磁感应式步进电动机的技术参数表3-1查得,其最大静转矩T=20N.m可见完全满足式T>4Teq=4x2.82N.m=11.28的要求。4)步进电动机的性能校核①最快工件进给速度时电动机输出转矩校核给定纵向最快工件进给速度V,脉冲当量δ=0.02mm/脉冲,由式f=V/60求出电动机对应的运行频率f=800/(60x0.01)Hz~1333Hz。从130BYG5501的运行矩频特性图可以看出,在此频率下,电动机的输出转矩T17,远大于最大工作负载转矩T=1.78,满足要求。②最快空载移动时电动机输出转矩校核任务书给定纵向最快空裁移动速度V=-6000mm/min,仿照式f=V/60求出电动机对应的运行频率f=6000/(600.01)Hz=1000Hz。从表3-1查得,在此频率下,电动机的输出转矩T=3.8N.m,大于快速空载起动时的负载转矩T=2.82N.m,满足要求。③最快空载移动时电动机运行频率校核最快空载移动速度V=6000mm/min,对应的电动机运行频率f=10000Hz。查永磁感应步进电动机的技术参数表3-1可知130BYC5501的极限运行频率为20000Hz,可见没有超出上限。④起动频率的计算已知电动机转轴上的总转动惯量J=57.55kg,电动机转子自身的转动惯量J=33kg查表5-2可知电动机转轴不带任何负载时的最高空载起动频率为=1800Hz。则由式f=f/(3-19)可以求出步进电动机克服惯性负载的起动频率为:f=f/=1087Hz上式说明,要想保证步进电动机起动时不失步,任何时候的起动频率都必须小于1087Hz。实际上,在采用软件升降频时,起动频率选得很低;通常只有100Hz(即每秒100脉冲)。综上所述,本例中纵向进给系统选用130BVG5501步进电动机,可以满足设计要求。4步进电动机控制系统的设计4.1步进电机的控制方案(1)基于电子电路控制步进电机受电脉冲信号控制,电脉冲信号的产生、分配放大全靠电子元器件的动作来实现。由于脉冲控制信号的驱动能力一般都很弱,因此必须有功率放大驱动电路。步进电机与控制电路、功率放大驱动电路组成一体,构成步进电机的驱动系统。此种控制电路设计简单,功能强大,可实现一般步进电机的作业。这个系统由三部分组成:脉冲信号产生电路、脉冲信号分配电路、功率放大驱动电路。系统组成如下所示所示。图4-1基于电子电路控制系统该方案多通过一些大规模集成电路来控制其脉冲输出频率和脉冲输出数,功能相对比较单一,如需改变控制方案,必须需重新设计,因此灵活性不高。(2)基于单片机控制采用单片机来控制步进电机,实现了软件与硬件相结合的控制方法,达到了对步进电机的最佳控制。系统中采用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动线路。由于单片机的强大功能,还可设计大量的外围电路,键盘作为一个外部中断源,设置了步进电机正转、反转、档次、停止等功能,采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序,完成对步进电机的最佳控制,显示器及时显示正转、反转速度等状态。本方案有以下优点:①单片机软件编程可以使复杂的控制过程实现自动控制和精确控制,避免了失步、振荡等对控制精度的影响;②大大提高了接口电路的灵活性和通用性;③单片机的强大功能使显示电路、键盘电路、复位电路等外围电路有机的组成,大大提高系统的交互性。基于以上优点,本次采用基于单片机的控制方案。4.2步进电机的恒速控制要实现这样的分配方案,只需PA口顺序输出二进制控制字001H、011H、010H、110F、100H、101H即可:电机反方向旋转时,输出顺序相反。1)脉冲频率的实现每输出一个控制字就相当于发送一个步进脉冲,脉冲与脉冲之间应有时间间隔,即脉冲周期,它反映了步进电机的步进频率,即速度。实现脉冲周期的方法很简单,主要有两种:利用程序循环延时和利用定时器中断。前者占用计算机机时较严重,计算机延时阶段将不能处理其他事务,且延时不很准确,但实现简单,不占用CPU硬件资源,主要用于CPU较空闲的场合;后者可以精确定时,不占用CPU空间,但有时需要系统另行扩展定时器。2)软件的编写在实际编写控制程序时,对环形分配器的实现常常采用脉冲分配表的办法,即把各相通电的控制字存放在一串连续的存储单元中,形成所谓的脉冲分配表,输出时采用查表的方法将控制字顺序取出。下图给出了采用程序延时的方法,步进电机单向旋转的程序原理框图。实际编写程序时还应加上正反转的判断,反转时反向查表,另外,运行总步数至少应放在两个字节内。开始开始Ro运行总步Ro运行总步DPTR首地址DPTR首地址循环步数R循环步数RAAPPaaRRRR-1R=0R=0Y结束延时子程序N结束延时子程序图4-2步进电机程序框图4.3步进电机的变速控制如果步进电机稳定运行的速度很高,那么在控制系统中应该加入变速控制的内容,这主要是受到步进电机启动频率的限制。步进电机适应速度突变的能力比较差,其极限频率一般比连续运行的频率低上十几倍,如果实际启动频率高于电机的极限启动频率,电机将发生失步现象或根本不能启动,所以必须以低于极限启动频率的频率启动。如果连续运行频率很高的话,则会有一个加速过程;反之,电机从一个较高的运行频率到静止,也必须有一个减速的过程,否则会出现过冲现象。步进电机的升降速过程可以按直线规律或指数规律变化,前者属于恒加速过程,平稳性好,速度变化范围大,适于快速定位等过程:后者加减速时间短,跟踪能力强。在实际应用中,完全可以用多段的直线变化去逼近指数变化,这里采用恒加速过程。本设计中采用软件自动升降速控制。在步进电机的控制当中,运行步数就是步进脉冲数,是步进电机是否运行到终点的判别条件,延时参数就是控制脉冲的时间间隔,称作步进周期。电机恒速时,步进周期为常数,变速时,步进周期要发生变化:周期变小,电机加速,周期变大,电机减速。所以,对步进电机的变速控制就是合理的改变其步进周期,即合理地确定每个脉冲之间的延时时间,使步进电机按规定的速度运行。图4-3是步进电机恒加速运动的情况。图中横坐标是步数,反映距离;纵坐标为频率,反映速度。该图表达的含义是:步进电机以f的频率启动,经过H步运行加速到到fp,以fp恒速运行V-H步,经过W步把速度降到,最后停止。图4-3步进电机恒加速运动频率-步数关系图1)加速阶段由恒加速的速度、距离公式可得(4-1)其中a为加速度,t为加速时间(4-2)由以上二式可得于是步进周期=式中:,x=2,3,4,...,H。2)恒速阶段恒速时步进频率为f,所以步进周期为T=。3)减速阶段參照加速阶段可得加速度步进周期式中:T=,x=2,3,4,...w。知道了各段的步进周期,实际相当于已知了步进电机脉冲之间的延迟时间,这为编制程序扫清了最后的障碍。由于步进周期的计算很复杂,若采用单片机在线实时计算十分困难,因此一般先做好步进周期表,预先存放在存储单元中,采用查表的方法实现步进电机的变速控制。图4-4给出了步进电机加速控制的原理框图,通过改变8031定时器的时间常数来获得不同的步进周期,即对电机进行加速控制。程序一步步变速,在实际应用中可以若干步一变速,并加入恒速及减速控制。主程序:现场保开始现场保开始电机步进一To初始化及置时间常数电机步进一To初始化及置时间常数RoRo-DPTR步进周期表RoRo-DPTR步进周期表DPTRDPTRRo加速阶段总Ro加速阶段总查表设置To常To开中查表设置To常To开中现场恢复Ro=0现场恢复Ro=0N返回返回YTo关中To关中结束结束图4-4步进电机加速控制原理图4.4步进电机的驱动控制器1)脉冲分配器由步进电动机工作原理可知,要想使步进电动机按要求运行,必须使定子励磁绕组顺序通电,产生具有一定功率的电脉冲信号,并正确地分配脉冲。这种根据指令通过脉冲对电动机绕组按一定顺序进行通、断电控制,实现步进电动机的正转、反转的装置称为脉冲分配器,又称环形分配器或环分器。根据功能实现方式的不同,脉冲分配器分为硬件脉冲分配器和软件脉冲分配器两种。①硬件脉冲分配器。硬件脉冲分配器需根据步进电动机的相数和要求设计。市场上提供了完成脉冲分配功能的集成电路芯片,如CH250。图6-7所示为三相六拍的脉冲分配器逻辑原理图。脉冲分配器的主体是三个J一K触发器,J一K触发器的Q输出端分别经各自的功放电路与步进电动机A、B、C相绕组连接。当Q=1时,A相绕组通电;当Q=1时B相绕组通电;当Q=1时,C相绕组通电。W和W是步进电机的正、反转控制信号。正转时,各相通电顺序为A—AB—B—BC—C—CA,W=1,W=0反转时,各相通电顺序为A—AC—C—CB—B—BA,W=0,W=1复位JKJKJKJKJKJKSCP&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&WW图4-5三相六拍的脉冲分配器逻辑原理图②软件脉冲分配器利用软件编程程序实现硬件脉冲分配器的功能。将控制字(步进电机各系相通断电顺序)从内存中读出,然后送到并行口中输出。不同计算机及元件,采用不同的软件进行脉冲分配。若步进电动机采用三相六拍的通电方式,即按A-AB-B-BC-C-CA-A...顺序循环通电,则步进电机正转,若用一个字节的低3位分别对应步进电机的A、B、C三相,则形成脉冲控制字。步进电机的三相六拍开关顺序见表4-1,既控制字。表4-1步进电动机三相六拍顺序CPCBA控制字100101H201103H301002H411006H510004H610105H从表4-1可看出,当电动机正转时,取控制字为01H、03H、02H、06H、04H、05H;反转时的控制字的取法正好相反。用软件实现脉冲分配,可将控制字存放在ROM中,通过查表提取控制字,程序如下(P1口低三位输出控制字,P3.0作为判断正反转的标志位)三相六拍步进电机控制程序如下:ORG1000HAJMPBEGINORG1040HBEGIN:MOVDPTR,#DATAMOVR2,#01HMOVA,R2LOOPMOVCA,@A+DPTR;取控制字MOVP1,A;输出控制字JBP3.0,Z2MOVA,R2;反转DECAZ1:ANLA,#05HMOVR2,AACALLDELAYSMS;延时2msSJMPLOOPZ2:MOVA,R2

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