數(shù)控機(jī)床改造畢業(yè)論文--c616數(shù)控步進(jìn)改造-資料下載頁

【導(dǎo)讀】本設(shè)計任務(wù)是對C616普通車床進(jìn)行數(shù)控改造。機(jī)床導(dǎo)軌、刀架以及改造后的使用問題。利用微機(jī)對縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)控制?？v向脈沖當(dāng)量為0.01/脈。杠副，刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。求的前提下，對機(jī)床的改動盡可能的減少，以降低成本。根據(jù)C616車床有關(guān)資。我國數(shù)控車床的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀及當(dāng)今世界數(shù)控車床的發(fā)展的趨勢。發(fā)展一直引起人們的關(guān)注。計算機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為人類提供了實現(xiàn)機(jī)械加一工藝過程。用，同時使人們對傳統(tǒng)的機(jī)床傳動及結(jié)構(gòu)的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。電一體化發(fā)展的先河。隨著社會對產(chǎn)品多樣化要求的增強，產(chǎn)品品種增多，產(chǎn)品。著更高的速度、精度、一可靠性及完善性的功能發(fā)展。機(jī)床和超重型機(jī)床并多次創(chuàng)造出極限規(guī)格的世界之最。批具有自主知識產(chǎn)權(quán)，而且技術(shù)水平已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平的重型機(jī)床系列品。銑床，重型立、臥式車床等的年產(chǎn)量和市場消費量已居世界第一。之快速是我國電力、船舶、石化和礦山等重型設(shè)備制造大量需求直接拉動的反映。

　　

【正文】 反轉(zhuǎn)。數(shù)控系統(tǒng)中通常使用集成脈沖分配器和 軟件脈沖分配器。本設(shè)計采用集成脈沖分配器 YB015。 采用 YB015 硬件環(huán)行分配器的步進(jìn)電機(jī)接口線路圖如下： 重慶大學(xué)?？茖W(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ② 光電隔離電路 在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路中，脈沖分配器輸出的信號經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組。如果將輸出信號直接與功率放大器相連，將會引起電氣干擾。因此在接口電路與功率放大器間加上隔離電路實現(xiàn)電氣隔離，通常使用光電耦合器。光電耦合器接線圖如下： ③ 功率放大器 脈沖分配器的輸出功率很小，遠(yuǎn)不能滿足步進(jìn)電機(jī)的需要，必須將其輸出信號放大產(chǎn)生 足夠大的功率，才能驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)正常運轉(zhuǎn)。因此必須選用功率放大器，需根據(jù)步進(jìn)電機(jī)容量選擇功率放大器。本設(shè)計選用功率放大器。 其它輔助電路設(shè)計 ① 8031 的時鐘電路 單片機(jī)的時鐘可以由兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部方式和外部方式。 內(nèi)部方式利用芯片的內(nèi)部振蕩電路，在 XTAL1,XTAL2 引腳上外接定時元件，如下圖所示。晶體可以在 ~12 之間任意選擇，耦合電容在 5~30pF 之間，對時鐘有微調(diào)作用。采用外部時鐘方式時，可將 XTAL1 直接接地， XTAL2 接外部時鐘源。 時鐘 電路 ② 復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實現(xiàn)。在時鐘工作后，只要在 RESET 引腳上出現(xiàn) 10ms 以上的高電平，單片機(jī)就實現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，之后 CPU 便從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。在實際運用中，若系統(tǒng)中有芯片需要其復(fù)位電平與 8031 復(fù)位要求一致時，可以直接相連。當(dāng)晶振頻率選用 6MHz 時，復(fù)位電路中 C 取 10μ F,R 取10KΩ。實用復(fù)位電路圖如下所示： ③ 越界報警電路 為了防止工作臺越界，可分別在極限位置安裝限位開關(guān)。利用光電耦合電路，將行程開關(guān)接至發(fā) 光二極管的陰極，光敏三極管的輸出接至 8031的 I/O口Ｐ 。當(dāng)任何一個行程開關(guān)被壓下的時候，發(fā)光二極管就發(fā)光，使光敏三極管導(dǎo)通，由低電平變成高電平。 8031 可利用軟件設(shè)計成查詢的方法隨時檢查有無越界信號。也可接成從光敏三極管的集電極輸出接至 8031 的外部中斷引腳（ INT0 或 INT1），采用中斷方式檢查越界信號。越界報警電路如下圖所示 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 該系統(tǒng)選用 MCS51 系列的 8031 作為主控制器。擴(kuò)展存儲電路為一片2732EPROM 和一片 6264RAM。程序存儲器擴(kuò)展為 4K，數(shù)據(jù)存儲 器擴(kuò)展為 8K。 2732 的片選控制端 直接接地，該電路始終處于選中狀態(tài)。系統(tǒng)復(fù)位以后， CPU 從 0000H 開始執(zhí)行監(jiān)控程序。 6264 的片選端 由譯碼器（ 74LS138）的 Y2 輸出提供。所以 6264 的空間地址為 4000 ～ 5FFFH。 系統(tǒng)的擴(kuò)展 I/O 接口電路選用通用可編程并行輸入 /輸出接口芯片 8155。8155 的片選端 接至譯碼器（ 74LS138）的 Y4 的輸出端，故 8155 控制命令寄存器及 PA， PB， PC 口的地址號分別為 8000H 及 8001H， 8002H， 8003H。 8155RAM區(qū) 的地址為 8000H— 80FFH。 8155 的 A口為控制工作抬 X， Y 向電機(jī)的接口。為防止功率放大器高電壓的干擾，不步進(jìn)電機(jī)接口與功率放大器之間采用光電隔離。 鍵盤與顯示器設(shè)計在一起， 8155 的 PC 口擔(dān)任鍵盤的列線及顯示器的掃描控制； PB口的 PB0— PB3 為鍵盤的行線。 8031 的 P1口為顯示器的字形輸出口。該系統(tǒng)采用 4X6 共 24 個行列式鍵盤和 6位 8 段共陰極 LED 顯示器。為了增加數(shù)碼管顯示亮度，分別在字形口和字位口加 74LS07 進(jìn)行驅(qū)動。 PB口剩余的 I/O 線 PB4— PB7 分別作為工作臺 +X， +Y， X， Y 四 個方向的行程限位控制信號。在軟件設(shè)計上 8155 的 PA 口， PC口設(shè)置為輸出， PB 口設(shè)置為CECECE重慶大學(xué)?？茖W(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 輸入。計算機(jī)隨時巡回檢測 PB4— PB7 的電平，當(dāng)某 I/O 線為 0時，應(yīng)立即停止X， Y 向電機(jī)的驅(qū)動，并發(fā)出報警信號。 另外，光電隔離器的輸出端必須采用隔離電源。隔離電源選用 7805 三端集成穩(wěn)壓器設(shè)計。數(shù)控系統(tǒng)總的電氣原理圖見 圖紙 A4。 重慶大學(xué) 本科 /?？茖W(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 畢業(yè)設(shè)計 5 系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計 系統(tǒng)控制功能分析 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的主要控制功能包括： 系統(tǒng)初始化。如對 I/O 接口 815 8255 進(jìn)行必要的初始化工作，預(yù)計接口工作方式控制字等。 輸入和顯示加工數(shù)據(jù)。 監(jiān)視按鍵、鍵盤和開關(guān)。如監(jiān)視緊急停機(jī)鍵及行程開關(guān)，鍵盤掃描等功能，并作相應(yīng)處理。 自動加工控制。 空運行控制。 回零控制。 系統(tǒng)管理程序設(shè)計 管理程序是系統(tǒng)的主程序。開機(jī)后即進(jìn)入管理程序。管理程序的主要功能是接受和執(zhí)行操作者的命令。在設(shè)計管理程序時，應(yīng)該確定接受命令的形式、系統(tǒng)的各種操作功能等。如從鍵盤上接收命令則需要定義鍵盤上各鍵的功能。根據(jù)上述分析，設(shè)計管理程序流程圖如下： 直線插補程序 內(nèi)存地址分配 （設(shè) 0X 、 0Z 均小于 128，即只需一個單元存放其值） 10H~17H：存放 X 電機(jī)環(huán)分表值（ 00H， 01H， 03H， 02H， 06H， 04H， 05H， 00H）。 20H~27H：存放 Z 電機(jī)環(huán)分表值（ 00H， 08H， 18H， 10H， 30H， 20H， 28H， 00H）。 28H：存放終點坐標(biāo) 0X 。 2AH：存放終點坐標(biāo) 0Z 。 2CH：存放總步數(shù) N。 2EH：存放偏差函數(shù) 1F 。 30H：進(jìn)給方向標(biāo)志字。第 0 位和第 1位分別表示 X 軸和 Z 軸的進(jìn)給方向， 1為正向， 0為負(fù)向。 31H：存有當(dāng)前 X 環(huán)分表地址。 32H：存有當(dāng)前 Z 環(huán)分表地址。 程序清單： ORG 0000H START： MOV SP ， 60H ；程序開始 MOV DPTR,8000H ；置 8155 口輸出 MOV A， 0DH MOVX @DPTR， A MOV TMOD， 01H ；置計數(shù)器為工作方式 1,16 位定時器 MOV DPTR， 1000H ；設(shè)時間常數(shù)在 1000H 中 MOVX A， @DPTR ；送時間常數(shù)到定時器中 MOV TLO， A INC DPTR MOVX A， @DPTR MOV THO， A SETB EA ；開中斷允許 SETB ETO ；允許定時器 0 中斷 SETB TRO ；啟動定時器 MOV 2EH， 00H ； 0?iF MOV R0， 2CH ； NR ?0 重慶大學(xué) 本科 /?？茖W(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 畢業(yè)設(shè)計 MOV R5， 31H ； 地址表當(dāng)前 XR ?5 MOV R6， 32H ； 地址表當(dāng)前 ZR ?6 WAIT： JB EA， WAIT ；中斷允許則返回 RET 中斷服務(wù)程序： ORG 000BH ；定時器 0 中斷服務(wù)入口地址 LJMP OE00H ORG OE00H ；直線插補程序開始 INT： MOV A， 2EH ； iFA? JB ， LOP1 ； 轉(zhuǎn)0i ?F SUBB A， 2AH ； eii ZFF ?? MOV 2EH， A LCALL STEPX ；調(diào)環(huán)分子程序， X走 一步 AJMP LOP2 LOP1： ADD A， 28H ； eii XFF ?? MOV 2EH， A LCALL STEPZ ；調(diào)環(huán)分子程序， Z 走一步 LOP2： DJNE R0， LOP3 ；沒到達(dá)終點則轉(zhuǎn) CLR EA ；到終點則關(guān)中斷 LOP3： RETI ORG OF00H ； X環(huán)分子程序開始 STEPX： MOV A， 30H ；取進(jìn)給方向標(biāo)志位 JNB LOP5 ；反向進(jìn)給轉(zhuǎn) INC R5 ；取本次表地址 CJNE @R5， 00H， LOP6 ；未到表底轉(zhuǎn) MOV R5， 11H ；賦正向表首地址 AJMP LOP6 LOP5： DEC R5 ；取本次表地址 CJNE @R5， 00H， LOP6 MOV R5， 16H ；賦反向表首地址 LOP6： MOV A， @R5 ADD A， @R6 ；形成電機(jī)的新輸出字 MOV DPTR， 8001H ； A口地址 MOVX DPTR， A ；輸出 RET OFA0H ； Z 環(huán)分子程序開始 STEPZ： MOV A， 30H JNB ， LOP7 ；反向進(jìn)給轉(zhuǎn) INC R6 ；取本次 表地址 CJNE @R6， 00H， LOP8 ；未到表底轉(zhuǎn) MOV R6， 21H ；賦正向表首地址 AJMP LOP8 LOP7： DEC R6 取反向表地址 CJNE @R6， 00H， LOP8 MOV R6， 26H LOP8： MOV A， @R6 ADD A， @R5 MOV DPTR， 8001H MOVX DPTR， A RET 重慶大學(xué) 本科 /專科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 畢業(yè)設(shè)計 重慶大學(xué)專科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)束語 結(jié)束語 重慶大學(xué)?？茖W(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 致謝 致 謝 重慶大學(xué)專科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 致謝 參 考 文 獻(xiàn) [1] 數(shù)控工作室 .程序編制 .