逐點(diǎn)比較插補(bǔ)原理的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫(kù)吧
2025-09-03 01:15 本頁(yè)面
【正文】 MC、 FMS、及 CIMS 中不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)備。 直線插補(bǔ)：就是用直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)軸 X 和 Y 共同確定一個(gè)點(diǎn)， X 直線運(yùn)動(dòng)，控制 Y的坐標(biāo)畫(huà)圓。 數(shù)控機(jī)床中圓弧插補(bǔ)只能在某平面進(jìn)行，因此若要在某平面內(nèi)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)加工，必須用 G1 G1 G19 指令將該平面設(shè)置為當(dāng)前加工平面，否則將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤警告，空間圓弧 曲面的加工，事實(shí)上都是轉(zhuǎn)化為一段段的空間直線后 平面圓弧而進(jìn)行的。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控機(jī)床 圓弧插補(bǔ) 逐步逼近 2 1 設(shè)計(jì)要求及意義 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用 PC機(jī)的并口輸出控制信號(hào)，其信號(hào)驅(qū)動(dòng)后控制 X、 Y兩個(gè)方向的三相步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，利用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)繪制出各種曲線。 要求完成的主要任務(wù) ： （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)等具體要求） （ 1） 設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng) ，畫(huà)出電路原理框圖； （ 2） 定義步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制字 ； （ 3） 推導(dǎo)出用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)繪制出下面曲線的算法 ； （ 4） 編寫(xiě)算法控制程序線 ； （ 5） 撰寫(xiě) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 。 設(shè)計(jì)意義 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實(shí)際問(wèn)題， 鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。使學(xué)生從硬件軟件的結(jié)合上理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力，從而全面掌握微機(jī)的知識(shí)。 X Y OX 3 2 設(shè)計(jì)原理 硬件原理 步進(jìn)電機(jī)通對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，帶動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行逐步比較插補(bǔ)，逐步逼近給定軌跡。 開(kāi)環(huán)數(shù)字程序控制流程圖 如圖 21所示。 隨著計(jì)算機(jī)技 術(shù)的發(fā)展，開(kāi)環(huán)數(shù)字程序控制得到了廣泛的應(yīng)用，如各類(lèi)數(shù)控機(jī)床、線切割機(jī)低速小型數(shù)字繪圖儀等，它們都是利用開(kāi)環(huán)數(shù)字程序控制原理實(shí)現(xiàn)控制的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)亦如圖 21所示。這種結(jié)構(gòu)沒(méi)有反饋檢測(cè)元件，工作臺(tái)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩臺(tái)三相步進(jìn)電機(jī)控制接口示意圖如圖 22所示。選定由 PA0、 PA PA2通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制 x軸步進(jìn)電機(jī)，由 PB0、 PB PB2通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制 y軸步進(jìn)電機(jī)，并假定數(shù)據(jù)輸出為“1”時(shí)，相應(yīng)的繞組通電；數(shù)據(jù)輸出為 “0”時(shí)，相應(yīng)繞組斷電。 圖 22 兩臺(tái)三相步進(jìn)電機(jī)控制接口示意圖 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu) ，它的用途是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移，通俗地說(shuō)：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)微 型 計(jì) 算 機(jī) 8255 PA0 PA1 PA2 PB0 PB1 PB2 驅(qū) 動(dòng) 電 路 驅(qū) 動(dòng) 電 路 X 軸步進(jìn)電機(jī) Y 軸步進(jìn)電機(jī) 圖 21 開(kāi)環(huán)數(shù)字程序控制流程圖 計(jì)算機(jī) D/A 步進(jìn)電機(jī) 工作臺(tái) 步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路 4 電機(jī)三相六拍工作方式輸出字表如表 21所示。 表 21 步進(jìn)電機(jī)三相六拍工作方式輸出字表 x軸步進(jìn)電機(jī)輸出字表 Y 軸步進(jìn)電機(jī)輸出字表 存儲(chǔ)地址標(biāo)號(hào) PA 口輸出字 存 儲(chǔ)地址標(biāo)號(hào) PB口輸出字 ADX1 00000001＝ 01H ADY1 00000001＝ 01H ADX2 00000011＝ 03H ADY2 00000011＝ 03H ADX3 00000010＝ 02H ADY3 00000011＝ 03H ADX4 00000110＝ 06H ADY4 00000110＝ 06H ADX5 00000100＝ 04H ADY5 00000100＝ 04H ADX6 00000101＝ 05H ADY6 00000101＝ 05H 圓弧插補(bǔ) 本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容為設(shè)計(jì) 一個(gè)計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng) ，該系統(tǒng)利用 PC機(jī)的并口輸出控制信號(hào)，其信號(hào)驅(qū)動(dòng)后控制 X、 Y兩個(gè)方向的三相步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，利用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)繪制出第一象限逆圓弧。 圖 23 第一
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