【正文】 一步的進給方向。用步進電機控制工作臺沿某一方向進給一步。一個插補由四個節(jié)拍組成，即偏差判別，進給，偏差計算，終點計算。無論是直線插補、順圓插補、逆圓插補都遵守這樣的四步原則。在實際電路中，模擬信號與數(shù)字信號之間有一個強電干擾的問題。光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下,以光為煤介傳送信號,，消除接地回路的干擾，有響應速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處，使其在強弱電接口，特別是在微機系統(tǒng)的前向和后向通道中獲得廣泛應用。故在系統(tǒng)電路設(shè)計時，應該注意輸入信號電路與單片機連接時的隔離。在這里，采用光電藕合是最常用的方法。光電耦合器具有三個特點：①信號傳遞采取電光電的形式，發(fā)光部分和受光部分不接觸，能夠避免輸出端對輸入端可能產(chǎn)生的反饋和干擾，②抑制噪聲干擾能力強；③具有耐用、可靠性高和速度快等優(yōu)點，響應時間一般為數(shù)以內(nèi)，高速型光電耦合器的響應時間有的甚至小于10ns。在系統(tǒng)圖示中，模擬地用AGND表示，而數(shù)字地用DGND表示，以示區(qū)別。 VCC1 VCC2R1 R211GND 光藕電路原理圖為防止工作臺行程越界，設(shè)置限位開關(guān)，本設(shè)計中有四個限位開關(guān)，對應于四種越界可能。，一旦越界，立即發(fā)出越界信號，啟動中斷方式，停止工作臺的移動。等待處理。并發(fā)出紅燈報警。在正常工作時，則是綠燈亮。兩燈均由8155PB4口控制。 總體程序控制 ORG 0000HAJMP MAIN ORG 0003HLJMP INT0ORG 000BHLJMP T0ORG 0013HLJMP INT1MAIN：MOV A，00H MOV R0, 00H MOV DPTR，2000HXUNHUAN :MOVX @DPTR, AINC DPTRINC R0CJNE R0,0FFH, XUNHUANINC R1CJNE R2,0FFH, XUNHUANMOV SP,60HSETB PX0SETB EX0SETB EX1SETB EAWE：AJMP WEGONGZUO：LCALL QIUJIANLCALL XIANSHILCALL CHULI9 步進電機接口電路及驅(qū)動本設(shè)計選用五相步進電機M56853S，工作方式為2細分工作方式，并選擇2CK輸入工作方式。步進電機由驅(qū)動器RD0534M驅(qū)動。而單片機控制驅(qū)動器啟動和停止及正反轉(zhuǎn)。驅(qū)動步進電機的脈沖按順序供給電機各相，脈沖發(fā)生由驅(qū)動器內(nèi)部自動產(chǎn)生，并且具有各種系統(tǒng)保護。RD0534M驅(qū)動器的主要控制端有：順時方向控制端CW；逆時方向控制端CCW；運行方式控制端4PIN，所需聯(lián)接控制信號由28155PB口控制。X、Y向步進電機各用一個驅(qū)動器控制，電機以五相方式工作。由于RD0534M驅(qū)動器具有良好的工作性能，并且又具有較強的保護功能，所以系統(tǒng)工作比較穩(wěn)定。單片機控制RD0534M工作時有一個脈沖電流的要求，故在兩者之間加了控制三極管。以滿足控制要求。 硬件連接圖單片機實現(xiàn)步進電機控制主要在于脈沖分配，實現(xiàn)脈沖分配（也就是通電換相控制）的方法有兩種：軟件法和硬件法。這里通過單片機發(fā)出信號經(jīng)過環(huán)形分配器驅(qū)動放大直接控制，需要采用軟件實現(xiàn)脈沖分配。橫向進給采用五相十拍步進電機，五相十拍工作方式通電換相的正序為：ABABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEAB，共有10個通電狀態(tài)。，0代表使繞組通電，1代表使繞組斷電，設(shè)為1（即五相十拍步進電機工作，三相六拍步進電機不工作），控制則可用10個控制字來對應這10個通電狀態(tài)。 狀態(tài)控制字通電狀態(tài)(E)(D)(C)(B)(A)控制字AB11001FCHABC11000F8HBC11001F9HCBD10001F1HCD10011F3HCDE00011E3HDE00111E7HDEA00110E6HEA01110EEHEAB01100ECH軟件脈沖分配子程序正轉(zhuǎn)程序為：CW: INC R0 CJNE R0,0AH,ZZMOVE R0,00HZZ: MOV A,R0MOV DPTR,ABCMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ARETABC: DB 0FCH,0F8H,0F9H,0F1H,0F3HDB 0E3H,0E7H,0E6H,0EEH,0ECH反轉(zhuǎn)程序為：CCW: DEC R0CJNE R0,0FFH,FZMOV R0,09HFZ: MOV A,R0MOV DPTR,ABCMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ARET縱向進給采用三相六拍步進電機，三相六拍工作方式通電換相的正序為：AABBBCCCA，共有6個通電狀態(tài)。，0代表使繞組通電，1代表使繞組斷電，設(shè)為1（即三相六拍步進電機工作，五相十拍步進電機不工作），控制則可用6個控制字來對應這6個通電狀態(tài)。 狀態(tài)控制字通電狀態(tài)(C)(B)(5)控制字A110DFHAB1009FHB101BFHBC0013FHC0117FHCA0105FH軟件脈沖分配子程序正轉(zhuǎn)程序為：CW: INC R1 CJNE R1,0AH,ZZMOVE R1,00HZZ: MOV A,R1MOV DPTR,ABMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ARETAB: DB 0DFH,9FH,0BFH,3FH,7FH,5FH反轉(zhuǎn)程序為： CCW: DEC R0CJNE R0,0FFH,FZMOV R0,09HFZ: MOV A,R0MOV DPTR,ABCMOVC A,@A+DPTRMOV P1,結(jié) 論通過對數(shù)控激光切割機的整體設(shè)計，確定了一臺合理的立式機床結(jié)構(gòu)。根據(jù)題目要求，設(shè)計出了一個結(jié)構(gòu)合理的XY軸工作臺，同時對工作臺進行了受力分析、設(shè)計計算，對滾珠絲杠傳動系統(tǒng)傳動效率、強度等也進行了相應的計算，對直線滾動導軌如何選型進行了深度分析，確定步進電機及其傳動機構(gòu)并進行了慣性負載計算、剛度討論等，分別來驗證了其合理性。利用單片機（本設(shè)計采用了89C51為主控芯片），設(shè)計出了一個比較合理的數(shù)控硬件電路與步進電機驅(qū)動相匹配的數(shù)控軟件連接，由單片機控制步進電機來實現(xiàn)XYZ方向的運動。在設(shè)計中對機床數(shù)控部分的I/O進行了擴展，并對鍵盤和顯示器進行了相應的設(shè)計，對程序進行了初始化。基本完成了經(jīng)濟型數(shù)控激光切割機的設(shè)計，按此設(shè)計的切割機可以滿足生產(chǎn)的實際需要。參 考 文 獻[1] . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000[2] ：北京航空航天大學出版社出版，2002[3] （電）產(chǎn)品構(gòu)造. 北京：北京科學出版社，2006[4] . 北京：化學工業(yè)出版社，2006[5] . 陜西：陜西電子編輯部，1991[6] . 北京：化學工業(yè)出版社，2006[7] [8] . 北京：北京出版社，2001[9] . 北京：中國科學技術(shù)出版社，1991[10] . 北京：兵器工業(yè)出版社，1999[11] . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000[12] . 北京：機械工業(yè)出版社版，2006[13] . 北京：北京國防工業(yè)出版社，1995[14] . 北京：機械工業(yè)出版社，1999[15] . 北京：機械工業(yè)出版社，2001[16] ，（機加工）（英文版）及學習輔導（上冊）. 北京：機械工業(yè)出版社 ,1998[17] Patton . Mechanical Power Transmission. New Jersey: PrinticeHall,1980致 謝經(jīng)過3個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導教師的督促指導以及同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導師袁澤虎老師。他平日里工作繁多，和我們又不在同一個校區(qū)，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。除了敬佩袁老師淵博的學識外，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、平易近人的作風和認真負責的工作態(tài)度也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 其次要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利