數(shù)控x-y工作臺設計-資料下載頁
2025-08-04 02:03本頁面
【正文】 D顯示（2） 接受操作面板的開關與按鈕信息；（3） 接受車床限位開關信號；（4） 接受電動卡盤夾緊信號與電動刀架刀位信號；（5） 控制X，Z向步進電動機的驅(qū)動器；（6） 控制主軸的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)與停止；（7） 控制多速電動機，實現(xiàn)主軸有級變速；（8） 控制交流變頻器，實現(xiàn)主軸無級變速；（9） 控制切削液泵啟動/停止；（10） 控制電動卡盤的夾緊與松開；（11） 控制電動刀架的自動選刀；（12） 與PC機的串行通信。XY數(shù)控工作臺的控制系統(tǒng)設計，控制系統(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標準的工作控制計算機，也可以設計專用的微機控制系統(tǒng)。本設計CPU選用ATMEL公司的8位單片機AT89S52，由于AT89S52本身資源有限，所以擴展了一片EPROM芯片W27C512用做程序存儲器，存放系統(tǒng)底層程序；擴展了一片SRAM芯片6264用做數(shù)據(jù)存儲器，存放用戶程序；由于數(shù)控工作臺還需要加入銑刀運動控制和程序輸入等指令，所以除設置了X﹑Y方向的控制指令鍵，操作開停鍵，急停鍵和復位鍵等外還采用8279來管理擴展多種按鍵。8279是一種通用的可編程鍵盤顯示器接口芯片，它能完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。鍵盤部分提供掃描工作方式，可與64個按鍵的矩陣鍵盤進行連接，能對鍵盤實行不間斷的自動掃描，自動消除抖動，自動識別按鍵并給出鍵值。顯示部分包括一組數(shù)碼顯示管和七只發(fā)光二極管。與PC機的串行通信經(jīng)過MAX233，可以采用PC機將編好的程序送入本系統(tǒng)。控制步進電動機的轉(zhuǎn)動需要三個要素：方向﹑轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。對于含有硬件環(huán)形分配器的驅(qū)動電源，方向取決于控制器送出的方向電頻的高低，轉(zhuǎn)角取決于控制送出的步進脈沖個數(shù)，而轉(zhuǎn)速則取決于控制器發(fā)出的步進脈沖的頻率。在步進電動的控制中，方向和轉(zhuǎn)角控制簡單，而轉(zhuǎn)速控制則比較復雜。由于步進電動的轉(zhuǎn)速正比于控制脈沖的頻率，所以對步進電動機脈沖頻率的調(diào)節(jié)，實質(zhì)上就是對步進電動機的速度的調(diào)節(jié)。步進電動機的調(diào)頻的軟件延時和硬件定時。采用軟件延時法實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，程序簡單，不占用其他硬件資源；缺點是控制電動機轉(zhuǎn)動的過程中，CPU不能做其他事。硬件定時要占用一個定時器。本設計沒有從硬件上布置，由于單片機功能強大，采用軟件延時。當步進電動機的運行頻率低于它本身的起動頻率時，步進電動機可以用運行頻率直接起動，并以該頻率連續(xù)運行；需要停止的時候，可以從運行頻率直接降到零，無需升降頻控制。當步進電動機的運行頻率 （為步進電動機有載起動時的起動頻率）時，若直接用 起動，由于頻率太高，步進電動機會失步，甚至會丟步，甚至停轉(zhuǎn)；同樣在 頻率下突然停止，步進電動機會超程。因此，當步進電動機在運行頻率 下工作時，就需要采用升降頻控制，以使步進電動機從起動頻率開始，逐漸加速升到運行頻率 ，然后進入勻速運行，停止前的降頻可以看作是升頻的逆過程。雖然本設計采用了半閉環(huán)控制，加入了增量式編碼器作為反饋信號，但是在編程過程中仍需設計升降頻的部分，以使步進電動機運行平穩(wěn)、精確。根據(jù)需要，可編寫出驅(qū)動步進電動機的程序。AT89S52指令與80C51指令完全兼容?？刂葡到y(tǒng)原理框圖如圖所示。 控制系統(tǒng)原理框圖設計中X、Y向步進電動機均為90BYG2602型，生產(chǎn)廠家為常州寶馬集團公司。選擇與之匹配的驅(qū)動電源為BD28Nb型，輸入電壓為1000VAC，相電流為4A，分配方式為二相八拍。該驅(qū)動電源與控制器的接線方式如圖所示。BD28Nb型驅(qū)動電源接線圖在此感謝幫助我的同學和老師，這次課程設計的完成，離不開老師和同學的指導、幫助和鼓勵。通過這次的課程設計，我對學習了機電一體化系統(tǒng)設計方案的擬定有了一定的認識，對傳動元件和導向元件如滾珠絲杠螺母副等的工作原理，設計計算方案的工作原理，設計計算的選用原則，電動機的工作原則，選擇控制驅(qū)動方式都有了一定的認識。在今后的學習生活中，這次課程設計的經(jīng)歷將起到重要幫助作用。近兩年的學習就要告一段落，感謝那些愛我的人真誠的陪伴……參考文獻（1）機電一體化系統(tǒng)課程設計指導書 尹志強等編著 北京:機械工業(yè)出版社（2）機電一體化系統(tǒng)設計 曾勵主編 北京:高等教育出版社16 / 16
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