單片機數(shù)控系統(tǒng)控制裝置設(shè)計

電子機電論文編號:JD1045   論文字數(shù):32193,頁數(shù):63  有開題報告，任務(wù)書，文獻綜述

 目錄

摘要┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄Ⅰ　

Abstract┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄Ⅱ

第一章  緒論┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1
 
 1.1概述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈1
 
 1.2 數(shù)控機床的產(chǎn)生┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
 
 1.3 計算機數(shù)控計床┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈ 1

第二章  總體設(shè)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3
 
 2.1 設(shè)計要求與要實現(xiàn)的功能 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3                 
 
 2.1.1  總括┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3
 
 2.1.2  機床的主要技術(shù)參數(shù) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3
 
 2.1.3　實現(xiàn)功能┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄  4

2.2　　總體設(shè)計思路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄  7

2.2.1　數(shù)控加工的實現(xiàn)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7

2.2.2  計算機數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8
  
 第三章  硬件設(shè)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12
  　
 3.1計算機數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12
  　
 3.3.1  CNC裝置總體設(shè)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 12
  　
 3.3.2  處理結(jié)構(gòu)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄  13
  　
 3.2 單片機模板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14
  　
 3.2.1  單片機的選擇┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄  14
  　
 3.2.2  MCS-51單片機的組成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄  16
  　
 3.3  CRT接口模板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈ 18
 
 3.4  　開關(guān)量輸入/輸出板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈ 19
  　
 3.4.1  開關(guān)量輸入/輸出板邏輯框圖┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  19
 
3.4.2  　機床控制I/O部件的實現(xiàn)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  20
 
 3.5    位置控制模板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈ 22
 
 3.6    存儲器模板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈23
 
 第四章  軟件設(shè)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈ 25
  
 4.1  軟件功能設(shè)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈  25
 
 
  4.2  CNC系統(tǒng)的軟件的組成結(jié)構(gòu)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 26
 
  4.3  系統(tǒng)人機對話界面設(shè)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 31
 
 4.4  軟件模塊設(shè)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 34
 
 4.5　數(shù)字增量插補在開環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 42

4.5.1 插補┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄  42
 
 4.5.2 插補在步進電機控制中的應(yīng)用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄  43
 
 4.6    C功能刀具半徑補償?shù)膶崿F(xiàn)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  43
 
 第五章  調(diào)試┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  54
  
 5. 1  鍵盤顯示調(diào)試┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  54
  
 5. 2  譯碼程序調(diào)試┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  54
  
 5. 3  步進電機調(diào)試┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  55
  
 5. 4  控制面板說明┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈  56
  
 5. 4. 1  工作方式換檔開關(guān)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈ 56
  
 5. 4. 2  編輯鍵盤┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈ 56
  
 5. 4. 3  手動控制鍵 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈  57
  
 5. 4. 4  其他鍵及按鈕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈ 57
  
 5. 4. 5  指示燈┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈ 57
  
 5. 4. 6  顯示器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈ 57
  
 5. 4. 7  電源開關(guān)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈ 58
 
 結(jié)束語┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈  59
 
 參考文獻┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈  60
 
 致謝┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈  61
 
 附錄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┈┈┈  62

摘要：本次設(shè)計介紹CNC系統(tǒng)引用中、高檔數(shù)控機床系統(tǒng)中軟、硬件相結(jié)合的插補運算分配給軟件和硬件插補器。用軟件完成粗插補，用微小直線段逼近零件輪廓曲線。用硬件插補器完成精插補,進一步進行數(shù)據(jù)點的密化,最后完成零件輪廓的加工。這種方法可以 降低對計算機運行速度的要求，可大幅度提高步進電機的運行頻率。該系統(tǒng)能夠提供的步進電機驅(qū)動控制脈沖的極限頻率達1MHZ，能夠很容易地滿足步進電機驅(qū)動細分控制的控制。
    該系統(tǒng)采用CRT顯示器，用全屏幕編輯方式，使得零件程序、機床參數(shù)的輸入變的十分方便，且在加工過程中能夠?qū)崟r、完整地顯示機床的當前狀態(tài)，便于操作者對加工過程的監(jiān)視。
   該系統(tǒng)硬件采用工業(yè)標準（STD）總線，小板結(jié)構(gòu)。一塊模板基本上具有一種或兩種功能，實現(xiàn)了模板級的功能分散。
   該系統(tǒng)采用一種功能全面而實用的C刀具半徑補償算法，實現(xiàn)了C刀具半徑補償功能。編程人員只需按零件實際廓形編制程序，系統(tǒng)即可自動實現(xiàn)刀具中心沿零件廓形的法向偏移以及零件廓形各種拐角形式的轉(zhuǎn)接過渡。
關(guān)鍵詞： CNC系統(tǒng)，插補，工業(yè)標準總線，半徑補償算法
    

The single flat machine control equipment of numerieal control of machine tool designs

Abstract：The CNC systematic reference of this design in , the high grade system of numerical control in the interpolation method of soft, hardware combination.       complete shrewd interpolation with hardware interpolation ware, carry out data point further dense melt , complete the processing of element out.This kind of method can reduce the requirement for computer sport speed , can raise substantially the running frequency that walks into generator. The step that this system can offer is controled into generator drive the limit frequency of pulse reaches 1 MHZs, can satisfy step very easily into generator drive to divide into control requirement carefully.
   This systematic adopting CRT display uses the way of whole screen editor , make part program and the input of the parameter of machine tool to become very convenient, just in processing course can real time show the current state of machine tool completely, is convenient for operator for processing course keep watch on.
   This systematic hardware adopts industrial standard( STD) bus line, little harden Gou. A shuttering has a kind of or two functions basically , realizes the function of shuttering level to scatter. Can expand according to the needs of user or as system cuts down , systematic composition is flexible.
   This system is overall with a kind of function , and the practical C radius compensation algorithm of cutting tool realizes the C radius compensation function of cutting tool. Programming people need to draw up program according to element actual profile only, system realizes the center of cutting tool voluntarily along the law of element profile to deflection as well as element profile various corners, the conversion of form is transitional.
 Keyword: CNC system , interpolation, industrial bus line, radius compensation.