工作台说明书

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1、目录一、设计说明（一）设计任务（二）总体方案的确定（三）系统总体方案设计二、机械部分设计（一）脉冲当量的选定（二）步进电机的选用（三）计算铣削力（四）滚珠丝杠副的选用（五）工作台尺寸确定 :（六）滚珠丝杠长度确定（七）丝杠传动效率计算（八）丝杠稳定性验算（九）丝杠刚度验算 （十）计算减速器传动比（十一）齿轮机构设计（十二）传动系统是转动惯量计算（十三）步进电动机负载能力校验（十四）导轨的选型及计算三、控制系统电路设计（一）接口设计（二）伺服系统设计（三）步进电机驱动电路设计（四）运动控制器控制原理四、控制软件结构设计（一）直线插补程序（二）圆弧插补程序参考文献一、设计说明本设计是以PC平台为基

2、础的数控X-Y工作台实验系统，它具有直线插补和圆弧插补等数 控系统所使用的常用功能，结构简单，操作方便，控制精度相对较高, 可靠性、稳定性和实用性都很好。X、Y两方向的运动各由一台步进电机控制。数控系统每发出一个信号，步进电机就走一步，并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转，分别使得X、Y工作台进给。数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成，具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主 要功能。线切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性 材料，以及精密细小和形状复杂的零件。线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛 的应用。因此研究和设计数控线切割有很强的

3、现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。（一）设计任务：设计一个数控参数如下：X-Y工作台及其控制系统，该工作台可安装在铳床上，用于铳削加工.设计最在铳削直径： 最在铳削宽度： 最大铳削深度： 加工材料：20mm8 mm5 mm碳钢工作台加工范围：X=250,Y=180最大移动速度：3 m/min（二）总体方案的确定数控XY工作台的总体方案设计应考虑以下几点：1工作台应具有沿纵向和横向往复运动、暂停等功能，因此数控控制系统采用连 续控制系统。2 在保证一定加工性能的前提下，结构应简单，以求降低成本。因此进给伺服 统采用伺服电机开环控制系统。3.纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们各自由

4、各的伺服电动机、联轴器、 丝杠螺母副组成。4为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠 丝杠螺母副，并应有预紧装置，以提高传动刚度和消除间隙。5 为减少导轨的摩擦阻力，选用滚动直线导轨。（三）系统总体方案设计（一）脉冲当量的选定根据已知条件：X、Y方向的脉冲当量s x、S y分别为S x = S y= 0.01mm(二) 步进电机的选用Vx60jVy60-103103103 =5000p/s ：60 0.01fxmax = 8000 p / S3310 =5000p/S ： fymax = 8000p/s60 0.01yFA/s)即脉冲当量较小，因此这里选用反应式步进

5、电动机。其特点是：步距角小，运行频率高，价 格较低，但功耗较大。BF反应式步进电动机技术参数 (指导书表2-18)电机型号相 数步距 角最大静转矩最咼空载启 动频率运行频率转子转动惯量分配 方式90BF00140.93.92N.m2000HZ8000HZ17.640kg.m2四相 八拍(1)步进电动机的脉冲频率计算典型工况下，步进电动机的脉冲频率fx 和 fy分别为(3)90BF001运行矩频特性400080002000 6000（三）计算铣削力（1）切削力的请算选用高速钢直柄立铳刀，其铳削力公式为：0.860.72. _0.86FZ =9.81 CF aeaf ap dt Z查 表5-11得

6、=68.2 , = 20mm = 8mm =0.09mm, = 5mm ,=5代入公式可知 Fz= 9.81 68.2 80.86 0.090.72 5 2086 5 =1345N（2）进给工作台工作载荷的计算进给工作载荷沿铳床工作台运动方向可分解为三个力：工作台纵向进给方向载荷，工作台垂直进给方向载荷，工作台横向进给方向载荷。铳削条件比值不对称铳削逆铳顺铳圆柱铳，立 铳，盘铳，和 成型铳/1.001.200.80.90/0.200.300.750.80/0.350.400.350.40（3）工作台载荷与铳削力的经验比算（指导书表2-4）考虑最不利影响/=0.9/=0.8/=0.4所以=121

7、1 N=1076 N=538 N（四）滚珠丝杠副的选用（1 ）丝杠寿命的估算令两方向丝杠的工况均为：每天开机8小时；每年300个工作日；工作10年以上。丝杠材料：CrWMn钢；滚道硬度为 5862HRQ丝杠传动精度为 土 0.04 mm丝杠寿命：Lh，=8 300 10 =24000h初定丝杠的导程为 P=5其平均转速为工作台最大移动速度一半时所对应的转速故平均转速n二v 10001.5 10005二300r /min(2)计算丝杠工作载荷 计算载荷FC求解,其中取 的较大值为F m,故F m, =1211 NF c=Kf Kh K A F m= 1.1 x 1.0X 1.0X =1332N查

8、机电一体化设计基础表 2-6; 2-7; 2-8得Kf=1.1;Kh=1.0;K a=1.0查表2-4取C级精度。二 Fc3nLh，1.67 104=1247 3300 240001.67 104N ： 9421N表2-6载荷系数载荷性质无冲击平稳运转一般运转有冲击和振动运转Kf11.21.21.51.52.5表2-7硬度系数滚道实际硬 度 5855504540Kh1.01.111.562.43.85表2-8精度系数精度等级C,DE,FGHK a1.01.11.251.43(3 )额定动载荷计算Ca计算(4 )滚珠丝杠副初选假设选用C1型号，按滚珠丝杠副的额定动载荷Ca等于或稍大于Ca的原则，

9、选初定选用汉江机床生产的2005-3 Ca=10493 N其参数如下：中径d2 =20mm导程P=5螺旋角X=4C33滚珠直径% =3.175mm滚道半径 R =0.52% =0.52x3.175 =1.651mm偏心距 e =0.707( R 鱼)=0.707X(1.651 3.175) = 4.489 0mm2 2丝杠内径 d1 =d2+2e2R =16.79mm(五)工作台尺寸确定：工作台的行程为 X= 250mm Y= 180mm工作台尺寸一般为工作台行程的1.1倍。所以:X= 250X 1.1 = 275mm, Y= 180 x 1.1 = 198mm 圆整，取 X= 270mm,Y

10、= 190mm 其厚度初定为 30mm选择工作台的型槽为 T型槽，查袖珍机械设计师手册 表3-25可得所选T型槽的参数:A= 12mmB= 21mmC= 9mmH= 20mm间距取50mm一取工作台厚度为 T型槽厚度的2倍,即 2X 20= 40mm工作台质量：Mo= = 7.8 10 27 19 4=16kg,即纵向丝杠所承受的质量。因工作台有T型槽，故取 M0= 15kg。（减去3个t型槽的重量得到的大概数值 ）横向丝杠所要承受的质量 M为工作台质量加上拖板质量，一般以工作台质量的3.5倍计。故=250+97+50=397mm圆整=400mm=180+97+50=327mm 圆整=330m

11、m即 M = 52.5kg（六）滚珠丝杠长度确定根据经验公式l = l 行程 L l 余量其中L由2005-3丝杠副中取L=97mm.（七）丝杠传动效率计算tg 滚珠丝杠螺母副的传动效率为见机电综合设计指导公式（2-15 ） P15式中：为丝杠螺旋升角，为摩擦角,滚珠丝杠副的滚动摩擦系数=0.003 0.004,其摩擦角约等于。tg tg2 55= 0.94所以， =tg仏 +） tg（255+10）（八）丝杠稳定性验算由于一端轴向固定的长丝杠在工作时可能会发生失稳，所以在设计时应验算其安全系数S,其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数S, S是许用稳定性安全系数一般取2.54丝杠不会发生失稳的

12、最大载荷称为临界载荷Fcr （ N）按下式计算:F,cr二 EIa（7）2E=206GPa; I为丝杠工作长度（m）; la为丝 为长度系数.丝杠初定支承方式如下式中，E为丝杠材料的弹性模量，对于钢, 杠危险截面的轴惯性矩（m4）;卩3故： 0.7（ 端固定.另一端铰支）X轴受到的临界力：F xcr二 El A-(T)299314206103 10 心5 105n(0.7 0.40)2Y轴受到的临界力：二 El Adl)2丿14206 1 09 3 1 0 = 0.36 105N(0.7 0.33)2安全系数:SxFxcrFm0.25 105211211SyFycrFm0.36 10530 1

13、211临界载荷与丝杠工作载荷之比称为稳定性安全系数s,如果大于许用稳定性安全系数s,刚该滚珠丝杠不会失稳.一般取s = 2.5 LI 4，考虑丝杠自重对水平滚珠丝杠的影响可取s _ 4（九）丝杠刚度验算滚珠丝杠在工作负载 F （N）和转矩T（ N ?m）共同作用下引起每个导程的变形量EA 2nGJc1式中，A为丝杠截面积人=丄 P2（m2）,4JC为丝杠的极惯性矩Jc=32d14（m4）G为丝杠切变模量，对钢 G = 83.3GPa；T（ N ?m）为转矩。D2 tan()式中，P为摩擦角，其正切函数值为摩擦系数；为平均工作负载由所选用选杠有【；. =433 ，10T =1211 20 10

14、tan(4：33 10)0.99N.m按最不利的情况取(其中F = Fm)P2T _ 4pF . 16p2TEA 2兀 GJc 兀 Ed；: 2Gd144 5 10“ 1121_32卜16 工(50)2述0.993.14 206 109 0.0167923.142 83.3 109 0.01679412.907 10m则丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为：取I = lx进行校验.= 0.4012.907 10,5 10J=10.32通常要求丝杠的导程误差 I应小于其传动精度的1/2 ,11,0.04 = 0.02mm = 20二丨：:匚丨满足传动精度要求22（十）计算减速器传动比减速

15、器传动比：由所选电机型号和丝杠副参数可求得传动比如下：b p 0.9 4.i1360；p360 0.01（）齿轮机构设计系统传递的功率很高，在要求不高时，以后各步的计算可省略。并采用经验法来 设计各元部件。（1）选择材料及确定许用应力齿轮材料选择45钢（表面淬火），硬度为 45HRC齿轮的接触疲劳强度极限d lim1 H =1130MP a （淬火处理）安全系数SH和SF安全系数软齿面硬齿面重要的传动、渗碳淬火齿轮或铸造齿轮Sh1.01.11.11.21.3Sf1.31.41.41.61.62.2取安全系数SH =1.1；H 迪=1130 MPa =1027.27MPa Sh1.1齿轮的弯曲疲

16、劳强度极限二Flim =240MPa取 SF =1.3CTFlim240J184.62MPaSF1.3(2 )齿结构参数确定 为简化结构选 乙=z2 = 20,模数m取1.5,则D! = D2二= mz2 = 30mm 齿宽B =20mm(十二)传动系统是转动惯量计算传动系统是转动惯量是一种惯性负载，在电机选用时必须加以考虑。 由于传动系统的各传动部件并不都与电机轴同轴线，还存在各传动部件转动惯量向电机轴折算问题。最后，要计 算整个传动系统折算到电机轴上的总转动惯量，即传动系统等效转动惯量。本设计需要对电 机转子，联轴节，丝杠，工作台进行转动惯量的计算。两齿轮转动惯量：43432Ji 二 J2

17、 =0.78 D B 10- =0.78 32 10 = 0.126kg.cm 滚珠丝杠转动惯量的折算：J s4322s =Js 778 2 40 10 =0.4992kg.cm i工作台转动惯量折算到丝杠上：P 20.5 22Jg =( )2M -()2 52.5 733kg.cm2 2兀2兀由电机参数可知：522J转子=17.64 10 kg.m = 1.764kg.cm传动系统等效转动惯量计算：J = J1 J2 Js Jg J转子=0.126 2 0.4992 0.33 = 1.0812kgLcm2惯量匹配验算：J1.08121 J0.61 满足1的要求，惯量匹配合理.J转子I.764

18、4 J转子(十三)步进电动机负载能力校验电机加速力矩：2二 n2M=J；二J max 10 (N .cm)参考类似设计取 t=0.04s60t电机最大转速：nmax二 p360r / min3000 0.90.01 360二 750r /m in丄2兀x 750q故 Mka =1.081210 =21.08N.cm=0.2108N.m60P04参考指导书表2-17如下：步进相数三相四相五相六相电机拍数3648510612M ka / M j max0.50.8660.7070.7070.8090.9510.8660.8660 2108由表可求得电机空载启动时Mjmax0.298N.mj 0.7

19、07所选电机90BF001最大静转矩3.92N.m远大于所需的启动转矩.因此选择的步进电机的功能不 能充分发挥，为提高经济效益可考虑重选（十四）导轨的选型及计算2个滑块.考虑到切削工导轨为直线滚动矩形导轨， 本设计中共用4条导轨，每条导轨用 件时工作台受力不均产生起颠覆力矩初步确定选用燕尾形直线滚动导轨滚动导轨副的距离额定寿命可用下列公式计算:fH fT fCfW般滚子导轨的距离寿命定为滚动体为球时 L = 50 a廿100km.当工作温度不超过1000C为硬度系数导轨面的硬度为5864HRC时，=1.0 ;为温度系数,时，=1;为接触系数，每根导轨条上装二个滑块时=0.81 ;为载荷/速度系

20、数，无冲击振动 或 v ：60m/min 时，=1-1.5 取=1.5。求3（空）10 f F100Ca，其中f为丝杠工作台的重力：F=Mg=52.5*9.8N=514NfH fT fC=1.5 = 1.0 = 1= 0.81S V计得：Ca =951.8N根据查设计指导书表 2-16,选择GDA20 型号的燕尾形导轨副T W三、控制系统电路设计机电一体化控制系统由硬件系统和软件系统两大组成。在机床行业，控制系统的控制对象主要包括各种机床。在使用中各种控制对象各不相同，但其控制系统硬件组成的基本原理是一致的。控制系统的硬件基本组成图如下键盘显示控制微机驱动系统控制对象（设备）辅助控制检测如果是

21、开环控制系统，则没有反馈电路，不带检测装置。硬件设计主要包括微杨控帛系统的扩展、接口及控制电路。（一）接口设计因为本系统传输距离较短，数据传输率高，所以采用并行通讯方式。8255A是Intel180 系列微处理机的配套并行接口芯片，它可以为8086/8088与外设之间提供并行输入/输出的通道，由于它是可编程的， 可以通过软件来设置芯片的工作方式，所 以，用8255A连接外设时，通常不用附加外部电路。本设计中采用的可编程并行接口8255A可为微处理器提供三个独立的并行输入/输出端口，利用输出端口与运算放大器相连，可控制步进电机的运转及速度。利用模数转换器又可 将工作台的位置及速度参数变换成数字量

22、，通过并行输入端口送回微机系统中，从尔构成半 闭环系统。8255A中端口 A工作在方式0,完成输出功能，用来向 x,y向步进电机输出 8位脉冲信 号。端口 B工作在方式1，完成输入功能，用来接受由模数转换器输入的8位脉冲信号。端口 C作控制用，PC7用作模数转换器ADC0809的启动信号，PC2用作输入的STB信号，PC0用 作中断请求信号，INTR，通过中断控制器 8259A可向CPU发中断请求，这些都要由初始化程 序来定义。由8255A端口 A输出的8位数字信息，经运算放大器放大后便将模拟电流放大并转换 为模拟电压，经过调整可达到，当CPU输出的数字量从00H-FFH时，运算放大器输出0

23、4.98V 的模拟电压，该电压经传感器可调节控制不进电机的转动与速度。通过8255A并行接口和步进电机的驱动器电路连接，这样就可以用计算机的软件取代常规大的环形分配器。PA0-PA7的八个端口后接步进电机的各项绕组，光电隔离器TIL117是用作电平转换并防止电机电路对微处理器的干扰，驱动电路由复合功率放大，驱动步进电机 的三个绕组A相，B相，C相,D相。(1 )人机接口A、采用键盘或BCD码盘作为输入。B采用LED作为电源等指示标志。C采用蜂鸣器或扬声器作为警报装置。D采用数码管作为显示器。(2)机电接口 采用光电偶合器作为微型机与步进电动机驱动电路的接口，实现电气隔离。(二) 伺服系统设计(

24、1)控制部分方案选择 控制方案不外乎三种：开环控制、半闭环控制、闭环控制。 若在 机械传动”机构中引出反馈给控制部分，再经过比较放大的则为半闭环控制”如若是在 机械执行机构中引出反馈则为闭环控制。采用步进电机来实现驱动，一般情况下多采用开环控制。因为步进电机的输出转角与控制器提供的脉冲数有着正比关系，电机转速与控制器 提供的脉冲频率成正比。因此通常在精确度要求不是很高时，采用步进电机是合理的。 当然，由于步进电机具有高频易失步，负载能力不强的缺点。本次设计的系统精度要求不高，载荷不大，因此采用开环控制。微机微 电 机功 放执 行 元j机 械 传1_执 行 机件动构开环控制流程图It位移开环控制

25、原理图（2 ）系统扩展系统中采用键盘实现输入，并采用 LED显示器，它们均需要占用占用较多芯片口线，所以该 系统是需要进行系统扩展的。可编程并行接口8255A是一种应用广泛的并行接口扩展器件。它具有三个8位并行口 PA、PB、PC由此提供了 24条口线。pW39ADOCPU :1pO711IIADI11i8255pH32D7p26csAlWRVIPPh竈iRDAJRDa 3-1扩展连线（三）步进电机驱动电路设计（i）步进电机的驱动电路设计主要涉及脉冲分配器的选择问题和驱动电路的选则问题。时下脉冲分配器主要有两种：一种是硬件脉冲分配器（国内主要有YB系列），另一种是软件脉冲分配器。软件脉冲分配器

26、不需要额外的电路，相应的降低了系统的成本，虽然这 种方法占用了一定的计算机运行时间，但是在该设备中计算机有足够的资源来担当脉冲分配 任务。该系统采用软件来进行脉冲分配更为合理。单片机与步进电机的接口电路见图3-5步进电机的驱动电路采用斩波限流驱动方式，这种电路采用单一高压电源供电，以加快 电流的上升速度，并通过对绕组电流的检测，控制功放管的开和关，使电流在控制脉冲持续 期间始终保持在规定值上下，这种电路出力大，功耗小，效率高，目前应用较广。图单片机弘进电机的接口电路(2)电机驱动程序电机的控制电路原理及控制字节拍通电相控制字正转反转二进制十八进制18A0000000101H27AB000000

27、1103H36B0000001002H45BC0000011006H54C0000010004H63CD0000010105H72D0000011006H81DA0000011107H设电机总的运行步数放在R4,转向标志存放在程序状态寄存器用户标志位F1 ( D5)中,当F1为0时，电机正转，为1时则反转。正转时 P1端口的输出控制字01H,03H,02H,06H,04H,05H 存放在片内数据存储单元 20H27H中，28H中存放结束标志 00H, 在29H2EH的存储单元内反转时 P1端口的输出控制字 01H,05H,04H,06H,02H,03H,在2DH单 元内存放结束标志 00H。(

28、3)电机正反转及转速控制程序PUSHA;保护现场MOVR4,#N;设步长计数器CLRC ；ORLC,D5H;转向标志为 1转移JCROTE ;MOVR0,#20;正转控制字首址指针AJMPLOOP ;ROTE:MOVR0,#27H;反转控制字首地址LOOP:MOVA,R0；MOVP1,A;输出控制字ACALLDELAY;延时INCR0;指针加1MOVA,#00H;ORLA,R0；JZTRL ；LOOP1:DJNZR4,LOOP;步数步为 0 转移POPA;恢复现场RET；;返回TPL:MOVA,R0;CLRA；SUBBA,#06H；MOVR0,A ;恢复控制字首指针AJMPLOOP1 ；DEL

29、AY:MOVR2,#M ;DELAY1:MOVA,#M1 ;LOOP:DECA;JNZLOOP；DJNZR2,DELAY1 ;RET；（四）运动控制器控制原理运动控制器由基卡和接口卡组成，如图 4-1 所示。单卡可以同时控制 1-4 轴伺服电机的 运动。基卡集成了 PC机与DSP通信电路，DSP辅助电路，存储器扩展电路，CPLD译码、中断、 正交编码处理电路， 控制电压转换电路等。 接口卡通过 62 针接头与基卡相连。 伺服使能、 报 警清除等输出信号经过光电隔离后通过25针接头对电机进行控制或者连到I/O 端子排进行输出；伺服电机编码器反馈信号经过差分处理和光电隔离后输入基卡，伺服使能、伺服

30、报警信 号，回零信号、限位信号和通用 I/O 信号等也通过光隔进行输入输出。运行过程中，PC机把粗插补的数据通过 PC机与DSP通讯电路传递给 DSP进行时间分割 精插补。在每一个伺服周期中，CPLD器件EPM7128和DSP各处理两路反馈的正交编码信号进 以获取实时位置和速度，DSP进行参数曲线的自适应插补计算出理论插补位置，并与实际位置进行比较获取偏差值，以此作为输入基于速度和加速度前馈进行PID 调节，计算获得速度控制量，产生的输出信号经 DAC7625进行数模转换及放大电路放大后将模拟电压量送伺服驱 动器以控制电机。外部的伺服报警信号、通用输入信号、回零信号、限位输入信号在CPLD中进

31、行逻辑运算后输入 DSP的XINT1，只要有一个信号输入就引起中断，由中断处理程序进 一步判断后做出相应处理。与单片机、PLC相比，采用运动控制卡有以下优势：1） 友好界面：PC平台控制系统受到机器操作员的普遍欢迎。与单片机和PLC方案的界面相 比，PC机（显示器、键盘、鼠标、通讯端口、硬盘、软驱等）具有无可比拟的输入输出能力。2） 强大功能：由于PC机的强大功能以及雷赛控制卡的先进技术，基于PC机的运动控制系统 能够实现单片机系统和 PLC系统所无法应付的无数高级功能。3）开发便利：用户可使用 VB、 VC、 C+Buider 等高级编程语言，快速开发人机界面、调用成 熟可靠的运动函数，在几

32、天或几周时间内完成强大控制软件的开发。修改和添加功能十分便 利，而且开发好的软件极易移植到类似的机器中。4）成本优势：由于 PC机成本持续下跌且雷赛控制卡具有很高的性价比，使得由此构成的基 于PC机和雷赛卡的控制系统在大多数运动控制场合中具有良好的综合成本优势。;I电源管理;/时钟通讯电路66针接头外部回零限位通用 电源 信号信号I/O*4电源输入| |I/o端子排”差分 信号 处理25针 接 头X光电 隔离电平 转换伺 服 电 机X24控制器原理框图四、控制软件结构设计一般机电控制系统中常用的软件结构有：子程序结构、主程序加中断程序结构及中断程序结 构。本设计中由铳床的工作原理要进行直线插补

33、程序设计和圆弧插补程序设计。（一）直线插补程序在机电设备中，执行部件如要实现平面斜线和圆弧曲线的路径运动，必须通过两个方向运动的合成来完成。在数控机床中，这是由X、Y两个方向运动的工作台， 按照插补控制原理实现 的。NY r4-X : F=F-Ye11延时7+Y :r=F*Xe第一象限直线插补计算子程序框图直线插补程序第一象限直线插补： LPLP:MOVSP , #60H定义堆栈指针MOV4AH , #00H偏差单元清零MOV4 9H , #00HMOV4 8H , #01H初始化XY电动机MOV4 7H , #02HMOVA,4EH计算终点判别，Xe+Ye之低位ADDA,4CHMOV5 0H

34、 , AMOVA,4DHXe+Ye之高位ADDCA,4BH低位相加，可能产生进位MOV4FH , AMOVA , #03HXY电动机上电MOVDPTR ,#00 3 0 HMOVXDPTR , ALP 2 :ACALLDL0延时子程序MOVA,49H取偏差F的咼8位JBACC7 ,LP4偏差F 0,调X电动机正转子程序CLRC计算新偏差F值，F FY eMOVA,4AHSUBBA,4CH可向高位字节借位MOV4AH ,AMOVA,49HSUBBA, 4BHMOV49H ,ALP 3：CLRC终判值减1MOVA ,50HSUBBA ,#01H可向高位字节借位MOV50H ,AMOVA ,4FHS

35、UBBA ,#0 0 H考虑低位字节借位MOV4FH ,A终判值判零ORLA ,50HJNZLP2终判值不为零，去LP2，否则插补结束LJMP0000HLP 4：ACALLYMP调Y电动机正转子程序MOVA,4AH计算新偏差F值，FF+X eADDA,4EHMOV4AH ,AMOVA,49HADDCA,4DHMOV49H，ASJMPLP 3XMP:MOVA,48H 取X电动机当前状态字CLRC移位法RRCARRCARRCAXMP2:CPLAANLA，#49H屏蔽无关位MOV48H，A保存X电动机状态字，作为下次转动的基准ORLA，47H保存Y电动机原状态不变XMP4:MOVDPTR，#00 3

36、 0 HMOVXDPTR，ARETXMM:YMP:YMP2YMM:MOVCLRARLCRLCSJMPMOVCLRRRCRRCRRC:CPLANLMOVORLSJMPMOVCLRRLCRLCRLCSJMPAAXMP2A,47HCAAAAA,#92H4 7H,AA,48HXMP4A,47HCAAAYMP2说明:1）黑体字模块为软件环形分配器；2）各变量地址分配如下：4 FH5 0H 终判值，4DH4EH Xe,4BH4CH-Y e,49H4AH 偏差值F ,47H Y电动机状态字，4 8H X电动机状态字； 以大地址格式（最低字节地址单元存放最高位数 据）存放各种数据；3）上面的讨论只是第一象限

37、，其他三个象限的插补程序可以根据上面给出的“直线插补计算公式及进给方向表”，然后仿照第一象限的插补程序获得 ,区别只在于控制进给运动的方向不同第一象限圆弧插补计算子程序框图（二）圆弧插补程序和直线插补程序设计一样，也在内存中开辟存储单元用以存放有关数据。在RAM数据区分别存放动点坐标 X和Y,其初始什为起点坐标值，其后依据坐标计算结果而变化。MOVSP，#60HMOV4AH,#00 HF单元清零MOV4 9H,#00HMOV4 8H,#01HX电动机初始化MOV4 7H,#02HY电动机初始化MOVDPTR,#0030HMOVA，03HXY电动机上电MOVX DPTR，ACLRC计算终判值MO

38、VA，52H低位X、X e相减，得aSUBBA，4EHMOV5 4H,A保存结果于终判值单元低位字节MOVA，51H高位X、X e相减，得bSUBBA，4DHMOV5 3H,A保存结果于终判值单兀咼位字节CLRC低位 Ye、Y 相减,得 cMOVA，4CHSUBBA，50HMOV20H，C暂存 Ye、 Y 低位相减产生的借位位ADDA，54H计算 d=a+c, d 为低位终判值MOV54H，A保存 d 于终判值单元低位字节MOV21H，C暂存 d=a+c 产生的进位位MOVA，4BHMOVC，20H恢复 Ye、 Y 低位相减产生的借位位SUBBA，4FH高位 Ye、 Y 相减,得 eMOVC，

39、21H恢复 d=a+c 产生的进位位ADDCA，53H计算 f=b+e, f 为高位终判值MOV53H，A保存 f 于终判值单元高位字节ACALLDL0延时子程序MOVA，49H取F咼位字节JBACC7，RP6高位=1 ,FV 0，去RP6ACALLXMM咼位=0,F0,X反转一步CLRC计算新偏差F F 2X+1MOVA，4AH计算gFX低位SUBBA，52HXCHA，Bg存入B寄存器MOVA，49H计算hFX高位SUBBA，51HXCHA，B低位存A,咼位存BoBA内容为FXCLRC计算i gXF 2X低位SUBBA，52HXCHA，BB内容为F 2X低位A内容为F SUBBA，51HA内

40、容为F 2X高位XCHA，BBA内容为F 2XADDA，01H计算F 2X+1MOV4AH，A4A内容为F2X+1低位XCHA，BB内容为F2X+1低位，A内容为F第一象限圆弧插补程序： RPRP:RP2:X高位2X高位ADDCA,00H考虑F 2X+1的进位MOV49H,A4 9H的内容为F 2X+1高位CLRC计算XX1MOVA,52H低位SUBBA,01HMOV52H,AMOVA,51H高位SUBBA,00HMOV51H，ARP4:CLRC终判值减1MOVA，54HSUBBA，01HMOV54H，AMOVA，53HSUBBA，00HMOV53H，AORLA,54HJNZRP2插补没结束，

41、转至RP2LJMP0000HRP6:ACALLYMPY电动机正转MOVR6，02H此处 “2”，为“ F+2Y+1 ”的 “2F2Y1RP7:MOVA，4AHADDA，50HMOV4AH，AMOVA,49HADDCA，4FHMOV49H，ADJNZR6,RP7MOVA，4AHADDA，01HMOV4AH，AMOVA，49HADDCA，00HMOVA，50HADDA，01HMOV50H，AMOVA，4FHADDCA，00HMOV4FH，AAJMPRP4说明：1）以大地址格式（最低字节地址单元存放最高位数据 ）存放各种数据;2）各变量地址分配如下：4 7H 4EH，存放数据方式同直线，4 FH5 0H-Y,51H52H-X,53H54H 终判值3）上面仅讨论了第一象限的情况，对于其他象限可以根据上面的“圆弧插补 计算公式及进给方向表” 按同样的方法类推。参考文献郑堤 唐可洪 机电一体化设计基础 机械工业出版社 2007邹青 机械制造技术基础课程设计指导教程 机械工业出版社 2006王昆 机械设计机械设计基础课程设计 高等教育出版社 2006刘杰 赵春雨 机电一体化技术基础与产品设计 冶金工业出版社 2003 刘鸿文 材料力学 高等教育出版社 2005机械设计手册编写组 *机械设计手册（ 15 册） *机械工业出版社; 1998.5