X-Y数控工作台机电系统设计是一个开环控制系统,其结构简单。实现方便而且能够保证一定的精度。降低成本,是微机控制技术的最简单的应用。它充分的利用了危机的软件硬件功能以实现对机床的控制;使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进一步得到提高。X-Y数控工作台机电系统设计是利用8031单片机,及2764,6264存储器及8155芯片等硬件组成,在控制系统的硬件上编写一定的程序以实现一定的加工功能。其基本思想是:通过圆弧或者直线插补程序以实现对零件进行几何加工,每进行一段加工都要产生一定的脉冲以驱动电机正反转,同时通过8155(1)将相应的加工进刀信息送至刀架库中以实现以之相应的走刀,电机和刀具的相对运动所以实现了刀具对工件的加工。该控制系统采用软件中断控制系统结构及子程序结构简单，条件明确在经济型数控中应用较多。中断结构采用模块化结构设计因为这种结构便于修改和扩充，编制较为方便，便于向多处理方向发展。X-Y数控工作台机电系统设计采用步进电机作为驱动装置。步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。其工作原理是：每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场；由于步进电机通的是三相交流电所以输入的脉冲数目及时间间隔不同，转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。由于旋转磁场对放入其中的通电导体既转子切割磁力线时具有力的作用，从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动，所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。本题目是步进电机，微型计算机，插补原理，汇编语言的综合应用，本题目设计得到了老师的帮助和支持，最后由董玉红老师审定，在此表示感谢。本题目由方世龙完成，共分六章，第一章主要设计总体方案设计第二章主要设计了机械系统设计；第三章主要设计了控制系统硬件设计；第四章主要设计控制系统软件设计；第五章主要是本设计的附录。因本人水平有限，错误和不足之处在所难免，处理问题也有不妥之处，敬请相关老师批评指正。 目录 X-Y数控工作台机电系统设计I 摘要I Abstract 2 X-Y数控工作台机电系统设计1 第1章绪论1 1.1两坐标数控系统课题研究意义1 1.2两坐标系数控工作台课题研究主要内容1 1.2.1两坐标系系统的组成1 第2章机械系统设计1 2.1工作台外形尺寸及重量估算1 第3章控制系统硬件设计10 3.1 CPU板10 3.2驱动系统13 3.2.1步进电机驱动电路和工作原理13 3.2.3电源转换15 3.4本章小节16 第4章控制系统软件设计17 4.1总体方案17 4.2主流程图17 4.3 INT0中断服务流程图18 4.4 INT1中断服务流程图19 4.2.2 X轴电机点动正转程序流程图23 4.4.3绘制图弧程序流程图24 4.4.4步进电机步进一步程序流程图29 结论31 参考文献32 致谢33 附录34 导轨是数控机床的重要部件之一，它在很大程度上决定数控机床的刚度，精度与精度保持性。目前的数控机床采用导轨形式的主要有：滑动导轨，滚动导轨，静压导轨三类。 滑动导轨 滑动导轨主要有：金属对金属，金属对塑料，后者较为常用。后者的化学稳定性好，摩擦系数抵，静摩擦系数小，耐磨损，耐腐蚀，吸振性好，比重小，强度大，加工成型简单，能在任何液体或者无润滑条件下工作。其缺点是：耐热性差，导热率低，须注意散热，刚性也比较差，吸湿性大易影响尺寸的稳定，应选用在水或者油中尺寸稳定且能耐酸和弱碱的塑料。 滚动导轨 1滚动导轨的技术要求 两导轨面见的不平行度不小于3μm 导轨平面度不小于5μm 滚动体的直径差一般机床全部滚动体为2μm。每组滚动体为1μm；精密机床全部滚动体为1μm，每组滚动体为0，5μm。 滚柱的锥度：0，5-1μm。 表面粗糙度：普通机床，磨削不抵于0，40（μm），精密机床磨削不抵于0，20（μm） 滚动导轨的结构形式按滚动体种类分，可有以下几种； 滚珠导轨。这种导轨的承载能力小，刚度低。导轨面上容易出现凹坑，但对加工精度影响不大，其材料一般为淬火钢。 滚柱导轨。它的承载能力比上述的大，适合载荷较大的机床，但滚柱导轨对安装的偏斜较为灵敏，易引起侧移和侧向滑动从而使导轨磨损加快或者降低精度。 滚针导轨。这种导轨的特点是尺寸小，结构紧凑。合适导轨受限的机床。 动导轨的支承 在数控机床上使用的滚动导轨有两种形式；滚动滑块式滚柱导轨和组装式直线滚针导轨。 静压导轨 这样导轨的优点是：工作表面完全处于纯液体摩擦状态下，所以其摩擦系数极低，能使驱动功率降低；导轨的运动不受负载和速度的限制，且低速时运动均匀，不出现爬行现象。使用的寿命校抗振性好；承载能力大；摩擦发热小，导轨的温升校它的结构形式有开式和闭式两种。 ⑴、导轨型式：圆形截面滚珠导轨 ⑵、导轨长度 ①上导轨（X向） 取动导轨长度 动导轨行程 支承导轨长度 ②下导轨（Y向）