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1、学校代码: 10128学 号：202X10107032 本科毕业设计说明书(题 目：平面斜线轨迹控制系统设计学生姓名：张帅学 院：机械学院系 别：测控技术与仪器 专 业：测控技术与仪器班 级：测控14-1指导教师：孔庆忠 副教授二 一 八 年六 月摘 要国家对重工业进行把控的时候,明确地指出了数控技术在重工中所占的地位，它起到了决定性的作用，现在,国家是否进入现代化，工业是否能够自动化,柔性化，集成化,都是看数控技术是否能够应用在机械制造业，它已经成为了一个标准。现代制造业的产业结构和生产出产品的不同类型,都是由数控技术所引导的。现代的车间中,数控机床已经随处可见,大部分零件都已经依靠数控机床
2、来进行加工,数控技术的实质是机械行业和计算机技术的融合，最终我们创造出了C,CA.M等一些软件来配合真正机械加工的时候做一些模拟仿真制图等，而这些软件也是依附于机械技术的，一旦失去了机械的技术这些软件也不会发挥自身的作用,所以我们机械专业的学生是离不开这些软件的。数控车床平面斜轨迹控制系统是本篇论文的主要研究内容,并通过详细的过程对进给传动系统设计、控制系统的设计以及了解滚珠丝杆螺母副进行预紧的原因和方法等，最后完成程序的编写。本篇论文会得到一些结论,这些结论是通过大量的计算得来的,在零件被加工之前是一个有效的保障。 关键词:数控机床;平面；斜线轨迹AstractC tehnology d C
3、N machne tools p a mpat olei todays achinery maufaturg isty.N echnology ya straegic role inhe modeiztin of he cutrysbasic industrie. N hs bcome a rditna achierymaufacturingdusy o upgradan tasfr， eaize aumat,fility,nd inrtroduton.mprtant meas igs The w apliation of nueal contol tcology and Cachineool
4、s hasrot tremendou hangsto the inustial structure,produc pes, and podctiometo of themchieyanufatuing ndusty CNC mie tos are most mportnt equiment i mden machningp tday.ts develpent is th resl tcmpreenideveoment f infottehnlgy andmufacringchoy. Modern /C,FMS, MS, agile nufacurngad ntllientmafuring th
5、nlis areal bulto CNC eclog. heere, moder N tecolokowlendspesaler modnmecaica profssludensTis g ntet desinshpla slntig taetory cntro ym of th CNC lat, andtruh te etailed process， hedesif the fed transmission stm,t gnof hcto systm,and e eaosad ethodf understandin hebal srew u pretihte,c.,andfinaly Cml
6、eionohe preparationof he prograTis rtce complee e dsig clcltin adobaishecorespg conlusion， poies the scintific basis ote egieig prcical pplicaton.yors:CC macine tool; plan; laah;目 录第一章绪论112第二章数控插补的控制方式32. 逐点比较法32.1. 插补原理32.12直线插补3.数字积分插补法(DDA)11122.2. DDA直线插补2第三章 单片机开发环境下，编程实现插补616第四章 主要程序20第五章 结论21
7、谢辞2参考文献23第一章引言整套机器的布局,选择不同类型的导轨,设计不同结构的支承件，选用不同的滚珠丝杆螺母副并根据不同的工件选取相应的支承方式,设计选取不同的主要传动系统,加上每一个帮助数控系统完成最终工作的辅助装置的选取等等,这些合并能够设计出整机数控车床。为了使数控机床加工出的零件有很高的精度和效率,我们可以找到本篇设计中最主要的问题并在电脑仿真系统上加以训练。我们使用的仿真软件叫做CNC，在做仿真训练的同时,我们要深刻的感受软件所能设定的最小单位，要认识到每一个微小单位的变化最终都能带来整体的变化。所以在设计时候就要保证精确，也要体会到工件的设计在机床中究竟怎么应用以此来培养我们对设计
8、的感觉和能力。现在我们在学校大多学习理论知识,并未真正的实践,而将来工作之后就需要我们上床操作,所以在平时的学习中,要抓紧机会培养自己的实践水平将自己设想到进入真正的操作中,这样才能提高我们的操作技能。所以在本篇论文中,通过一些懵懂的经验,实际改造优化了一些步骤，相信这会对我自己日后的工作很有帮助。机械制造及其自动化走在相关科技的前端，运用先进的计算机技术，推动制造技术,系统，模式进入了新的阶段。这个学科有着很强的目的性，它将计算机和机械完美的融合在一起,从而发展出更多的先进的技术，也优化了一些设备,使之生产出来的工件越来越高效精准。我国仍属于一个发展中国家,目前我国数控机械覆盖率不到百分之二
9、十，而一些例如德国等发达国家数控机械覆盖率已经达到了百分之八十,就在这已经覆盖的百分之二十数控机械中间，还有多达百分之九十的机器不是本土生产的,我国自己生产的数控机械设备和国外忌口的设备相比，达不到进口设备的精度和稳定,存在着十分大的距离。近几年来,机械行业发展迅猛,数控技术的推行给人们的生活带来了越来越多的便利。而数控行业并不仅仅应用于机械制造业,也会被一些汽车，轻工,医疗等行业引进,数控技术和其他领域的融合促进了双方的发展,在给其特领域带来便利的同时,也在促进者自身的优化，总体来看,数控技术的额普及已经是新的发展趋势。数控技术主要研究的是机械制造的整个过程,运用的方法是依靠于信息技术,制造
10、的方式是引入数学中的坐标系进行进给运动。它能够高效率的生产一些件数并不多的产品，现在，越来越多的数控先进技术被引入到我国，因为简单的数控技术已经不能满足我们国家的需要了。本文的主要工作研究内容如下:（1） 搜集资料,了解并掌握国外先进的数控技术,深入研究数控机床现状及工作模式,深入研究平面斜线轨迹控制系统,了解他的运作模式，做好万全的准备写好论文。将相关的理论知识及应用特性做一个较为全面了解,为设计提供指导;（2） 根据要求,参与“平面斜线轨迹控制系统设计” 设计;（3） 了解并熟悉数控机床的组成（4） 需要完成控制系统的设计,包括:设计整个设备的中枢-控制系统的构成，设计控制软件的构成，以及
11、设计计算机伺服系统,设计整个编译程序的过程。数控算法程序的设计以及完成其余各部分的设计和选择等；最后完成程序的编写;（5） 根据设计的结果,对整个设计的过程以及平面斜线轨迹控制系统所具备的性能进行总结,为后期优化打下基础。第二章数控机床（1)机械系统部件(2)控制系统部件（1） 导轨副（2） 丝杠螺母副（3） 减速装置（4） 伺服电动机（5） 检测装置因轴和Y轴机械结构基本相同，轴向结构简图，如下:纵观整个项目的设计,在尽量满足设计的要求同时，我们要采用简单的结构和较低的成本,这样才符合环保理念。（1） CPU（2） 传动驱动（3） 传感器（4） 人机交互界面硬件系统设计应注意:（1） 尽量保
12、证电机运行的平稳（2） 应该使系统有灵活的反应能力（3） 价格不贵（4） 已于维修和保养（5） 人机交互页面操作简单方便电子技术的进步的同时带动了单片微型计算机的进步。单片机的种类多种多样,现在大部分厂商使用的是型号,因为它的制造恒本地,厂商能够负担的起,现在罪被人们接受认可的是，它价格低廉,而性能优良，功能强大。刚刚说的单片机的两个型号都用在简单的系统中,一旦系统繁琐我们就应该应用十六位单片机，现在十六位单片机最能被人们接受的是，人们使用她的次数最多的时候是伺服系统和必须有着灵活的反应能力的一些系统，如变频调速,因为这个型号的单片机能够灵活的计算和处理问题。站在系统的设计者的角度来看,我们可
13、以使用很多的单片机。型号能够很好的存储设计者们需要的数据,但是他的价格并不符合设计者的要求，而对于综合素质很高的则更会提高成本。Inel、TME、mens这三家公司都在生产5内核单片机，其中,最为著名和先进的是AL的MO器件。他们公司也生产了一种包含叫做的单片机，他的优点是可以再设计制作的过程中随时随地的被修改,修改的同时不会覆盖上一次修改内容,就算没有电也会自动的保存信息。并且它会在不工作的时候自己调节成省电模式,可以安插在的插座上。下表详细地向我们介绍了T89C5的性能参数。组成个数Flash4k位定时器2个中断源6个R18WDTI/O口2个第三章 数控插补的控制方式 逐点比较法这种方法的特点就是在判别的过程中并不影响前进,又叫做代数运算法3.1 插补原理逐点比较法顾名思义就是每一个点都要进行比较,具体的用来比较的点是每一步进给运动后到达地额坐标都要去跟我们预定的坐标进行比较,然后算出误差值，之后根据误差值调整接下来的运动方向。在我们画图的时候,逐点比较法因为每一个点的坐标不可能相同,所以定这些点坐标连接起来的时候会形成折线或者曲线，但是这些近似于直线。所以这些数据能让我们做出直线插补和圆弧插补。这个图标的好处是运算起来直接简单，而且误差特变小
