基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计

湘潭大学兴湘学院

基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计

摘 要

了解数控机床的概念，所谓数字控制是按照含有机床(刀具)运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的过程。而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作。它的优点很多,可以在同一机床上一次装 夹可完成多个操作，生产率显著提高等优点，但它的价格昂贵。由于我国现在使用的机床大多数为普通车床，自动化程度低,要更新现有机床需要很多资金。为了解决这个问题,也为了适应多品种中、小批量零件加工我们选择机床经济型数控改造。纵向进给机构的改造：拆去原机床的溜板箱、光 杠与丝杠以及安装座,配上滚珠丝杠及相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾,不占据丝杠空间。横

向进给机构的改造：拆除横向丝杠换上滚珠丝杠,由步进电机带动。

关键词：运动信息，滚珠丝杠，步进电机

Single Chip Microcomputer-based XY table CNC lathe and

Control System Design

ABSTRACT

Numerical Control (NC) is any machining

数控车床系统XY工作台与控制系统的设计

学 院：自动化与电力学院 专 业：机电一体化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 至

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数控车床系统XY工作台与控制系统的设计

摘 要

当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到

了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。

关键字：机电一体化的基础 基本组成要素 特点 发展趋势

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目 录

第一章 前言 ················································································

目 录

摘 要 ............................................................................................................................................................ 1 前 言 ............................................................................................................................................................ 2 一、毕业设计的目的、意义 ................................................................................................................................ 4 二、毕业设计的内容 .............................

卧式数控车床纵向工作台设计

南 阳 理 工 学 院

本科毕业设计（论文）

学院（系）： 机电工程系

专 业： 机械设计制造及其自动化

学 生： 樊坤杰

指导教师： 孙新国

完成日期 2010 年 5 月

卧式数控车床纵向工作台设计

南阳理工学院本科生毕业设计（论文）

卧式数控车床纵向工作台设计

Horizontal Nc Lathe Workbench Longitudinal Design

总计： 毕业设计（论文） 21 页

表 格： 0 个

插 图 ： 8 幅

卧式数控车床纵向工作台设计

南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计（论文）

卧式数控车床纵向工作台设计

Horizontal Nc Lathe Workbench Longitudinal Design

学 院（系）： 机电工程系

专 业： 机械设计制造及其自动化

学 生 姓 名： 樊坤杰

学 号： 021408124

指 导 教 师（职称）： 孙新国（讲师）

评 阅 教 师：

完

淮 北 职 业 技 术 学 院

毕业论文设计

题目：单片机控制步进电 机驱动的多用XY工作台

学生：翟鸿 2016年4月15日

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淮 北 职 业 技 术 学 院

目 录

第一章 课程设计的目的、意义及要求 ························· 第一节 课程设计的目的、意义 ································ 第二节 课程设计的要求 ········································· 第二章 课程设计的内容 ············································ 第一节 课程设计的内容 ·········

黄石理工学院

目 录

第一章 课程设计的目的、意义及要求 ···············································

第一节 课程设计的目的、意义 ············································································· 第二节 课程设计的要求 ·························································································

第二章 课程设计的内容 ·······································································

第一节 课程设计的内容 ························································································· 第二节 课程设计的内容 ··············································

……本科毕业设计说明书（论文）

X-Y数控工作台及其控制系统设计

摘要

本文旨在设计一台简单、经济型的X-Y数控工作台。一般来说，X-Y数控工作台的机电系统设计都是通过开环控制系统实现的，所以其结构简单，实现方便而且能够保证一定的精度，降低了设计制造过程中的成本，因此可以说X-Y数控工作台是微机控制技术中最常见的应用。

本文设计的X-Y数控工作台充分地利用了可编程序控制技术来实现对机床的控制，在扩大了其加工范围的同时，精度和可靠性也得到了进一步的提高。该设计完全围绕数控机床工作原理而展开，充分体现了数控机床机械设备与电气设备部分的紧密结合。主要设计内容包括总体方案的设计；步进电机的选用；传动装置的设计；丝杠螺母副的设计；滚动导轨的选用和电气控制部分的设计。本设计的经济型数控工作台采用开环系统，机械传动部分采用步进电机通过同步带一级减速传动，减速器输出轴连接到滚珠丝杠上，丝杠上的丝杠螺母副带动工作台实现X-Y方向进给。

关键词：X-Y数控工作台，可编程序控制技术，机械传动部件，控制系统

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……本科毕业设计说明书（论文）

Abstract

This design is the design with a simple and economical CNC of

四川理工学院毕业设计（论文）

基于单片机的云台控制系统设计

学 生：李 建 学 号：06021040407 专 业：电气工程及其自动化 班 级：2006.4 指导教师：陈昌忠

四川理工学院自动化与电子信息学院

二零一零年六月

李建：基于单片机的云台控制系统设计

摘 要

本论文在分析了云台结构和控制要求的基础上，设计了以AT89C52单片机为控制器的云台控制系统，同时通过RS-485总线的串口通信实现与PC机之间的通信。该控制系统由单片机控制模块、键盘模块、电机驱动模块、远程控制模块组成，并进行相应的软件设计、调试和仿真。

关键字: AT89C52；云台控制；步进电机；串口通信；仿真

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四川理工学院本科毕业（设计）论文

ABSTRACT

This paper design a Yuntai control system using AT89C52 MCU based on analysis of the Yuntai of the structure and it's control requirements. And the same time realize communicat

李建：基于单片机的云台控制系统设计

ABSTRACT

This paper design a Yuntai control system using AT89C52 MCU based on analysis of the Yuntai of the structure and it's control requirements. And the same time realize communication of computer through serial communication of RS-485 bus. MCU control module, keyboard module, motor driver module and remote control module comprise the control system. And complete the corresponding software design, testing and simulation.

Key word: AT89C52; Yuntai control; Stepper motor; Simulation ;Serial

communication

摘要

数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。

本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。

根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。

本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。

关键词：PLC控制，数控车床，梯形图

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目录

第一章概述 (1)

1.1 数控系统的工作原理 (1)

1.1.1 数控系统的组成 (1)

1.1.2 数控系统的工