CA6140普通车床纵向进给系统的数控化改造(经济型).doc

普通车床进给系统数控化改造设计
目录
目录 1
一、设计任务书 2
二、设计要求 5
2.1总体方案设计要求 5
三、机械部分的改造设计和计算 7
3.1进给系统机械结构改造设计 7
3.2纵向进给伺服系统机械部分的计算与选型 7
3.2.1、传动计算 7
3.2.2、切削力计算 8
3.2.3、滚珠丝杠设计计算 8
3.2.4、交流伺服电机的选择 10
3.3横向进给伺服系统机械部分的计算与选型 11
3.3.1、传动计算 12
3.3.2、切削力计算 12
3.3.3、滚珠丝杠设计计算 12
3.3.4、交流伺服电机的选择 14
四、单片机型数控系统硬件电路设计 16
4.1 设计内容 16
4.2控制系统的功能要求 16
4.3硬件电路的组成： 17
4.4选择电气元件及电路设计 17
4.4.1微机机型和扩展存储器的选择 17
4.4.2确定I/O接口 19
4.4.3键盘接口设计 19
4.4.4 步进电机驱动电路设计 20
4.4.5 其它辅助电路设计 20
五、 系统控制软件的设计 22
5.1 系统控制软件的主要内容 22
5.2 软件设计 22
5.2.1 系统控制功能分析 22
5.2.2 系统管理程序控制 23
5.2.3交流伺服电机控制子程序设计 23
5.2.4 编语言程序设计 25
六、心得体会 29
七 、参考文献 30

一、设计任务书
课程设计题目
CA6140普通车床纵向进给系统的数控化改造（经济型）
学院
机械工程学院
专业
机械制造及其自动化
年级
2010
已知参数和设计要求：
1.工作台重量：W＝800N（粗估）
2.滚珠丝杆导程：T＝6mm（供参考）
3.行程：S＝640mm
4.脉冲当量：＝0.01mm
5.快速进给速度：
6.快速进给速度：
7.时间常数：t≤100ms
学生应完成的工作：
1.机械结构装配图 A1图纸2张，要求视图基本完整、符合标准。
2.数控系统组成框图(或画在设计说明书里面) A2图纸1张。
3.数控系统电气原理图 A1图纸1张。

目前资料收集情况（含指定参考资料）：
1.机床设计图册 哈工大 华中纺织工业大学
2.机床设计手册 机械工业出版社
3.机械设计手册 化学工业出版社
4.微机接口设计参考书
5.现代机械设计师手册 机械工业出版社
课程设计的工作计划：
1.方案论证 1.5天
2.机械部分设计 6.5天
3.电气部分设计 3.5天
4.软件设计 1.5天
5.编写说明书 1天（约8000字）
6.准备答辩及答辩 1天
任务下达日期 2013 年 12 月 23 日
完成日期 年 月 日
指导教师 （签名）
学 生 （签名）

31

二、设计要求
2.1总体方案设计要求
总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数控化改造后应具有定位、纵向和横向的直线插补、圆弧插补功能，还要求能暂停，进行循环加工和螺纹加工等，因此，数控系统选连续控制系统。
（2）车床数控化改装后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下应简化结构、降低成本，因此，进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。
（3）根据普通车床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及经济性要求，经济型数控机床一般采用8位微机。在8位微机中，MCS—51系列单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强、具有很高的性价比，因此，可选 MCS—51系列单片机扩展系统。
（4）根据系统的功能要求，微机数控系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器、I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路，此外，系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。
（5）设计自动回转刀架及其控制电路。
（6）纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成，其传动比应满足机床所要求的分辨率。
（7）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，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙，齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
（8）采用贴塑导轨，以减小导轨的摩擦力。
（9） 原机床的主要结构布局基本不变，尽量减少改动量 ，以降低成本
缩短改造周期。
（10）机械结构改装部分应注意装配的工艺性，考虑正确的装配顺序，保正
安装、调试、拆卸方便，需经常调整的部位调整应方便。

微 机
机
Y向
交流伺服电机
功率放大
光电隔离

上拖板

X向
交流伺服电机

光电隔离
功率放大

下拖板

经济型数控车床总体方案框图

数控车床改造的总体方案示意图

三、机械部分的改造设计和计算
3.1进给系统机械结构改造设计
进给系统改造设计需要改动的主要部分有挂轮架、进给箱、溜板箱、溜板
刀架等改造的方案不是唯一的。以下是其中的一种方案：
挂轮架系统：全部拆除，在原挂轮主动轴处安装光电脉冲发生器。
进给箱部分：全部拆除，在该处安装纵向进给步进电机与齿轮减速箱总成
丝杠、光杠和操作杠拆去，齿轮箱连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的另一端支承座安装在车床尾座端原来装轴承座的部分。
溜板箱部分：全部拆除，在原来安装滚珠丝杠中间支撑架和螺母以及部分操
作按钮。
横溜板箱部分：将原横溜板的丝杠的、螺母拆除，改装横向进给滚珠丝杠螺
母副、横向进给步进电机与齿轮减速箱总成安装在横溜板后部并与滚珠丝杠相连。
刀架：拆除原刀架，改装自动回转四方刀架总成。
3.2纵向进给伺服系统机械部分的计算与选型
进给伺服系统机械部分的计算与选型内容包括：计算切削力、滚珠丝杠螺母副的设计、计算与选型、齿轮传动计算、步进电机的计算和选型等。

已知条件：
1. 工作台重量： W＝1200N（粗估）
2. 滚珠丝杆导程： T＝5~10mm（后面取的6mm）
3. 行程： S＝1000mm
4. 脉冲当量： ＝0.01mm
5. 快速进给速度：
6. 切削进给速度：
7. 时间常数： t≤100ms
3.2.1、传动计算

其中： α——步距角（本设计取0.75˚），
——脉冲当量（本设计是0.01mm）
T——丝杠螺距（本设计取6mm）。
所以
确定齿轮参数：
取 Z1=28，Z2=35，m=2mm
则 d1=mZ1=2×28mm=56mm
d2=mZ2=2×35mm=70mm
b=20mm
3.2.2、切削力计算
刀具选取 加工材料为1Cr18Ni9Ti141HBW，刀具材料硬质合金，加工形式为外圆纵车、横车、镗孔；查表2-5 ；【机械制造技术基础】
刀具角度：
查表2-7：
主切削力：
切深抗力：
走刀抗力：
式中 ——切削深度，取=2.5mm
——进给量，取=0.3mm/r。
3.2.3、滚珠丝杠设计计算
三角形—矩形综合导轨车床的轴向力按下列实验公式计算：

式中 系数K=1.15，摩擦系数按氟塑料导轨取0.05。
（1） 疲劳强度计算
滚珠丝杠的当量动载荷为:

式中 L——工作寿命，。为丝杠转速，Ph为导程
为实用时间寿命，数控机床取。
——运载系数，取1.2；
——精度系数，取1
---硬度系数，取1

因此滚珠丝杠的当量动负荷：

由该当量动载荷应小于丝杠的额定动负荷，且使用条件为纵向进给，故选择丝杠CMD3206-3。
（2） 刚度验算
滚珠丝杠的刚度按照下式校核：

丝杠的支撑方式为两端端固定。
故丝杠拉压弹性位移：

其中：
丝杠副內滚珠与滚道的接触变形:
，
其中k2是预紧力为额定载荷的1/3时的接触刚度，查手册得k2=950N/um。
滚动轴承的接触变形：
，
初选推力球轴承51106,T=11，D=47，d=30；
，，代入上式得，
丝杠精度取4级，故，合格。
3.2.4、交流伺服电机的选择
（1） 负载转矩

式中 —— 电机到丝杠的总传递效率，查机械设计手册取齿轮传递效率为 0.99，滚动轴承0.99，推力轴承0.99，联轴器0.99
导程角：
效率：
因此总效率：
故
（2） 滚珠丝杠副预紧引起的附加转矩

式中 F0——丝杠螺母的预紧力，，
K ——预紧螺母内部的摩擦系数，取0.2
因此
（3） 加速度转矩

式中 —— 电机工作频率。
切削进给时：
空行程时：
——突跳起动频率,。
——加速时间,。
Ph----为导程。
I------传动比。
——传动系统折算到电机轴上的等效转动惯量。对于一级齿轮传动系 统，按下式计算：
式中，为电机转子惯量；对于材料为钢的圆 柱形零件，其转动惯量可按下式计算：
齿轮转动惯量：

丝杆转动惯量：

电机初选为GS系列，120MB075A型号
电机转子惯量J0为13.2kg.cm2,额定转矩M为7.16N.m
切削进给时：

空行程时：

故总转矩：

交流伺服电机M'=1.1M~1.5M=5.686N.m~7.753N.m
所选电机的额定转矩在M'范围内，能够满足要求。
3.3横向进给伺服系统机械部分的计算与选型
进给伺服系统机械部分的计算与选型内容包括：计算切削力、滚珠丝杠螺母副的设计、计算与选型、齿轮传动计算、步进电机的计算和选型等。

已知条件：
工作台重量： W＝450（粗估）
滚珠丝杆导程： T＝5~10mm（后面取的5mm）
行程： S＝270mm
脉冲当量： ＝0.005mm
快速进给速度：
切削进给速度：
时间常数： t≤100ms
3.3.1、传动计算

其中： α——步距角（本设计取0.75˚），
——脉冲当量（本设计是0.005mm）
T——丝杠螺距（本设计取5mm）。
所以
确定齿轮参数：
取 Z1=24mm,Z2=50，b=20mm
则 d1=mZ1=1.5x24=36mm
d2=mZ2=1.5x50=75mm
b=20mm
3.3.2、切削力计算
横向进给量为纵向的进给量的1/2，则切削力也约为纵向的1/2.
3.3.3、滚珠丝杠设计计算
横向进给量为纵向的1/2，则切削力约为纵向的1/2.
三角形—矩形综合导轨车床的轴向力按下列实验公式计算：

式中 系数K=1.15，摩擦系数按氟塑料导轨取0.05。
（3） 疲劳强度计算
滚珠丝杠的当量动载荷为:

式中 L——工作寿命，。为丝杠转速，Ph为导程
为实用时间寿命，数控机床取。
——运载系数，取1.2；
——精度系数，取1
---硬度系数，取1

因此滚珠丝杠的当量动负荷：

由该当量动载荷应小于丝杠的额定动负荷，且使用条件为纵向进给，故选择丝杠CMD2005-2.5
（4） 刚度验算
滚珠丝杠的刚度按照下式校核：

丝杠的支撑方式为两端固定。
故丝杠拉压弹性位移：

丝杠副內滚珠与滚道的接触变形:
，
其中k2是预紧力为额定载荷的1/3时的接触刚度，查手册得k2=729。
滚动轴承的接触变形：
，
初选推力球轴承51202,T=12，D=32，d=15；
，，代入上式得，
丝杠精度取3级，故，合格。
3.3.4、交流伺服电机的选择
（4） 负载转矩

式中 —— 电机到丝杠的总传递效率，查机械设计手册取齿轮传递效率为 0.99，滚动轴承0.99，推力轴承0.99，联轴器0.99
导程角：
效率：
因此总效率：
故

（5） 滚珠丝杠副预紧引起的附加转矩

式中 F0——丝杠螺母的预紧力，，
K ——预紧螺母内部的摩擦系数，取0.2
因此
（6） 加速度转矩

式中 —— 电机工作频率。
切削进给时：
空行程时：
——突跳起动频率,。
——加速时间,。
——传动系统折算到电机轴上的等效转动惯量。对于一级齿轮传动系 统，按下式计算：
式中，为电机转子惯量，对于材料为钢的圆 柱形零件，其转动惯量可按下式计算：
齿轮转动惯量：

丝杆转动惯量：

电机初选为GS系列，60CB040C
电机转子惯量0.3kg.cm2,额定转矩为1.27N.m
切削进给时：

空行程时：

故总转矩：

交流伺服电机M'=1.1M~1.5M=1.162~1.593N.m
所选电机的额定转矩M=1.27N.m在M'范围内，能够满足要求。

四、单片机型数控系统硬件电路设计
4.1 设计内容
（1） 按照总统方案以及机械结构的控制要求，确定硬件电路的方案，并绘制系统电气控制的结构框图；
（2） 选择计算机或中央处理单元的类型；
（3） 根据控制系统的具体要求设计存储器扩展电路；
（4）根据控制对象以及系统工作要求设计扩展Ｉ／Ｏ接口电路，检测电路，转换电路以及驱动电路等；
（5）选择控制电路中各器件及电气元件的参数和型号；
（6）绘制出一张清晰完整的电气原理图，图中要标明各器件的型号，管脚号及参数；
（7） 说明书中对电气原理图以及各有关电路进行详细的原理说明和方案论证。

4.2控制系统的功能要求
（1）z向和x向进给伺服运动控制
（2）自动回转刀架控制
（3）螺纹加工控制
（4）行程控制
（5）键盘及显示
（6）面板管理
（7）其他功能：单段、功率放大、暂停、急停、启动。
4.3硬件电路的组成：
后面所画大图采用MCS-51系列单片机组成的控制系统硬件电路原理图。电路的组成如下：
（1）CPU采用8031芯片；
（2）扩展程序存储器2732两片，6264一片；
（3）扩展可编程接口芯片8255两片；
（4）地址锁存器，译码器个一个；
（5）键盘电路，显示电路；
（6）光电隔离电路，功率放大功率；
（7）越程暂停电路，急停电路，启动电路；
（8）面板管理电路。
CPU
I/O接口
光电隔 离
功率放 大
步进电 机
RAM
ROM
外 设
键盘、显示器
数控系统结构框图

4.4选择电气元件及电路设计
4.4.1微机机型和扩展存储器的选择
确定微机机型就是选择CPU。单片机价格低、可靠性较高，适用于控制，选择单片机做控制器比较合适。
根据总体方案的确定，微机采用MCS-51系列单片机。51系列有三种型号：8031是无ROM的8051；8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控机中应用最多的是8031单片机。本设计就采用8031单片机。
8031单片机是美国Intel公司的产品MCS—51系列单片机的一个型号，是目前性能较高的8位单片微型计算机。8031单片机内部包含一个8位CPU，128字节的RAM，两个16位定时器，四个八位并行口，一个全功能串行口，可扩展的外部程序存储器和数据存储器的容量为64K字节，具有5个中断源并配有两个优先级，还有21个特殊功能寄存器。
所以8031单片机是一种理想的8位微型计算机，在各种数控系统中的到广泛的应用。
A．程序存储器的扩展
a．选用2732芯片
常用的EPROM存储器有2716，2732，2764，27128，27256等，容量分别为2K、4K、8K、16K，32K。由于车床数控系统包括系统控制程序和加工程序，采用4KB×8的2732芯片。
2732芯片是一个有24根引脚的双列直插式集成元件。该芯片共有13根地址线A0～A12，8根数据线D0～D7，其余的为控制线。
2732低八位地址线和74LS373的输出端连接,高六位地址线直接与8031的P2.0～P2.5连接。它的八位数据线直接与8031的P0口连接。
b．地址锁存器74LS373
单片机规定P0口提供低8位地址线，同时又要作为数据线，所以P0是一个分时输出低8位地址和数据的通道口。为了把地址信息分离出来保存，提供外接存储器的低8位地址信息，通常采用74LS373作为地址锁存器。
除74LS373外，74LS273、8282、8212等芯片也可用作地址锁存器，使用时接法稍有不同，由于接线稍繁，多用硬件和价格稍贵，故不如74LS373用得普遍。74LS373作为地址锁存器。D1～D8是输入端，Q1～Q8是输出端，CE是片选端，片选端G与8031单片机的地址锁存信号ALE连接。当片选端G=1时，74LS373的输出端与输入端相通，当G端从高电平返回低电平（下降沿）时，输入的地址信息就被锁入Q1～Q8中。
B．数据存储器的扩展
a．选用6264芯片
数据存储器选用8K×8位的6264芯片。6264低8位地址线通过地址锁存器74LS373与8031P0口相接，高5位地址线分别与P2.0～P2.4相连，8位数据线直接接到8031P0口，读写控制引脚OE,WE与8031的读写控制引脚RD,WR直接相连，片选端CE1通过译码电路与8031相连。
b．地址译码器74LS138
外部芯片都通过总线与单片机连接，单片机数据总线分时地与各个外部芯片进行数据传送，故需进行片选控制。若芯片内有多个地址单元时，还要进行片内地址选择。8031单片机应用系统的地址译码规定，外部扩展芯片与数据存储器统一编址，所以外部芯片不仅占用数据存储器一定数量的地址单元，而且要使用读/写信号与读/写指令完成数据传送。
经济型数控硬件结构中采用全地址译码方式。所谓全地址译码是：低位地址作为片内地址，高位地址用译码器译码，译码器输出的地址选择信号作为片选线连至每个外部芯片的片选端。
地址译码常用74LS138译码器，G1、G2A和G2B是赋能端，A、B、C是选择端，Y0～Y7是输出端。
74LS138地址译码电路输入端出占用了8031单片机的P2.5～P2.7三根高位地址线，剩余的13根地址线用作数据存储器的内地址线。74LS138译码器每一个输出端可接一个外部芯片的片选端实现分时片选控制，因此，一个74LS138译码器的8根输出端可以连接8个8K字节地址空间。单片机的读/写信号经过与门后控制译码器的赋能端G2A、G2B，这就保证只有在读/写状态时译码器输出端才会输出片选。
4.4.2确定I/O接口
8031只有P1口可作为普通I/O口用，所以需扩展。键盘需要32个键，采用矩阵式键盘，需12个I/O口；显示器采用6个LED，需6个I/O接口；两个三相步进电机，采用软件环行分配器，需6个；刀架需4个；紧急停需1个。采用一片8279芯片和一片8255A即可。
键盘/显示器接口采用8279芯片，因为8279芯片是专用的键盘/显示器接口芯片，还可以编程。8279芯片具有消颤（去抖动）、双键同时按下保护功能。显示控制亦按扫描方式工作，可以显示8或16个数码（字符）。LED的个数应满足显示值的要求和便于显示。
8279与单片机8031的连接无特殊要求，除数据线、RESET、WR、RD直接连接外，CS与74LS138译码器输出线Y1相连；8279的IRQ经反相器与8031的中断请求输人线INT1相连；时钟输人端CLK与8031的地址锁存控制端ALE相连。8279键盘最大可配置8×8个键，实际用了32个键。扫描线信号为SL0～SL2，经74LS138译码器输出的4个列选信号，接入键盘列线。键盘行查询用了RL0～RL7的8根回馈线，接人键盘行线。8279配置的8位共阴极LED显示器，其字位线由扫描线SL0～SL2经译码器、驱动器提供，字段线由OUTA0～OUTBA3、OUTB0～OUTB3通过驱动器提供。
4.4.3键盘接口设计
首先判断键盘上有无键闭合，先送8255的PA口一个数据为00H，使列线PA0～PA7的电平均为0，然后读PB口的PB0～PB2的状况；若不全为“1”，则有键闭合，此时延时10ms去掉抖动后再判断有无键闭合。如无则继续扫描，如有则判断按下的键号。
如确定有键按下时，便开始计算键值。当采用8行4列的键盘时，定义第一行的键为00H～03H，定义第二行键的键值为04H～07H，依次类推。首先判断是哪一行有键闭合，若第一行有键闭合，设置初值为00H，若第二行有键闭合，则设置初值为04H，依次类推。接着对列线进行扫描以判断是哪一列闭合。方法上使PA0对应的列线输出低电平，其余均为高电平，判断一下是否第一列有键闭合，如有则列计数为00H，与初值相加则为键值，也即是键盘的键号，如无则把低电平移到第二列上再判断，直到四列线全判断完毕，找出列线为止。然后计算键值，最后可根据键号跳转到相应的键功能程序的入口。
4.4.4 步进电机驱动电路设计
(1）脉冲分配器
步进电机的控制方式由脉冲分配器实现，其作用是将数控装置送来的一系列指令脉冲按一定的分配方式和顺序输送给步进电机的各相绕组，实现电机正反转。数控系统中通常使用集成脉冲分配器和软件脉冲分配器。本设计采用集成脉冲分配器YB013。
（2）光电隔离电路
在步进电机驱动电路中，脉冲分配器输出的信号经放大后控制步进电机的励磁绕组。如果将输出信号直接与功率放大器相连，将会引起电气干扰。因此在接口电路与功率放大器间加上隔离电路实现电气隔离，通常使用光电耦合器。
（3）功率放大器
脉冲分配器的输出功率很小，远不能满足步进电机的需要，，必须将其输出信号放大产生足够大的功率，才能驱动步进电机正常运转。因此必须选用功率放大器，需根据步进电机容量选择功率放大器。本设计选用功率放大器。
4.4.5 其它辅助电路设计
（１）８０３１的时钟电路
单片机的时钟可以由两种方式产生：内部方式和外部方式。
内部方式利用芯片的内部振荡电路，在XTAL1，XTAL2引脚上外接定时元件，如下图所示。晶体可以在１.２～１２之间任意选择，耦合电容在５～３０pF之间，对时钟有微调作用。采用外部时钟方式时，可将XTAL1直接接地，XTAL2接外部时钟源。
（２）复位电路
单片机的复位都是靠外部电路实现。在时钟工作后，只要在ＲＥＳＥＴ引脚上出现１０ms以上的高电平，单片机就实现状态复位，之后ＣＰＵ便从００００Ｈ单元开始执行程序。在实际运用中，若系统中有芯片需要其复位电平与８０３１复位要求一致时，可以直接相连。

五、 系统控制软件的设计
5.1 系统控制软件的主要内容
数控系统是按照事先编好的控制程序来实现各种控制功能。按照功能可将数控系统的控制软件分为以下几个部分：
1、系统管理程序：它是控制系统软件中实现系统协调工作的主体软件。其功能主要是接受操作者的命令，执行命令，从命令处理程序到管理程序接收命令的环节，使系统处于新的等待操作状态。
2、零件加工源程序的输入处理程序。该程序完成从外部I/O设备输入零件加工源程序的任务。
3、插补程序。根据零件加工源程序进行插补，分配进给脉冲。
4、伺服控制程序。根据插补运算的结果或操作者的命令控制伺服电机的速度，转角以及方向。
诊断程序。包括移动不见移动超界处理，紧急停机处理，系统故障诊断，查错等功能。
5、机床的自动加工及手动加工控制程序。
6、键盘操作和显示处理程序。包括监视键盘操作，显示加工程序、机床工作状态、操作命令等信息。
5.2 软件设计
5.2.1 系统控制功能分析
数控X-Y工作台的控制功能包括：
（1）、系统初始化。如对I/O接口8155，8255A进行必要的初始化工作，预置接口工作方式控制字。
（2）、工作台复位。开机后工作台应该自动复位，亦可手动复位。
（3）、输入和显示加工程序。
（4）、监视按键，键盘及开关。如监视紧急停机键及行程开关，键盘扫描等功能。
（5）、工作台超程显示与处理。工作台位移超过规定值时应该立即停止工作台的运动，并显示相应的指示字符。
（6）、工作台的自动控制。
（7）、工作台的手动控制。
（8）、工作台的联动控制。
5.2.2 系统管理程序控制
管理称许是系统的主程序，开机后即进入管理程序。其主要功能是接受和执行操作者的命令。在设计管理程序时，应确定接收命令的形式，系统的各种操作功能等。数控X-Y工作台的基本操作功能有：输入加工程序，自动加工，刀位控制，工作台位置控制，手动操作，紧急停机等。
5.2.3交流伺服电机控制子程序设计
（1） 直线插补

查任务书，我的直线插补为，二象限；
由计算：
当 时，
X走一步，
Z走一步，

流程图如下：

（2） 圆弧插补

查任务书，我的直线插补为，二象限；
由计算：
当 时，
X走一步，
Z走一步，
程序流程图如下：

5.2.4 编语言程序设计
（1）内存地址分配
加速脉冲数计数器N0地址设为20H；
恒速脉冲数计数器N1低8位字节地址为21H，高8位字节地址位22H；
减速脉冲数计数器N2地址位23H。
加速，减速，恒速脉冲总数寄存器N低位字节地址位24H，高位字节地址位25H；
步进电机进给控制子程序FEED首地址位0E80H。每调用一次该程序，步进电机按规定方向进给一步。
（2）程序清单[7]
N0 EQU 20H ;加速
N1L EQU 21H ;恒速
N1H EQU 22H
N2 EQU 23H ;减速
NL EQU 24H ;脉冲总数寄存器
NH EQU 25H
DS EQU 26H ；地址指针偏移量
FEED EQU 0E80H
ORG 0E00H
0E00 758160
0E03 758901
START： MOV P，#60H
MOV TMOD，#01H ；设计数器工作方式为1，16位定时器
MOV N0，#01A4H ；设N0为320
MOV N2， #1A4H
MOV A， N0 ；计算2XN0
RL A
MOV R0， A
CLR C ；计算N1=N-2N0
MOV A， NL
SUBB A， R0
MOV N1L， A
MOV A， NH
SUBB A，#00H
MOV N1H，A
MOV DPTR， #1000H ；设时间常数指针初值为1000H
MOV DS， #00H ；设地址偏移量初值为00H
MOVC A， @A+DPTR ；从EPROM中读时间常数
MOV TL0， A ；送时间常数至定时器0中
INC DS
MOV A，DS
MOVC A，@A+DPTR
MOV TH0，A
INC DS
SETB EA ；开中断允许
SETB ET0 ；允许定时器0中断
SETB TR0 ；启动定时器0开始计算
WAIT：JB EA，WAIT ；中断允许返回
RET
中断服务程序：
ORG 000BH
LJMP 0F00H
MOVC A，@A+DPTR
MOV TL0， A
INC DS
MOV A，DS
MOVC A，@A+DPTR
MOV TH0， A
INC DS ；修改地址偏移量指针
ACALL FEED ；调FEED子程序
MOV A， N0 ；判断N0是否为0
CJNE A， #00H， LOOP1
MOV A， N1H ；判断N1是否为0
CJNE A，#00H， LOOP2
MOV A，N1H
CJNE A，#00H，LOOP2
MOV A，N2 判断N2是否为0
CJNE A，#00H，LOOP3
CLR EA ；N2为0，减速结束，关中断
RETI
LOOP1：DEC N0 ；N0不为0，则N0←N0-1
RETI
LOOP2：MOV A，N1L ；N1不为0，则N1←N1-1
CLR C
SUBB A， #01H
MOV N1L， A
MOV A， N1H
SUBB A，#00H
MOV N1H，A
RETI
LOOP3：DEC N2 ；N2不为0，则N2←N2-1
RETI

六、心得体会
三周的课程设计匆匆的来，也匆匆的去了。这学期由于去年闰月，搞定我们元宵节都没有过，就匆匆的来到学校，并着手忙课程设计；在课程设计前期由于大家感觉时间充裕，悠哉的在第一周里就把机械部分的计算搞完了，这就大大超出了预期的日程，后面两周，我们都在匆匆忙忙的敢着画图，这样课程设计也就匆匆的去了。
这次的课程设计把我们大学学的机械相关的课程都复习了一遍，让我们重温了一遍【工程制图】、【机械设计】、【机械制造技术基础】、【机械原理】、【机械精度制造技术基础】、【单片机】等专业课。这次课程设计让我们将机械和电子相结合，真正的去理解我们这个专业为什么叫做机电一体化。
在本次课程设计刚开始的时候，看到复印的指导书，可以用一个词来形容“简单”，简单的让我们无从下手。最后自己查阅以前的课本和去图书馆借书来查资料，外加在老师和助教的帮助下，逐步的完成了丝杆设计计算和电机的选取，但是由于刚开始不紧张，不是很上心，过了一周多才完成，大大的超出了日程安排，也使得我们在后面画图的时间很紧张，导致有些图很粗糙，没能尽善尽美。
这次课程设计让我对机械设计方面的知识有了一个系统而又全新的的认识，特别是轴承的预紧等方面。课程设计是我们学习中的一个重要实践性环节，培养了我独立设计思考和分析解决问题的能力，拓宽了我的知识面，同时也巩固了自己所学的知识，是一次很好的锻炼机会，它为我们以后从事技术工作打下了一个良好的基础。
感谢杨老师和几位师兄在此次课程设计中耐心指导!

七 、参考文献
[1]罗永顺.机床数控化改造技术[M].机械工业出版社,2007.
[2]杨雪宝.机械制造装备与设计[M].西北工业大学出版社,2010.
[3]陈立德.机械制造装备设计[M].高等教育出版社,2010.
[4]闻邦椿.现代机械设计师手册[M].机械工业出版社,2012.
[5]丁一、何玉林.工程图学基础.高等教育出版社,2005
[6]李良军.机械设计.高等教育出版社，2010
[7]李朝青 单片机原理及接口技术，2005
[8]机床设计手册 1,2分上下册
[9]滚珠丝杆手册或选型样本
[10]机床设计图册，上海纺织机械出版社