工作台设计项目说明指导书.doc

目录
一、总体 …………………………………………………………………………2
二、机械构造设计………………………………………………………………3
1、脉冲当量和传动比拟定……………………………………………………3
2、机械部件(工作台)总体尺寸…………………………………………………3
3、工作载荷分析及计算…………………………………………………………4
4、滚珠丝杠螺母副选型和校核………………………………………………5
5、导轨选型和计算……………………………………………………………10
6、联轴器选取及计算…………………………………………………………11
7、传动系统等效转动惯量计算…………………………………………………12
8、步进电机选用………………………………………………………………13
三、控制系统设计………………………………………………………………18
1、控制系统硬件基本构成……………………………………………………18
2、接口程序初始化及步进电机控制程序………………………………………19
3、直线圆弧插补程序设计………………………………………………………22
参照文献……………………………………………………………………30
一、 总体
1、总体参数
设计一种数控XY工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。已知设计参数如下：
最大铣刀直径
最大铣削宽度
最大铣削深度
加工材料
工作台加工范畴（mm）
最大移动速度
20 mm
8 mm
4 mm
碳钢
X=200，Y=150
3 m/min
2、开、半闭、闭环选取
开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置
半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈
闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈
本设计采用开环步进电机驱动。
3、传动初步设计
电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台
4、系统构成框图
大体拟定为：控制、接口、驱动、传动再到执行。
即为
5、机械传动系统简图
X轴与Y轴传动系统简图都如图所示
二、机械构造设计
1、脉冲当量和传动比拟定
1.1、脉冲当量拟定
依照机床或工作台进给系统所需要定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统误差存在，脉冲当量值必要不大于定位精度值。本次设计给定脉冲当量 为0.01mm。
1.2、传动比拟定
传动比计算公式：　　　专业课课程设计指引书（2－1）
其中：为步进电机步距角，为滚珠丝杠导程，为系统脉冲当量。依照传动设计，采用联轴器，初选电机步距角，丝杠导程，。
则其传动比
2、机械部件(工作台)总体尺寸
由于工作台加工范畴为X＝200mm，Y＝150mm。工作台尺寸普通为工作台加工范畴1.1倍。因此：X＝200×1.1＝220mm，Y＝150×1.1＝165mm，其厚度初定为30mm。
选取工作台型槽为T型槽，查电子版《袖珍机械设计师手册》中T型槽和相应螺栓(摘自GB/T158-1996) 表3-25T型槽和相应螺栓尺寸，可得所选T型槽参数：
A＝10mmB＝18mm
C＝8mmH＝21mm
间距取50mm
一取工作台厚度为T型槽厚度2倍，即2×21＝42mm。
工作台质量：,即纵向丝杠所承受质量。
在工作台上工件和夹具质量预计为
因此总移动部件重量为
3、工作载荷分析及计算
3.1销削力分析与计算
铣削运动主运动为铣刀绕自身轴线高速回转，进给运动为工作台带动工件在垂直于铣刀轴线方向缓慢进给（键槽铣刀可沿轴线进给）。
依照《机械制造技术基本课程设计指引教程》选铣刀。由表3－16，依照最大铣刀直径d＝20mm，最大铣削宽度，最大铣削深度选取莫氏锥柄立铣刀，立铣刀各参数如下：
直径范畴
推荐直径

齿数
>

原则系列
原则系列
粗齿
中齿
细齿
19
23.6
20
22
38
123
3
4
6
140
由表5－11 高速钢立铣刀铣平面铣削进给量中选用 ，由专业课课程设计指引书表2－2查得高速钢铣刀铣削力公式，选定铣刀转速，由专业课课程设计指引书表2－3查得切削力公式中铣削力系数，因而铣削力为：

由表2－1和表2－2中表达每齿进给量，即铣刀每转一种齿间角时，工件与铣刀相对移动量，每齿进给量、每转进给量和工作台进给速度三者之间关系为
式中z为铣刀齿数，n为铣刀转速
可得工作台进给速度
3.2进给工作台工作载荷计算
作用在工作台上合力与铣刀刀齿上受到铣削力合力F大小相似，方向相反，合力就是设计和校核工作台进给系统时要考虑工作载荷，它可以沿着铣床工作台运动方向分解为三个力：工作台纵向进给力方向载荷，工作台横向进给方向载荷和工作台垂直进给方向载荷。
工作台工作载荷、和与铣刀切向铣削力之间有一定经验比值。因而，依照专业课课程设计指引书表2－4，查工作台载荷与切向铣削力经验比值：
铣削条件
比值
不对称铣削
逆铣
顺铣
圆柱铣、立铣盘铣和成型铣
／
1.00～1.20
0.80～0.90
／
0.20～0.30
0.75～0.80
／
0.35～0.40
0.35～0.40
求出后，依照最大经验比算，即可计算出工作台计算载荷、和。

4、滚珠丝杠螺母副选型和校核
4.1滚珠丝杠螺母副类型选取
4.1.1重要类型
采用回珠器处在螺母之内钢珠内循环方式，此外，为了消除间隙和提高滚珠丝杠副钢度，可以预加载荷，使它在过盈条件下工作，初步选用垫片预紧式。
4.1.2重要参数及代号
4.1.2.1滚珠丝杠副重要参数
①公称直径，数控机床惯用进给丝杠公称直径为至，但这是X-Y工作台，不用太大，初选。
②基本导程(螺距)，由步距角、脉冲当量和传动比拟定。
③精度级别，普通选用4级~7级，数控机床及精密机械可选用2级~3级。它是滚珠丝杠副重要指标，直接影响定位精度、承载能力和接触刚度。
4.1.2.2滚珠丝杠副标注
查专业课课程设计指引书丝杠特性代号见表2-6，初步选取滚珠丝杠副为FDM1604-3，导轨面硬度为58~64HRC。查《机械设计手册》第三版第3卷成大先主编 表12-1-17其详细参数如下：
规格代号
公称直径
公称导程
滚珠直径
螺旋升角
循环列数
额定动载荷
额定静载荷
接触刚度
2504-3
25
4
3

3
8.2
23
654
4.2滚珠丝杠螺母副型号选取及校核环节
4.2.1最大工作载荷
滚珠丝杠上工作载荷是指滚珠丝杠副在驱动工作台时滚珠丝杠所承受轴向力，也叫进给牵引力。
采用实验公式计算，对于三角形或综合导轨
专业课课程设计指引书（2-12）
式中：为工作台纵向进给力方向载荷，为工作台垂直进给方向载荷，G为移动部件重力（N），K和分别为考虑颠覆力距影响实验系数和导轨上摩擦系数，对于三角形或综合导轨K＝1.15，滚动导轨，取。因此：

4.2.2最大动负载C计算及重要尺寸初选
滚动丝杠最大动载荷C可用下式计算：
　　　　　　专业课课程设计指引书（2-14）
式中：L为工作寿命，单位为，；n为丝杠转速，；v为最大切削力条件下进给速度，为所预选滚珠丝杠导程，待刚度验算后再拟定；t为额定使用寿命（h），可取t=15000h；为运转状态系数，无冲击取1~1.2，普通状况取1.2~1.5，有冲击振动取1.5~2.5；为滚珠丝杠工作载荷（N）。
初选滚珠丝杠副尺寸规格，相应额定动载荷不得不大于最大动载荷C；。
取，而工作台进给速度，则工作寿命：

则
由于，因此所选滚珠丝杠螺母副符合最大动载荷规定。
4.2.3传动效率计算
滚珠丝杠螺母副传动效率为： 专业课课程设计指引书（2-15）
其中，为丝杠螺旋升角，可由，为摩擦角，滚珠丝杠副滚动摩擦系数，其摩擦角约等于。

滚珠丝杠副传动效率较高，普通取0.8~0.9之间，可知，上式传动效率计算有效。
4.2.4刚度验算
4.2.4.1丝杠拉压变形量
滚珠丝杠计算满载时拉压变形量：专业课课程设计指引书（2-15）
其中：为在工作载荷作用下丝杠总长度上拉伸或压缩变形量，为丝杠工作载荷，L为滚珠丝杠在支承件受力长度，取，E为材料弹性模量，对钢，A为滚珠丝杠按内径拟定截面积，，“+”号用于拉伸，“-”号用于压缩。
则
4.2.4.2滚珠与螺纹滚道间接触变形量
该变形量与滚珠列、圈数关于，即与滚珠总数量关于，与滚珠丝杠长度无关。有预紧时，可以使用下式计算：
专业课课程设计指引书（2-17）
其中：为滚珠直径，为滚珠总数量，Z为一圈滚珠数，，，为滚珠丝杠公称直径，为预紧力，为滚珠丝杠工作载荷
查表可得

，

由于当滚珠丝杠有预紧力，且预紧力为轴向工作载荷1/3时，值可减少一半左右。
4.2.4.3滚珠丝杠副刚度验算
丝杠总变形量应不大于容许变形量。普通不应不不大于机床进给系统规定定位精度值一半。或者，由丝杠精度级别查出规定长度上容许螺距误差，则相应长度上变形量应当比它小。否则，应考虑选用较大公称直径滚珠丝杠。
查机械设计手册，滚珠丝杠副行程精度，表12-1-19，在效行程L内平均行程变动量，依照机床定位精度为可得为0.023mm，。因而所选滚珠丝杠副刚度符合规定。
4.2.5压杆稳定性验算
滚珠丝杠长度拟定
依照经验公式
其中L由1604-3丝杠副中取L=65mm.
故 =250+65+50=365mm 圆整=365mm
=200+65+50=320mm 圆整=320mm
滚珠丝杠普通属于受轴向力细长杆，若轴向工作负载过大，将使丝杠失去稳定而产生纵向屈曲，即失去稳定。失稳时载荷为：
专业课课程设计指引书（2-18）
其中：E为丝杠材料弹性模量，对钢，I为截面惯性矩，对丝杠圆截面，（丝杠承载方式系数，选用一端固定，一端简支方式）
则较验较长丝杠：
临界载荷与丝杠工作载荷之比称为稳定性安全系数，如果不不大于需用稳定安全系数，则该滚珠丝杠就不会失稳。因而，滚珠丝杠压杆稳定条件为：

因而，所选滚珠丝杠符合稳定性规定。
4.2.6滚珠丝杠螺母副安装连接尺寸
在拟定丝杠副类型及型号及进行了传动效率、刚度和稳定性校核后，还需要考虑其她某些设计事项。例如：避免丝杠外露；螺母在有效行程内配备限位装置，以免越程滚珠流失；滚珠丝杠必要润滑，惯用锂树脂；丝杠副螺母安装连接尺寸等。
依照表2-12和图2-12内循环滚珠丝杠副（涉及浮动反向器及固定反向器）滚珠螺母安装、连接尺寸：
规格代号
公称直径
公称导程
滚珠螺母安装、连接尺寸

2504
25
4
40
66
53
11
5.5
10
5.7
5、导轨选型和计算
5.1滚动导轨
本设计采用整体型直线滚动导轨，由于它是依照预紧订货，不需要自己调节。
5.2、直线滚动导轨副计算
专业课课程设计指引书表2-16列出了上海组合夹具厂两种型号（SGDA和SGDB）直线滚动导轨副重要参数，其中为额定动载荷，为额定静载荷。
初选GDA20滚动导轨，依照指引书表2-16可得其导轨参数，其额定动载荷。
这个行走距离称为滚动导轨距离额定寿命，它可依照滚动导轨额定动载荷用下列公式进行计算：
专业课课程设计指引书（2-20）
其中：L为滚动导轨副距离寿命，F为每个滑块上工作载荷，，为硬度系数，导轨面硬度为58~64HRC时，＝1.0，为温度系数，当工作温度不超过时，，为接触系数，每根导轨条上装两个滑块时，为载荷/速度系数，无冲出振动或时，取。 则滚动导轨副距离寿命L：

从产品样本中选定了滚动导轨副型号，计算距离寿命L或小时额定寿命，若L或不不大于滚动导轨盼望寿命时，则满足设计规定，初选滚动导轨副即可采用。
由于，因此初选滚动导轨副满足规定。
6、联轴器选取及计算
初步选用GH1系列螺纹线联轴器，其特点：重量轻，体积小；高强度铝合金材料，阳极氧化解决；具备抗油污耐腐蚀功能；可吸取振动，补偿径向，角度偏差和零回转间隙；合用于马达，编码器，丝杆传动，机床平台；微电机等精密产业机械。
初选：GH1-19-□□□□ ，其中：GH1表达系列号，19表达外径为19mm。注:系列号背面不带C为顶紧固定方式
外型尺寸:(单位为mm)
规格型号
D
L
L1
M
可做最大内径
GH2-32-□□□□
32
41
6.0
M4
14
技术参数
规格型号
扭矩（N/M）
纠缠能力
最高转速(rpm)
拧紧力矩(N.m)
额定
最大
径向(mm)
轴向(mm)
角度(0)
GH1-19-□□□□
4.5
9
0.15
±0.1
1.0
10000
1.7
GH1-19-□□□□，□□□□由计算得出，其中一种为丝杠跟联轴器连接尺寸，另一种为电机轴跟联轴器配合尺寸。已知可做最大内径为10，则选丝杠端与联轴器配合尺寸为10mm。
7、传动系统等效转动惯量计算
由于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总转动惯量，即传动系统等效转动惯量。
7.1转动惯量计算基本公式
对于轴、轴承、联轴器、丝杠等圆柱体转动惯量计算公式，当钢材材料密度为时，有 指引书（2-3）P7
其中：D为圆柱体直径，L为圆柱体长度。
7.2、转动惯量折算
7.2.1滚珠丝杠转动惯量折算
依照滚珠丝杠惯量折算到电机轴上为：，为丝杠与电机轴之间总传动比。
依照滚珠丝杠公称直径，其长度
则
7.2.2工作台等效转动惯量折算
工作台是移动部件，其移动质量折算到滚珠丝杠轴（图2-2）上转动惯量可按下式进行： 指引书（2-6）P8
其中：为丝杠导程，为工作台质量。则其等效工作台转动惯量：

7.2.3联轴器等效转动惯量折算
对于联轴器按其外径计算，长度为，则其等效转动惯量：

7.2.4传动系统各部件折算到电机上总等效转动惯量：
则
8、步进电机选用
依照步进电机长处，输出转角（步距角）无长期积累误差，每转一圈积累误差会自动消失。启动、停止、反转及其她运营方式变化，都可以在少量脉冲周期内完毕并且具备定位转矩。
8.1步距角选取
定位精度规定较高，运营范畴较广控制系统，应选用步距角较小，运营频率较高步进电机。已知脉冲当量，丝杠导程=4mm
由公式2-23
即步进电机步距角
8.2步进电机输出转矩选取
步进电机最大静转矩是指步进电机定位转矩（静止状态），是选取步进电机最基本参数。步进电机空载启动转矩可按下式计算　 (2-24)
其中为空载启动力矩；为空载启动时运动部件由静止上升到最大快进速度时，折算到电机上力矩；为空载时折算到电机轴上摩擦力矩；为由于丝杠预紧，折算到电机轴上附加摩擦力矩。
①加速度力矩由
初设运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需时间。
则 加速度力矩
②空载摩擦力距
空载摩擦力矩： 专业课课程设计指引书(2-27)
式中：G为运动部件总重量（N），；为导轨摩擦系数，；为传动系统总效率，普通取=0.7~0.85。
则
③附加摩擦力距
附加摩擦力距：专业课课程设计指引书(2-28)
其中：为滚珠丝杠预加载荷，即预紧力，普通取1/3；为滚珠丝杠未预紧时传动效率，普通取。则：

步进电机空载启动转矩为：

依照表2-17步进电机启动转矩与最大静转矩关系
步进电机
相数
三相
四相
五相
六相
拍数
3
6
4
8
5
10
6
12

0.5
0.866
0.707
0.707
0.809
0.951
0.866
0.866
选用步进电机为四相八拍式，算出步进电机空载启动时所需最大静转矩
则
8.3总负载转矩计算
运动部件正常工作，电动机启动为带负载启动，其总负载转矩可按下式计算：专业课课程设计指引书(2-20)
其中：为作用在工作台合力F折算到电机上转矩。

依照下式算出运动部件正常运营时所需最大静转矩：

按和中较大者选用步进电机最大静转矩，并规定

依照最大静转矩和步距角在表2-18 BF反映式步进电动机技术参数表中初选电动机型号：
电机
型号
步距角
最大静
转矩
最高空载启动频率
运营
频率
转子转
动惯量
分派方式
质量
外形尺寸
外径
长度
轴径
90BF001
0.9
3.92

8000
17.64
四相八拍
4.5
90
145
9
8.4启动矩频特性校核
步进电机有三种工况：启动，迅速进给运营，工进运营。
8.4.1启动矩频特性进行校核
前面进行是对初选电机后检查电机最大静转矩与否满足规定，但是不能保证电机在迅速启动时不丢步。因而，还要对启动矩频特性进行校核。
如右图所觉得90BF001步进电机启动矩步特性曲线。
已知空载启动力矩
找得相应容许启动频率，。
由于90BF001步进电机最高空载启动频率为，因此，即电机不失步。
8.4.2运营矩频特性校核
要对迅速进给运营和工作进给运营两种工况分别校核，保证快进和工进时均不丢步。如右图所示为90BF001步进电机运营矩频特性曲线。
1、迅速进给运营矩频特性校核
步进电机最高快进运营频率可按式(2-33)
迅速进给时已经不存在加速力矩项，并且普通快进时处在空载状态，故快进力矩计算公式只保存了，则快进时，折算到电机轴上摩擦力矩
从90BF001步进电机运营矩频特性曲线，依照可找得，而实际步进电机最高快进运营频率，因此，快进时电机不丢步。
8.4.3工进运营矩频特性校核
工进时步进电机运营频率
摩擦力矩
工作负载力矩折算到电机上力矩
工进时电机运营力矩
依照工进频率，查90BF001步进电机运营矩频特性曲线，得，而电机，因此步进电机在驱动工作台时不会失步。
8.4.4验算惯量匹配
电动机轴上总当量负载转矩惯量与电机轴自身转动惯量比值应当控制在一定范畴内，既不应太大，也不应太少，即伺服系统动态特性重要取决于负载特性，由于工作条件变化而引起负载质量、刚度、阻尼等变化，将导致系统动态特性也随之产生较大变化，使伺服系统综合性能变差，或给控制系统设计导致困难。如果该比值太小，阐明电动机选取或传动比设计不太合理，经济性较差。为使该系统惯量达到较合理匹配，普通应将比值控制在之间。

，由此可见，，符合惯量匹配规定。
8.5步进电机安装尺寸
步进电机安装比较简朴，不带机座，用定位止扣进行安装定位，以保证步进电机安装同轴度。小尺寸电机安装面上有螺孔供安装，大尺寸电机安装面上有通孔供安装。
三、控制系统设计
1、控制系统硬件基本构成
1.1 微解决器选取
在以单片机为核心控制系统中，大多数采用MCS-51系列单片机8031芯片，通过扩展存储器、接口和面板操作开关等，构成功能较完善、抗干扰性能较强控制系统。8031内部包括一种8位CPU，128字节RAM，两个16位定期器，四个8位并行口，一种全双工串行口，可扩展程序和数据存储器各64K，有5个中断源。
1.2 系统扩展
系统中采用键盘实现输入，并采用LED显示屏，它们均需要占用较多芯片口线，因此该系统需要进行系统扩展。可编程并行接口8255A是一种应用广泛并行接口扩展器件。它具备三个8位并行口PA、PB、PC，由此提供了24条口线。

1.3 显示模块与键盘连接
如图3-2，通过P1口及译码器键盘和显示接口电路。这里由P1口准双向口功能可以实现一口多用。
一方面，使P1口低4位输出字形代码；P1口高4位输出一种位扫描字，经3—8译码器后显示某一位，并持续1ms。各位扫描一遍之后，关掉显示。
另一方面，使P1口高4位转为输入方式，使P1口低4位输出键扫描信号，有键按下时，转入键译码和解决程序。

图3—2 通过P1口及译码器键盘和显示接口电路
1.4 步进电机驱动电路设计
步进电机驱动电路设计重要涉及脉冲分派器选取问题和驱动电路选取问题。
时下脉冲分派器重要有两种：一种是硬件脉冲分派器（国内重要有YB系列），此外一种是软件脉冲分派器。软件脉冲分派器不需要额外电路，相应减少了系统成本，虽然这种办法占用了一定计算机运营时间，但是在该设备中计算机有足够资源来担当买中分派任务。该系统采用软件来经行脉冲分派更为合理。单片机与步进电机接口电路如图3—3。

图3—3 单片机与步进电机接口电路
2、接口程序初始化及步进电机控制程序
2.1 8255A初始化程序
INTT： MOV DX， 8255A控制端口
MOV AL， 86H
OUT DX， AL
MOV AL， 05H
OUT DX， AL
2.2 40H类型中断服务程序
MOV DX， 8255A
IN AL， DX
IRET
2.3 步进电机驱动程序
2.3.1 电机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
十六进制
1
8
A
00000001
01H
2
7
AB
00000011
03H
3
6
B
00000010
02H
4
5
BC
00000110
06H
5
4
C
00000100
04H
6
3
CD
00000101
05H
7
2
D
00000110
06H
8
1
DA
00000111
07H
设电机总运营步数放在R4，转向标志存储在程序状态寄存器顾客标志位F1（D5）中，当F1为0时，电机正转，为1时则反转。正转时P1端口输出控制字01H,03H,02H,06H,04H,05H存储在片内数据存储单元20H~27H中，28H中存储结束标志00H，在29H~2EH存储单元内反转时P1端口输出控制字01H,05H,04H,06H,02H,03H,在2DH单元内存储结束标志00H。
2.3.2电机正反转及转速控制程序
PUSH A ；保护现场
MOV R4， #N ；设步长计数器
CLR C；
ORL C， D5H ；转向标志为1转移
JC ROTE；
MOV R0， #20 ；正转控制字首址指针
AJMP LOOP；
ROTE： MOV R0， #27H ；反转控制字首地址
LOOP： MOV A， @R0；
MOV P1， A ；输出控制字
ACALL DELAY ；延时
INC R0 ；指针加1
MOV A， #00H；
ORL A， @R0；
JZ TRL；
LOOP1： DJNZ R4， LOOP ；步数步为0转移
POP A ；恢复现场
RET； ；返回
TPL： MOV A， R0；
CLR A；
SUBB A， #06H；
MOV R0， A；恢复控制字首指针
AJMP LOOP1；
DELAY： MOV R2， #M；
DELAY1： MOV A， #M1；
LOOP： DEC A；
JNZ LOOP；
DJNZ R2， DELAY1；
RET；

3、直线圆弧插补程序设计
在机电设备中，执行部件如要实现平面斜线和圆弧曲线途径运动，必要通过两个方向运动合成来完毕。在数控机床中，这是由X、Y两个方向运动工作台，按照插补控制原理实现。
3.1直线插补程序设计
3.1.1用逐点比较法进行直线插补计算，每走一步，都需要如下四个环节：
偏差鉴别：鉴别偏差或，从而决定哪个方向进给和采用哪个偏差计算公式。
坐标进给：依照直线所在象限及偏差符号，决定沿+X、+Y、-X、-Y哪个方向进给。
偏差计算：进给一步后，计算新加工偏差。
终点鉴别：进给一步后，终点计算器减1.若为0，表达到达终点停止插补；不为0，则返回到第一步继续插补。终点计算鉴别可用两个方向坐标值来判断，也可由一种方向坐标值来判断。当，可用X方向走总步数作为终点鉴别根据，如动点X等于终点则停止。当，则用Y方向走总步数作为终点鉴别根据。
由此，第一象限直线
插补程序算法如图：
3.1.2程序设计
设计程序时，在RAM数据区别别存储终点坐标值、，动点坐标值X,Y，偏差。对8位机，普通可用2字节，而行程较大时则需用3字节或4字节才干满足长度和精度规定。此外，所有数据区必要进行初始化，如设立初始值、X、Y向步进电机初态（控制字）。
插补程序所用内存单元如下：
28H
29H
2AH
2BH
2CH
70H

X
Y

电机正反转控制字
电机正反转控制字为：
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D1D0为X向电机控制位。D0=1运营，D0=0停止；D1=1正转，D1=0反转。
D2D3为Y向电机控制位。D2=1运营，D2=0停止；D3=1正转，D3=0反转。
第一象限直线插补程序如下：
ORG H
MIAN： MOV SP，#60H；
LP4： MOV 28H,#0C8H；
MOV 29H,#0C8H；
MOV 2AH,#00H； X
MOV 2BH,#00H； Y
MOV 2EH,#00H； F
MOV 70H,#0AH；
LP3： MOV A,2EH；
JB ACC.7,LP1
MOV A,70H
SETB ACC.0
CLR ACC.2
MOV 70H,A；
LCALL MOTR；
LCALL DELAY；
MOV A,2EH；
SUBB A,29；
INC 2AH；
AJMP LP2；
LP1： MOV A,70H
STEB ACC.2
CLR ACC.0
LCALL MOTR
LCALL DELAY
MOV A,2EH
ADD A,28H
LP2： MOV 2EH,A
MOV A,28H
CJME A,2AH,LP3
RET
END
程序中MOTR为步进电机控制子程序。
3.2圆弧插补程序设计
3.2.1逐点比较法
逐点比较法圆弧插补计算过程和直线插补过程基本相似，也分为偏差鉴别、坐标进给、偏差计算和终点鉴别四个环节。不同点在于：（1）偏差计算公式步进与前一点偏差关于，还与前一点坐标关于，在计算偏差同步要进行坐标计算。（2）终点鉴别是以一种方向坐标值与终点坐标值相比较判断其与否相等为判据。若，则以X与否等于作为终点判据；若，则以Y与否等于作为终点判据。
第一象限逆圆弧
插补程序算法如图：
3.2.2程序设计
和直线插补程序设计同样，也在内存中开辟存储单元用以存储关于数据。在RAM数据区别别存储懂点坐标X和Y，其初始值为起点坐标值，其后根据坐标计算成果而变化，存储终点坐标值，以及存储偏差飞存储单元。第一象限逆圆弧插补程序如下：
XL EQU 18H
XH EQU 19H
YL EQU 28H
YH EQU 29H
L EQU 1AH
H EQU 1BH
L EQU 2AH
H EQU 2BH
FL EQU 2CH
FH EQU 2DH
ORG 2400H
MAIN： MOV SP,#60H;
MOV 70H,#08H;
MOV XL,#80H;XL
MOV XH,#0CH;XH
MOV L,#80H;L
MOV H,#0CH;H
MOV L,#00H;L
MOV H,#00H;H
MOV YL,#00H;YL
MOV YH,#00H;YH
MOV FL,#00H;FL
MOV FH,#00H;FH
LP3： MOV A,FH
JNB ACC.7,LP1
MOV A,70H
SETB ACC.2
CLR ACC.0
LCALL MOTR
MOV R1,#28H
MOV R0,#1CH
MOV R7,#02H
LCALL MULT2
ADD： CLR C
MOV A,FL
ADDC A,1CH
MOV FL,A
MOV A,FH
ADDC A,1DH
MOV FH,A
CLR C
MOV A,YL
ADD A,#01H
MOV 28H,A
MOV A,YH
ADDC A,#OOH
MOV YH,A
CLR C
MOV A,FL
ADD A,#01H
MOV FL,A
MOV A,FL
ADDC A,#00H
MOV FH,A
AJMP LP2
LP1： MOV A,70H
SETB ACC.0
MOV 70H,A
LCALL MOTR
MOV R1,#18H
MOV R0,#1CH
MOV R7,#02H
LCALL MULT2
SUB： CLR C
MOV A,FL
SUBB A,1CH
MOV FL,A
MOV A,FL
SUBB A,1DH
MOV FH,A
CLR C
MOV A,XL
SUBB A,#01H
MOV XL,A
MOV A,XH
SUBB A,#00H
MOV XH,A
CLR C
MOV A,FL
ADD A,#01H
MOV FL,A
MOV A,FL
ADDC A,#00H
MOV FH,A
LP2： MOV A,YH
CJNE A,H，LP3A
MOV A,YL
CJNE A,L，LP3A
LP3A： AJMP LP3
ORG 2500H
MULT2:PUSH PSW
PUSH A
PUSH B
CLR C
MOV R2,#00H
SH1： MOV A,@R1
MOV B,#02H
MUL AB
POP PSW
ADDC A,R2
MOV @R0,A
INC R0
INC R1
DJNZ R7,SH1
POP B
POP PSW
RET
END
参照文献
[1]　机械设计课程设计　 　李育锡　主编　　　　　　　高等教诲出版社　
[2]画法几何与机械制图（第二版）机械类近机类　　冯开平　左宗义　主编　　　　　　　　　华南理工大学出版社
[3] 机械设计（第七版） 濮良贵　纪名刚　主编　　　高等教诲出版社
[4] 机械制造技术基本 于骏一 邹青 　主编　　　机械工业出版社
[5] 机械制造装备设计（第二版） 关慧贞　冯辛安 主编　 机械工业出版社
[6] 机电一体化技术（第二版）孙卫青　李建勇　主编　　科学出版社
[7] 专业课课程设计指引书　　　工程学院机械系　　　　广东海洋大学
[8] 机械制造技术基本课程设计指引教程 邹青　主编　　　机械工业出版社
[9] 单片微型计算机原理与应用　王宏　唐炜等　主编　华中科技大学出版社
[10] 机械设计手册（新版）
[11] 袖珍机械设计师手册