1. 研究目的与意义
早在1952年,世界上第一台数控机床诞生,惊动了整个世界机械工业领域,推动了机械制造,自动化的发展。现如今,随着科技技术的不断提高,微处理器,计算机的问世,推动着自动化的又一次的前进。
数控机床是一种用数字、文字以及符号组成的指令来传输给机械,形成自动化生产的控制技术。当今数控行业大多采用计算机控制技术,因为其在指令存储处理运算以及判断方面能力强。数控小孔加工机床是数控机床的典型产品。它利用连续移动的细金属丝作电极,对工件进行脉冲火花放电,蚀除金属、切割成型。电火花小孔机能够方便的处理一些高硬度的金属器件,钻打直径小,精度要求高的圆孔。
数控小孔机相比于普通小孔车床有着很多优点。加工精度高;效率高;劳动量低;机床适应性强;目前国内的数控小孔机在关键技术,关键部件设计方面都与国外有着一定的差距。国内对于数控机床的需求日渐增高,然而对于中,高端的数控机床依旧依赖于进口。加强对数控机床的改进,加强对数控小孔机的核心技术研究有着很重要的意义。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
设计数控小孔机的位置控制系统,针对设置的小孔坐标文档,读取小孔坐标,自动定位小孔圆心位置,并迅速移动。检测数据,利用驱动器驱动步进电机实现xy 轴的定向移动。实现电机速度可控功能。利用光栅尺反馈速度,位移信号,实现速度闭环,位移闭环。精确地控制步进电机移动定位。
预期目标:
3. 研究的方法与步骤
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数据输入到芯片LPC1752,控制器获取小孔坐标,输出电机位移、速度控制信号,驱动电源驱动电机运转,光栅尺反馈速度大小、位移量,输入控制器进行修正,将修正量信号输出到电机。从而形成一个精确的闭环运动控制。实现精确的数控小孔机位置控制系统。 步骤: (1)查资料了解电加工小孔机原理,微处理器原理及现状,伺服电机(步进)的原理现状,NXP公司LPC1752 ARM系列单片机的原理及应用设计,光栅尺,信号采集原理。 (2)学习单片机外围硬件电路的设计及相应实际应用功能的程序设计单片机C程序设计。 (3)使用C语言编写步进电机控制程序和正交编码信号采集程序。 (4)编写编制中断处理、步进电机驱动输出等功能程序。 (5)编写步进电机加、减调速控制程序。 (6)绘制电路原理图,安装、调试部分硬件电路。 (7)掌握AK100系列单片机仿真器的调试、使用。 (8)归纳系统的不足之处,并提出解决方案。
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4. 参考文献
[1] 周立功. 深入浅出cortex-m3—lpc175x(上册). 广州致远电子有限公司,2010
[2] 周立功. 深入浅出cortex-m3—lpc175x(下册). 广州致远电子有限公司,2010
[3] 王为青. 程国钢;单片机keil cx51应用开发技术. 人民邮电出版社,2006
5. 计划与进度安排
| 序号 | 起迄日期 | 工作内容 |
| 1 | 2月20日~2月24日 | 检查毕业实习内容、实习日志、调研及查阅文献情况。 |
| 2 | 2月27日~3月17日 | 熟悉LPC1752系列单片机内部结构及其程序语言。 |
| 3 | 3月20日~3月31日 | 了解产品的电路及相关IC的使用;学习光栅尺的测量原理,绘制原理图,调试相关硬件。 |
| 4 | 4月3日~4月21日 | 学习AK100仿真器的使用;编制显示等接口程序。 |
| 5 | 4月24日~5月12日 | 编制中断处理、步进电机驱动输出等功能程序。 |
| 6 | 5月15日~5月19日 | 编写步进电机加、减调速控制程序。 |
| 7 | 5月22日~6月2日 | 总体调试;撰写毕业答辩报告。 |
