機床設計論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇機床設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

每天我們都生活在五彩繽紛的環境中，積累了很多視覺的經驗，這些經驗都不是孤立在腦海中存在的，它還會與其他的經驗相互影響，如味覺經驗、觸覺經驗、生活經歷等等。例如，橙色使人聯想到火焰，讓人感覺到溫暖;又可以聯想到金色的秋天，給我們帶來豐收的喜悅。綠色讓我們想起綠葉，給我們欣欣向榮的感覺。每一種顏色都有自己的特點，所以當我們看到某種色彩時就會產生不同的情緒。正如美國視覺藝術心理學家卡洛琳•布魯墨所說:“色彩喚起各種情緒，表達感情，甚至影響我們正常的生理感受。”進而言之，色彩能夠給人帶來不同的情緒，表達不同的情感，不同情緒對人的行為起到不同的作用。因此，設計師在進行機床的色彩設計時，可以以此為基本依據，通過合理的色彩設計令使用者產生良好的情感體驗，從而提高工作效率。

2機床造型設計中色彩情感化要素分析

機床有很多分類，每種機床都有其不同的造型和功能。色彩設計也需從具體的產品出發考慮“人———機———環境”三者相結合。也就是說，設計機床產品的色彩時，要考慮其使用場所、使用對象及機床本身的因素。

2．1考慮人與機床產品使用的環境因素

機床的使用環境因素主要有:放置環境色彩狀況、使用環境衛生狀況、照明狀況、噪音等等。一般來說，機床是置于廠房中的，白墻搭配淺綠色地板、淺藍色或淺灰色地板構成了目前廠房內部空間的最基本色彩?？梢哉f這是一個色調偏冷的色彩環境，人在這樣的色彩環境中比較容易安靜下來。但這樣的色彩設計，忽略了環境溫度問題。如果廠房環境溫度高，那么應該選擇冷色調的藍色或者淺色系，使人在心理上覺得涼爽;相反如果環境溫度低，則選擇用暖色系，讓人使用的時候感覺到溫暖。同時，也要考慮廠房內的衛生狀況。如果生產過程中，容易造成環境臟，那么應該考慮用耐臟的深色系列;如果環境干凈，那么可以選用比較淺的顏色。

環境照明產生的效果也是需要考慮的問題。在廠房作業中會使用到自然光和人工光。使用人工光就要考慮其光線產生的視覺效果會不會影響人的心理。白熾燈偏黃的光線會給人產生溫暖的心理效果，而熒光燈的光線因為比較接近自然，給人帶來的心理差異較小。不同的色光會對產品產生細微的變化，如白色的物體在白熾燈的光線下會顯得偏黃。因此設計機床的色彩時也需考慮到照明環境的協調統一，這樣才能更好地發揮色彩的情感化功能。噪音，也是環境因素之一。但這個因素經常被設計者所忽略。當人長期在一個充滿噪聲的環境，生理方面會導致頭暈、耳聾、記憶力減退、神經衰落、易疲勞等等;心理方面會使人產生煩躁、易怒、激動等消極的情緒，從而導致反應遲鈍，工作效率低，甚至會造成事故。除了在廠房內采用吸音，隔音等措施降低噪音外，在機床的色彩設計方面可以運用使人安靜的藍色系列色彩，或者可以緩解人的緊張心理的綠色系列色彩。

2．2考慮人與機床產品的因素

機床有很多部分組成，不同的部分承載不同功能，其色彩設計要根據其形態和功能進行設計，以達到形態、功能和情感的統一?？捎貌煌纳{對機床的不同功能進行區分，如底座、立柱等可以采用明度低的深色，而主體色可以選擇用明度高的淺色系，使機床在整體視覺上具有穩定感。目前的機床產品大都用深藍色或者深灰色作為底座的色彩，在情感上使人感到穩定可靠，而且比較耐臟。機床的工作臺和操作界面是色彩設計中非常重要的部分，它關系到機床的美觀性，也直接影響著操作者的心理。工作臺是操作者長時間觀看的，操作臺的色彩應該選擇使人感覺到舒適的顏色，避免視覺疲勞。操作界面的不同功能部分應用不同的顏色加以區分，以便在操作的過程中快速識別，避免操作錯誤。一些特別的區域或按鍵必須按照統一的安全規則來進行色彩設計，如紅色表示危險，禁止;綠色表示安全;黃色表示警示，注意安全，不能隨意更改。總的來說，操作界面的色彩設計應該在區分不同功能部分的同時，兼顧色彩統一，是操作者在視覺上不覺得混亂，保持心情愉快，提高工作效率。

2．3考慮操作者對色彩的喜好因素

以使用對象為中心進行色彩設計。就使用對象人來說，由于其民族、生活的地域、職業、性別、所受的教育程度等因素的不同，對色彩的喜好也是不一樣的。即使同一個人在不同時期所喜歡的顏色也不一樣。但對于大型機械———機床來說，它并不能夠隨便改變顏色以隨時應付不同的操作者的喜好狀況和心理狀況。建立共性美，是首先要面對的問題。因此進行色彩設計時，設計師必須對該機床所銷售地區的操作者的整體情況進行調查了解，分析使用人群對色彩的心理反應，才能把握好色彩的情感設計。

3結語

篇(2)

構成數控機床的主體結構，有控制面板、CNC裝置、伺服單元、驅動裝置和測量裝置等構成。計算機系統在煤礦機床的數控系統中占據著一個核心地位，系統通過輸入以及輸出命令的各種轉換來對數據進行處理，從而完成來對工程執行的各方面操作。在操作工程中，控制面板充當了一個人機交換的媒介，傳輸各種各樣的程序。PLC在煤礦數控機床設備中發揮著信息的交換作用，它是一個雙方面信息交換空間，不僅要實現與控制中心的信號進行交換，還要與數控機床的開關信號進行交換，所以它的信息存量特別大。信息交換的地址不能隨意的刪除或者更換，都是已經事先設計好的地址。對煤礦數控機床的設計有三個重要的模塊，分別是主傳動數控化、傳動的數控化以及對伺服進給系統三方面的設計改造。

2、煤礦機械數控機床的設計

應綜合考慮系統應用的場合，所需控制的對象以及對系統提出的基本要求這些因素之后，再選擇使用合適的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位機的CPU是目前我國常用的CPU芯片。有時候也選用8位機的CPU，例如8080，8031，Z80等。應用于普通數控機床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51單片機。選擇它們主要是看重了配套芯片比較廉價，而且實用性和普及都是很強的，此外，對于它們的制造和維修也都是很方便的。這些特點使得它們完全符合改造需求。電氣控制系統的目的就是為了滿足被控對象工藝，有效的促進產品的質量和生產效率的進一步提升。在設計PLC控制系統的過程中，要按照下列原則進行。一、堅持完整性原則，也就是說，要確保可以滿足工業生產過程和機械設備的需要。二、經濟性原則，就是產品一經設計出可以做到簡單實用。三、可靠性原則，就是PLC控制系統在設計完成后可以穩定可靠的運行。四、發展性原則，就是對現在已有的生產工藝進行全面的檢查后給未來的發展留出一定的空間。通過機床的傳動實現不同的工件在不同的速度下運行時的協調。傳動的性能會對零件的質量和生產效率產生很大的影響，在設計中還要考慮其經濟性，利用原來的電動機拖動機床的傳動，達到機床的正常高效率運行。在加工的設計中，考慮到變換了切削轉矩以及機床電壓，會使得電機轉速也發生變化，使得生產精度提高，其影響會直接反應在零件的表面生產。在主軸的設計中應加入變頻調速系統，用來完成機械換擋。傳動系統主要是將接受系統的指令傳輸給傳送系統需要進行工作的部分。驅動系統會根據指令進行相應設定的工作，之后會進行機械的加工處理，從而生產出符合規定要求的零件。對于精度要求很高的參數設置需要依據傳動要求進行相應的設定，同時，開環控制是對驅動系統進行改造的過程中不可缺少的環節。當現代機床與傳統的進行比較時可以發現，現代機床具有更高的穩定性，而且自身發生故障的可能性越來越低，工作中出現的故障也大多是由于人為操作失誤所引起。數控機床都是由機械和電氣等多方面的程序構成，維修人員要從內到外仔細的檢查，最大限度的排除因為隨意的卸載造成的機床性能降低。此外，對于參數的設置也要能夠起到將滾珠絲杠螺母副之間的軸向間隙減小甚至消除的作用，這樣的操作可以更加有效地提高傳動的剛度。在設計中，對數據庫的整理也是很有必要的，它是遠程數據庫的基礎，網絡數據庫是將數據和資源實現共享的核心技術，然后經過本地計算機的處理完成數據的存貯和查詢。

3、煤礦數控機床伺服系統設計

數控機床的伺服系統有三種，即開環，半閉環和閉環三種。其中閉環的控制方案的優點很多也很突出，閉環的系統的機床精度很高，在補償機械運動中的誤差小，能減小甚至消除干擾與間隙等因素對精度的影響。但是閉環系統的機構較其他系統復雜，使用技術難度較大，對該系統的調試和維修困難，再有就是生產的造價高，在實際的生產過程中使用閉環的控制系統沒有太大的必要性。ActiveX的其實就是一個開放的平臺。其工作內容就是給程序的開發人員和用戶，還有Web生產廠商提供在互聯網創建程序集成過程中的方向。ActiveX服務器控件能把所有的能執行的代碼還有程序融入到該服務器系統之中，并嵌入到Web中，讓用戶能通過網絡就能得到想要的程序，不需要遠程的客戶端就能進行遠程的執行。

4、總結

篇(3)

關鍵詞：Solidworks，開放式數控系統，數控銑床，三坐標

 

隨著數控機床的普及，采用數控機床己成為機械制造業改革的主要方向，如何能高質量、高效率、低費用的培訓操作人員成為亟待解決的問題之一。由于數控機床的教學比較抽象需要借助實驗來加深對課堂知識的理解，生產用的數控機床一般價格都比較昂貴，軟件也不是開放式的結構，無法用于學生的實驗教學。因此設計一種功能齊全，結構簡單，軟件結構開放，低成本，且具有代表性的教學實驗型微型數控機床可以滿足教學實驗的要求。

1　總體方案的確定

實驗型微型數控銑床以開放式CNC體系為指導思想，在Windows98下開發系統的硬件、軟件。本研究將用Delphi語言、Solidworks及Protel軟件完成對該數控銑床整體結構的設計和控制系統的接口電路(IO/TIMER控制板)、驅動電路、有關外圍電路、相應控制軟件的設計。繪制出試驗型數控銑床的虛擬樣機，根據零件圖，設計零件制造的工藝；在零件加工完成后，進行裝配調試，完成微型數控銑床的制作。

2　機械部分設計

微型銑床的機械部分是機床的主體部分，其設計計算主要包括：總體傳動方案的確定，電機、主軸、絲杠的選取等。機械部分Solidworks虛擬制圖如圖1所示

圖1 銑床的機械部分虛擬制圖

2.1 機床總體傳動方案的確定

本機床可以實現X軸、Y軸和Z軸三坐標聯動。X軸、Y軸的進給是通過電機帶動絲杠，絲杠又與螺母傳動來實現。電機與絲杠的連接可以通過銷釘來實現。在傳動過程中電機帶動絲杠做旋轉運動，螺母沿導軌做水平移動，從而帶動工作臺運動。論文參考網。Z軸的進給也是通過電機帶動絲杠，絲杠又與Z軸螺母傳動來實現。主軸套與Z軸螺母相連，在傳動過程中電機帶動絲杠做旋轉運動，螺母沿導軌做上下移動，從而帶動主軸做上下運動。

2.2 設計計算部分

2.2.1 主軸的選取和校核

1）主軸選取

立式銑削切削力的計算:

由機械設計手冊[1],對高速鋼圓柱銑刀:

其參數按實際加工過程中平均銑削條件為準選取:

對圓柱銑刀逆加工:

主軸材料為 40Cr 鋼取C=102

2）主軸校核

2.2.2 滾珠絲杠的選取

由最大動載荷Q值和導程P可以選擇滾珠絲杠的型號為：CWM165-2.5-P3。

3機床控制部分設計

3.1系統硬件組成

經過分析，本三坐標數控系統決定采用單CPU結構(采用的控制PC機主頻達到797MHz)。本三坐標數控銑床主要用于教學演示故對精度要求不是特別高，采用開環控制方式，用步進電機驅動輸出，設計數控接口電路進行定時中斷、脈沖輸出以及其它開關量的輸入輸出。論文參考網。論文參考網。其數控系統硬件組成如圖2所示[2－4]

3.1.1接口電路設計

本數控接口電路主要完成外部開關量的輸入和步進電機的控制以及一些機床輔助功能的實現，性能優良、工作可靠。接口電路的結構如圖3所示[5－6]。

3.1.2步進電機驅動器輸出控制電路

為了輸出脈沖去控制三個方向的步進電機，以及接收機床行程開關等開關量信號，在電路設計中設計了兩片可編程接口芯片8255，可以對48點數字量進行I/O操作。但本微型數控銑床三坐標數控系統中僅用到了一片8255，另一片暫時未用，用于以后的功能擴展。使用的8255的 PA口、PB口、PC口均工作在基本輸入輸出方式。8255控制字格式如下：

D7：1，D6：0，D5：0，D4：0，D3：0，D2：0，D1：0，D0:0,

即控制字為80H

用Delphi編寫CNC程序，初始化8255：

procedure TForm1.FormCreate(Sender: Object);

begin

asm

mov al,80H

mov dx,0213H

out dx,al

……

end；

在實時中斷服務程序中，用8255經光電隔離向三個方向的步進電機驅動器輸出控制信號，進而控制三個方向步進電機的運動，如圖4所示。

4　結束語

型微型數控銑床具有體積小，價格低，功能完善，安全系數高，是三坐標驅動和生產型數控銑床工作原理相同，且具有開放的軟硬件結構，基于以上的優點微型數控銑床將具有廣泛的應用前景。

參考文獻：

[1] 邱宣懷．機械設計[M]．北京.高等教育出版社，1997：324-373

[2] 趙玉剛，宋現春．數控技術[M]．機械工業出版社，2003：200-206

[3] 趙國勇，趙玉剛，趙福玲等．基于Windows98磁粒光整加工CNC系統的開發研究[J]．大連理工大學學報，2005,(1)：75-78

[4] 趙玉剛，王敏．基于IPC和Windows的激光加工CNC系統[J]．機電一體化，1999,(5)：24-27

[5] 鄭學堅，周斌．微型計算機原理及應用[M]．清華大學出版社，2001：200-223

[6] 趙玉剛．具有圖形編程和仿形編程功能的CNC系統軟件[J]．大連理工大學學報，1999,(1)：120-122

篇(4)

關鍵詞：高速切削加工； 技術； 研究； 應用

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2011）11-175-001

1931年4月德國物理學家Carl.J.Saloman最早提出了高速切削（High Speed Cutting）的理論，并于同年申請了專利。他指出：在常規切削速度范圍內，切削溫度隨著切削速度的提高而升高，但切削速度提高到一定值之后，切削溫度不但不會升高反而會降低，且該切削速度VC與工件材料的種類有關。對于每一種工件材料都存在一個速度范圍，在該速度范圍內，由于切削溫度過高，刀具材料無法承受，切削加工不可能進行。要是能越過這個速度范圍，高速切削將成為可能，從而大幅度地提高生產效率。由于實驗條件的限制，當時高速切削無法付諸實踐，但這個思想給后人一個非常重要的啟示。

一、高速切削加工概述

1．高速切削歷史和現狀

高速切削的起源可追溯到20世紀20年代末期。德國的切削物理學家薩洛蒙博士于1929年進行了超高速切削模擬試驗。1931年4月發表了著名的超高速切削理論，提出了高速切削假設。

我國早在20世紀50年代就開始研究高速切削，但由于各種條件限制，進展緩慢。近10年來成果顯著，至今仍有多所大學、研究所開展了高速加工技術及設備的研究。

2．切削速度的劃分

根據高速切削機理的研究結果，高速切削不僅可以大幅度提高單位時間材料切除率，而且還會帶來一系列的其他優良特性。高速切削的速度范圍定義在這樣一個給切削加工帶來一系列優點的區域。這個切削速度區比傳統的切削速度高得多，因此也稱超高速切削。通常把切削速度比常規高出5～10倍以上的切削加工叫做高速切削或超高速切削。

3．高速切削的優勢

高速切削具有以下特點：①可提高生產效率；②降低了切削力；③提高加工質量；④高速切削的切削熱對工件的影響?。虎菁庸つ芎牡?，節省制造資源；⑥高速切削可以加工難加工材料；⑦簡化了加工工藝流程；⑧可降低加工成本。

4．高速切削加工的關鍵技術

4.1高速切削機理的研究。高速切削技術的應用和發展是以高速切削機理為理論基礎的。通過對高速加工中切屑形成機理、切削力、切削熱、刀具磨損、表面質量等技術的研究，也為開發高速機床、高速加工刀具提供了理論指導。

4.2高速切削刀具。從高速切削機理的研究中我們看到，隨著切削速度的提高，金屬切除率得到極大的提高，材料的高應變率使切屑成形過程以及刀具與工件之間接觸面上發生的各種現象都與傳統切削條件下的情況不一樣。刀具的熱硬性和刀具磨損問題成為關鍵。

4.3高速切削機床。為了適應粗精加工、輕重切削和快速移動,同時保證高精度,性能良好的機床是實現高速切削的關鍵因素。高速機床技術主要包括高速單元技術（功能部件）和機床整機技術。單元技術包括高速主軸、高速伺服系統、高速進給系統、高速CNC控制系統等；機床整機技術包括機床床身、冷卻系統、安全設施和加工環境等。

4.3.1高速主軸單元。高速主軸單元包括動力源、主軸、軸承和機架四個主要部分，是高速切削加工機床的核心部件，在很大程度上決定了機床所能達到的切削速度、加工精度和應用范圍。

4.3.2高速伺服系統。采用高速的伺服系統,這不僅是為了提高生產效率,也是維持高速切削中刀具正常工作的必要條件,否則會造成刀具的急劇磨損與升溫,破壞工件加工的表面質量。

4.3.3高精度快速進給系統。高速進給系統的高速性也是評價高速機床性能的重要指標之一，不僅對提高生產率有重要意義，而且也是維持高速切削刀具正常工作的必要條件。

4.3.4高速CNC控制系統。超高速機床要求其CNC系統的數據處理時間要快得多，高的進給速度要求CNC系統不僅要有很高的內部數據處理速度，而且還應有較大的程序存儲量。

4.3.5床身、立柱和工作臺是高速機床設計的另一個關鍵點，是如何在降低運動部件質量的同時，保持基礎支承部件的高靜剛度、動剛度和熱剛度。

5．高速切削加工中的測試技術

高速切削加工是在密封的機床工作區間里進行的，在加工過程中，操作人員很難直接進行觀察、操作和控制，因此機床本身有必要對加工情況、刀具的磨損狀態等進行監控、實時地對加工過程在線監測，這樣才能保證產品質量，提高加工效率延長刀具使用壽命，確保人員和設備的安全。高速加工的測試技術包括傳感技術、信號分析和處理等技術。近年來，在線測試技術在高速機床中使用得越來越多。

6．高速切削加工技術的應用

由于高速切削具備一系列顯著優點，因而首先受到航空航天、模具、汽車等行業的青睞。航空部門大型整體薄壁飛機結構件加工將普遍采用高速銑削工藝，減輕整機重量，提高飛機整機性能。模具制造業中普遍采用高速加工中心，形成高切削速度、高進給速度、小切深、小走刀步距、能連續長路程切削的模具加工新工藝，對淬硬鋼的高速銑削成為縮短模具開發周期、降低制造成本的主要途徑。汽車制造業將更加積極地采用高速切削加工中心，完成高效高精度生產。

高速切削加工技術是先進的制造技術，有廣闊的應用前景。推廣應用高速切削加工技術的應用，不但可以大幅度提高機械加工的效率、質量，降低成本，而且可以帶動一系列高新技術產業的發展。因此，當前加強高速切削技術的基礎研究，建立高速切削數據庫、高速切削安全技術標準，提高機床和工具行業的開發創新能力，加快高速切削刀具系統、高速切削機床系統的研究開發與產業化，已是當務之急。

參考文獻：

[1]汪通悅.何寧，高速加工的技術進展歷程，[期刊論文]淮陰工學院學報2005(3)

[2]張伯霖.楊慶東.陳長年，高速切削技術與應用，[期刊論文]2002 [3]袁峰.王太勇.王雙利，高速切削技術的發展與研究[期刊論文] ――機床與液壓2005(12)

篇(5)

英文名稱：Manufacturing Technology & Machine Tool

主管單位：中國科學技術協會

主辦單位：中國機械工程學會;北京機床研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1005-2402

國內刊號：11-3398/TH

郵發代號：2-636

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1951

期刊收錄：

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

聯系方式

期刊簡介

篇(6)

關鍵詞：數控機床，對刀，刀位點

 

1 引言

數控機床一經設計，在裝配、調試后便確定了一個固定的點，稱為機床原點。與此建立了數控機床坐標系。編程人員編程時以工件上的某個基點作為編程零點,并以編程零點為原點建立一個編程坐標系。程序里的尺寸數據均以編程原點作為基準參考點。然而數控機床運行時是按機床坐標系的坐標而運行的,因此加工前,操作人員必須把編程原點轉化為加工原點，即把編程坐標系原點在機床坐標系中的位置坐標告訴數控系統,建立加工坐標系。同時通過對刀確定各把刀具在各坐標軸上的偏置補償值。

2 常見數控機床加工坐標系建立方法

數控系統一般采用2種方法來建立工件坐標系:(1)通過刀具起始點與工件零點的相對位置來確定工件在機床參考點坐標系中的位置,即G92指令方式；(2)通過找出工件零點與機床原點的相對距離,把這個相對距離作為零點偏置值輸入到系統中,從而達到使工件在機床坐標系中有一個正確位置的目的,也就是G54～G59的方式。這里我們介紹G54～G59的對刀方法。

2.1數控車床的對刀

數控車床的數控功能和操作較為簡單,一般多采用試切法對刀。如圖1所示軸類工件,用四把刀對毛坯加工:用90°偏刀車外圓及右端面,用切斷刀切槽,用圓弧車刀車外圓弧面,用螺紋刀車右端螺紋,最后用切斷刀切斷。為實現精確對刀,采用試切法對刀。選定90°偏刀(01號刀)作為基準刀, 刀尖移動到與工件坐標系的原點重合時(如果不能重合,推算出理論重合時的刀具在各坐標軸的機械坐標值)刀具在各坐標軸上的機械坐標值記錄下來,加工前送入G54-G59程序中使用的那個坐標系設定指令下的(X-, Z-)寄存器中。對于基準刀,X、Z向補償值為0,轉位，選定02號刀,移到剛基準刀所在的位置，記下CRT上顯示的X、Z坐標值, 由操作者在CRT/MD面板上用“刀具偏置”功能鍵輸入至刀具補償寄存器內,采用同樣方法,設置其余兩把刀具的偏置量。如下表。

表1

篇(7)

步進電機是機電一體化產品中關鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應用于機電一體化產品中，如：數控機床、包裝機械、計算機設備、復印機、傳真機等。

Abstract

Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.

KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大[1]。

選擇步進電機時，應使步距角和機械系統匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。

選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續工作頻率能滿足機床快速移動的需要。

基于單片機的懸掛運動控制系統，具有硬件電路結構簡單，精確度高，抗干擾性強等優點。

1.2課題目的

培養綜合運用四年大學所學知識去分析問題和解決實際問題的能力。在實踐中檢驗所學知識,從而加強理論與實踐的相結合。體驗一個科研項目開發的全過程，學會單片機開發應用方法,鍛煉應用能力,動手能力。本課題設計是具有一定難度的基于單片機的應用系統開發項目，培養學生創新精神和創新能力。通過這次畢業論文及設計，檢驗的綜合素質和專業教育的培養效果，并且使學會閱讀、利用英文文獻資料，閱讀并翻譯外文資料的能力，學會設計報告和論文。

1.3課題意義

隨著社會的發展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統開始進入了人們的生活，以單片機為核心的自動門系統就是其中之一。同時也標志了自動控制領域成為了數字化時代的一員[3]。它實用性強，功能齊全，技術先進，使人們相信這是科技進步的成果。它更讓人類懂得，數字時代的發展將改變人類的生活，將加快科學技術的發展。

通過對“微機控制自動門系統”的研究和設計，精心撰寫了微機控制自動門系統論文。本論文著重闡述了以單片機為主體，LED點陣顯示芯片及步進電機為核心的系統。

本設計主要應用SST89E58作為控制核心，LED點陣顯示芯片、步進電機、壓力傳感器、電位器相結合的系統。充分發揮了單片機的性能。其優點硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統可靠，性價比較高等特點，具有一定的使用和參考價值。

1.4應解決的主要問題

在基于單片機的懸掛運動控制系統中，主要分三個部分設計，一個是輸入和鍵盤顯示模塊；另一個是步進電機驅動模塊；第三個是最小系統和輸出模塊設計。主要解決的問題是：

1.單片機最小系統硬件設計；

2.步進電機驅動模塊設計；

3.輸出部分的軟硬件設計；

4.主程序設計；

5.繪圖板的設計。

1.5技術要求

設計一電機控制系統，控制物體在傾斜（仰角≤100度）的板上運動。

在一白色底板上固定兩個滑輪，兩只電機（固定在板上）通過穿過滑輪的吊繩控制一物體在板上運動，運動范圍為80cm×100cm。物體的形狀不限，質量大于100克。物體上固定有淺色畫筆，以便運動時能在板上畫出運動軌跡。板上標有間距為1cm的淺色坐標線（不同于畫筆顏色），左下角為直角坐標原點。

目錄

第1章緒論1

1.1課題來源1

1.2課題目的1

1.3課題意義2

1.4應解決的主要問題2

1.5技術要求2

第2章方案論證4

2.1可行性研究4

2.1.1經濟可行性研究4

2.1.2技術可行性研究4

2.1.3方案提出5

2.1.4方案分析5

2.1.3方案確定7

2.2需求分析7

第3章過程論述8

3.1概要設計8

3.1.1系統功能設計8

3.1.2系統結構設計8

3.2詳細設計9

3.2.1硬件設計9

3.2.2軟件設計19

第4章系統測試28

4.1硬件測試28

4.2軟件測試28

4.2.1單元測試28

4.2.2集成測試30

4.2.3功能測試31

4.2.4測試結果32

結論33

后記34