基于CA6150普通车床的数控化改造
表4.2脉冲分配表
地址 0701H 0702H 0703H 0704H 0705H 0706H
001110通A
电
B100011 方
式 C 1 1 1 0 0 0
代码 FBH F9H FDH FCH FEH FAH
（1）X方向脉冲分配的子程序
由图4.5知，X向的步进电机对应的接口为P1.4~P1.6，R6为X向电机的指针寄存器，Y向步进电机对应的接口为P1.0~P1.3，R7为Y向电机的指针寄存器、初始化时使（R6）=（R7）=01H，X向脉冲分配器的程序框图如图4.5：
图4.5X向脉冲分配器的程序框图
X向源程序：PULSE：CJNE R6， #07H，LOOP1 MOV R6， #01H SJMP LOOP2
LOOP1：CJNE R6， #OOH，LOOP2 MOV R6， #06H
LOOP2：MOV DPTR， #0700H MOV A， R6
MOVC A， @A+DPTR SWAP A
MOV B， A MOV A， R7
MOVC A，@A+DPTR ADD A， B MOV P1， A RET
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（2）Y向脉冲分配子程序类似于X向的，只是P1口输出的数据与分配表的值对应的关系不同。
2.逐点比较法插补程序
逐点比较法是以阶梯折线来逼近直线和圆弧等曲线的[18]。它与规定的加工直线或圆
弧之间最大误差为一个脉冲当量，因此只要把脉冲当量取得足够小，就可以达到加工精度的要求。
插补可分为直线和圆弧插补，这里也只设计直线和圆弧插补。 下面主要设计第一象限的程序，其他程序与第一象限类似。 （1）第一象限圆弧插补程序
根据硬件原理图，利用8031定时器0或1产生中断的办法来实现插补功能，插补程序框图如图4.6所示：
假定起始坐标X放在R0中，Y放在R1中，偏差F放在R2中，终点判别值放在R3中，采用T1定时中断，T1工作方式为1。
图4.6圆弧插补程序框图
第一象限圆弧插补源程序：MOV TH1，TCH
MOV TL1，TCL MOV A，R2
JB 0E7H，LOOP3；F<0转 DEC R6
ACALL PULSE；输出—X方向进给脉冲 MOV A，R0 CLR C
RLC A；X?2 MOV R4，A MOV A，R2
SUBB A，R4；F—2X INC A；F—2X+1 DEC R0
SJMP LOOP4；
LOOP：INC R7
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ACALL PULSE；+Y方向进给脉冲 MOV A，R1 CLR C
RLC A；Y?2
ADD A，R2；F—2Y INC A；F—2Y+1 INC R1；Y—1
LOOP4：MOV R2，A；F—R2
DJNE R3，LOOP6 LOOP5：SJMP LOOP5 LOOP6：RET
（2）第一象限直线插补 直线插补程序框图如图4.7所示：
图4.7直线插补程序框图
直线插补也是靠8031的定时器产生中断完成，在此省略源程序。
3.步进电机升降速软件的设计
据步进电机的矩频特性，当步进电机的运行频率大于允许的起停突跳频率时，若直接起动，会失步甚至不能起动，因此电机在起动或停止时自动升降速。 步进电机每更换一个控制字，就转过一个固定的步距角，更换控制字的快慢就决定了步进电机的转速，因此控制输出字更换的速度，就可以控制步进电机的转速。控制方式通常有两种：直接控制方式和中断控制方式[19]。 （1）直接控制方式 步进电机控制程序的主要任务是：判别旋转方向、按顺序发出控制脉冲，判别步进电机是否走完所要求的步数。 X向电机的直接控制程序框图见图4.8所示：
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图4.8直接控制程序框图
图中延时时间决定了步进电机的转速。 （2）中断控制方式 中断控制方式的程序框图见图4.9所示：
（a）主程序 (b)中断服务程序
图4.9中断控制方式
框图中定时器的时间常数决定了步进电机的转速。 时间常数的确定： 由于步进电机的转速正比于运行频率,而步进电机一步的时间T为运行频率的倒数。令T=n?(?为时标周期，n为定时常数)，控制n和?就可方便地控制电机的转速。时标周期?由8031定时器定时实现。自动升降速的源程序在此省略。
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五、CA6150机床的零件加工程序编写
加工零件为横向的进给丝杠，其零件图如图5.1所示：
图5.1横向进给丝杠零件图
只加工丝杠的外圆和槽。丝杠上的螺纹因为设计的机床不支持加工螺纹和键槽，则在此不涉及螺纹和键槽的加工。原材料是直径为?30mm，长度为650mm的棒料经粗加工后来进行精加工。
这里采用一次性装夹，由于工件较长，尾座上要用顶尖顶住。整个过程只用到两把刀：T01—外圆车刀，T02—槽宽为5mm的切槽刀。 加工程序如下：N0010 G92 G00 X150.0 Y200.0
N0020 T01
N0030 M3 S800
N0040 G00 X16.0 Z5.0
N0050 G01 X16.0 Z0 F100 N0060 X18.0 Z-1.0 N0070 Z-25.0
N0080 X20.0 Z-39.0 N0090 X25.0 N0100 Z-595.0
N0110 G00 X150.0 Z200.0 N0120 T02
N0130 G00 X25.0 Z-22.5 N0140 G01 X16.0 F30 N0150 X25.0
N0160 G00 Z-571.5
N0170 G01 X23.0 Z-571.5 F30 N0180 Z-577.5 N0190 X20.0 N0200 Z-596.5
N0210 X19.0 Z-597.5 N0211 X0。0
N0220 G00 X150.0 N0230 Z200.0 N0240 M05M30
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