电火花线切割机电气控制系统的设计

论文编号:ZD1212论文字数:22442,页数:52 附原理图，外文翻译

摘 要

随着数控线切割机床应用的不断扩大，机床本身也得到了不断的发展。十多年前，“负旦型”数控线切割机床首先应用于实际生产，早控制台是由晶体管分离元件组装而成，逐渐采用集成电路，现在正向采用微型计算机控制的方向发展，因此本论文设计的“电火花线切割机的电气控制系统”是以89C55单片机作为控制核心，步进电机作为驱动电机，光栅作为位移检测元件而构成的一个闭环控制系统。

电火花线切割机的核心技术就是控制位移量的精度。本文采用了QH-200型光栅尺传感器来检测位移量，通过ATMEL公司的89C55作为控制元件，输出的两路方波，送入单片机，通过CH250来驱动电机，控制电机移动，完成想要的工件图形。

本文设计的电火花电气系统，控制精度及检测精度都能达到±0.01毫米。系统具有加工状态自动显示功能，由键盘控制系统启、停以及对位移量进行设定。

关键词：电火花 线切割 单片机 步进电机

Abstract

Along with the numerical control line cutting engine bed application unceasing expansion, engine bed itself also arrived the unceasing development. More than ten years ago, “the negative day” the numerical control line cutting engine bed first applies and the actual production, starts the control bench is uses the transistor separative element assembly to become, after but uses the integrated circuit, now to is using the direction which the microcomputer controls to develop, Therefore this definition design “the electrical fire colored thread cutter automatic control” is by 8031 shrapnel machine took the control core, step-by-steps the electrical machinery achievement to actuate the electrical machinery, the diffraction grating a closed-loop control system which constitutes as the position examination part.

WEDM the core technology is to control the accuracy of displacement. In this paper, the QH-200-foot grating sensors to detect displacement through ATMEL’s 89C55 as a control device, the output of two-way square, into the microcontroller, through CH250 to drive motor, control motor movement, would like to complete To the workpiece graphics. In this paper, the design of the EDM electrical system, control accuracy and precision of detection to achieve ± 0.01MM. State system has automatically display processing functions from the keyboard control system Kai, stopped and the displacement of a set.

KeyWord：electrical sparkle linear cutting microcomputer

Stepper motor

目 录

第一章 绪论1

1.1课题研究的目的与意义1

1.1.1 课题的提出1

1.1.2 课题研究的意义1

1.2国内外研究现状2

1.2.1 电火花线切割机工作原理2

1.3本文研究的主要内容2

第二章 系统总体方案的设计4

2.1 概述4

2.2 控制方案的选择4

2.3总体方案的设计5

2.3.1 控制器的选择5

2.3.2 位移检测元件的选择8

2.3.3 QH-200型光栅尺工作原理9

2.3.4 外围电路的选择9

2.4系统总体方案设计11

第三章 控制电路的设计12

3.1 单片机小系统的设计12

3.1.1 时钟电路的设计12

3.1.2 复位电路的实现12

3.1.3 CPU89C55的主要性能特点13

3.1.4 AT89C55引脚描述14

3.2 并行接口电路设计16

3.2.1 并行接口芯片8155引脚说明17

3.3位置检测反馈装置20

3.3.1 光栅式传感器22

3.3.2 可编程定时/计数器825323

3.4 系统主电路的设计24

3.4.1 步进电机的工作方式25

3.4.2 步进电机的驱动25

第四章 系统输出及输入装置28

4.1 系统显示电路的设计28

4.1.1 可编程8279键盘/显示器接口28

4.1.2 8279 引脚功能28

4.1.3 8279结构说明30

第五章 系统软件设计32

总流程图33

总 结38

致 谢39

参 考 文 献40

附录I：程序清单41