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当前位置: 首页 > 新闻频道 > 设备改造 > 普通车床的数控改造设计
普通车床的数控改造设计
来源:中国数控机床网   发表时间:2018-4-1 12:51:00  浏览次数:
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1、引言

  随着社会生产和计算机技术的迅速发展,机械产品的性能和质量不断提高,产品更新换代的步伐加快,不仅要求机床具有较高的加工精度和提高生产率的能力,而且还要求能迅速适应产品零件的更替。在这种形式下,数控机床诞生了并迅速发展起来。

  数控机床不仅可以较好地解决形状复杂,精密小批多变零件的加工问,还能稳定加工质量,提高生产效率,但价格昂贵3若将大量的普通机床完全用数控机床来替换将会造成很大的资源浪费,故而对普通机床进行数控改造是最有效的方法。

2、数控改造

  是指对普通机床某些部位做定的改造,配上数控装置,从而使机床具有数控加工能力下面将详细阐述其单片机控制系统的硬件组成软件设计和工作原理2总体方案的设计本节介绍对0.64,普通车床进行经济型数控改造设汁的总体方案。

  由于对经济型数控机床的加工精度要求不很为简化结构。降低成本。可以采用步进电机开环控制系统。本系统利用微机控制纵横进给系统;选用连续控制系统保证改造后的经济型数控车床具有定位,直线插补,顺逆圆插补,暂停。循环加工,公英制螺纹加工等功能;为实现机床所要求的分辨率,采用步进电机经齿轮减速再传动丝杠;为保证定的传动精度和平稳性,尽量减小磨擦力,选用滚珠丝杠螺母副;为提高传动刚度和消除间隙,采用有预加负荷的结构;另外,根据机床要求,还采用10551系列8031具有集成度高,可靠性好,系统,发较容易等特点,而且价格低廉,在我国的数控改造方面应用较普遍,系统总体方案框。


  3、数控系统硬件电路设计

  3.1基本硬件组成任何个数控系统都是由硬件和软件两部分组成。硬件是组成电路的基础,它的可靠性直接影响到数控系统性能指标。机床硬件电路由以下部分组成主控制器,即中央处理单元0,总线,包括数据总线地址总线和控制总线;存储器,包括程序存储器和数据存储器接口,即10输人输出接口电路;外围设备。如键盘显器及光电输人机。

  其中,1是数控系统的核心,其作用是进行数据运算处理和控制各部分电路协调工作;存储器用于存放系统软件应用程序和运行中所需要的各种数据;接口是系统与外界进行信息交换的桥梁;总线则是,与存储器接口以及其它转换电路联接的纽带,是,与部分电路进行信息交换和通讯的必由之路;而外围设备则是数控系统与人交互的窗口。

  3.2系统硬件设计8,3单片机和扩展芯片组成的基本系统矿展接口芯片等。单片机系统采用内部时钟方式,利用芯片内部振荡电路,工作主频为1212.由于8031芯片无片内尺,阽,因而在组成控制系统时根据需要扩展外部程序存储器,考虑到车床程序较复杂,为减少芯片数量,故采用容量为321的27256厌01作为扩展的外部程序存储器;又由于8031片内只有128字节,远不能满足系统的需要,在此选用8kB容量的62静态凡!作为数据存储器;系统的扩展接口电路选用可编程的通用并行接口电路8155芯片。由8031单片机构成的最小系统及输出接口电路结构,23系统用到片带态缓冲输出的7415373锁存器作为外部存储器扩展时的地址锁存器。

  3.3系统采用全地址译码,用38译码器74138的8根输出线分别对应8个8让8的地址空间。步进电机采用软件环形分配器,虽然运行速度没有硬件环形分配器快,但可以省掉两个硬环分配专用芯片,且电路比较简单。由8155的,口输出,经光电隔离电路功率放大电路直接趋动电机。当需要自动回转刀架换刀时,由8155的,发出刀位信号,控制刀架电机回转,到达指定的刀位,刀架夹紧之后,发出换刀回答信号3经8!55的,85输人计算机,控制刀架开始进给。当加工螺纹时,由与主轴相连的光电脉冲发生器发出螺纹信号和零位螺纹信号,分别送入8031的了。和8155的86.通过设置不同的时间常数来加工不同螺距路±±方向的越界和急停信号经与门引人叨31的搡,中断源1.,同时又接到8031的,口,采用硬件申请中断和软件查询的方法,这样无论哪个方向越界都会引起中断,在中断服务程序中通过软件查洵的办法。便可确定是哪个方向越界。

  3.4当±±等某方向越界,则相应的红灯亮报警与单片机相连的外部设备键盘和显器是实现人机对话的媒介,可以通过键盘来操纵数控车床的运动,实现各种零件的加工控制本系统中键盘接口电路采用专用键盘显器接口芯片8279利用8279可实现对键盘显器的自动扫描。并识,键盘上闭合键的键号。不仅可以大大节省1忖键盘的操作时间,减轻,的负担,而且程序简单。不会出现误动作,4数控系统的软件设计本单片机数控系统的程序设计采用摸块化的设计技术,主要由系统管理程序;零件加工源程序的输入输出设备的管理程序;机床手动控制程序;系统的编译程序;插补程序;伺服控制及开关量控制程序;系统自检程序。


  4、系统管理程序

  是控制系统软件中不可缺少的组成部分3它从操作控制面板上接收操作者的命令,按照命令完成对数控系统,般讣散在其它程序中,庄执行其它功能程序时进行自检真正体现数控系统持征的软件是系统编译程序插补程序伺服控制和开关量控制程序零件加工程序通过这几个程序的共同处理和加工,最后才能生成控制机床运动的目标信息。


  5、结束语

  经过大量实践证明普通机床的数控改造具有定的经济性实用性和稳定性。本文所介绍的改造后的经济型数控车床单片机数控系统电路简单实用,软件系统也比较容易维护和修改,可供借鉴参考。

 

 
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