连接起来，组成完整的数控系统。国内外数控技术的发展状况我国数控技术起步于年，经过近年的发展，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在九五末期，国产数控机床的国内市场占有率达，配国产数控系统普及型也达到了。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比与国外对比不仅技术水平有差距，在些方面发展速度也有差距，即些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下技术水平上，与国外先进水平大约落后年，在高精尖技术方面则更大。产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产功能部件专业化生产水平及成套能力较低外观质量相对差可靠性不高，商品化程度不足国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发工程化能力较弱数控陕西理工学院毕业论文设计第页共页技术应用领域拓展力度不强相关标准规范的研究制定滞后。数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的些重要行业汽车轻工医疗等的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。高速高精加工技术及装备的新趋势效率质量是先进制造技术的主体。高速高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。在加工精度方面，近年来，普通级数控机床的加工精度已由提高到，精密级加工中心则从，提高到，并且超精密加工精度已开始进入纳米级。在可靠性方面，国外数控装置的值已达以上，伺服系统的值达到以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速高精加工，与之配套的功能部件如电主轴直线电机得到了快速的发展，应用领域进步扩大。轴联动加工和复合加工机床快速发展采用轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。般认为，台轴联动机床的效率可以等于台轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，轴联动加工可比轴联动加工发挥更高的效益。但过去因轴联动数控系统主机结构复杂等原因，其价格要比轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型陕西理工学院毕业论文设计第页共页轴联动机床和复合加工机床含面加工机床的发展。智能化开放式网络化成为当代数控系统发展的主要趋势世纪的数控装备将是具有定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制电机参数的自适应运算自动识别负载自动选定模型自整定等简化编程简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程智能化的人机界面等还有智能诊断智能监控方面的内容方便系统的诊断及维修等。目前开放式数控系统的体系结构规范通信规范配置规范运行平台数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线制造系统制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造虚拟企业全球制造的基础单元。机床进行数控化改造的必要性微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。可以加工出传统机床加工不出来的曲线曲面等复杂的零件由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面可以实现加工的柔性自动化，从而效率可比传统机床提高倍由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换个程序，就可实现另工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了柔性自动化加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要修配可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运拥有自动报警监控补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。此外，机床数控化还是推行柔性制造单元图译码程序译码程序将零件程序的源程序进行词法和语法分析，发现可能的词法或语法，如无，则对程序段的语义，即它能产生的动作进行分析识别程序段所规定的等功能，将它们翻译成内部表示形式存放在结构信息表中，供执行使用。零件加工程序的编辑程序编辑程序实际上是个键盘命令处理程序，它与键盘输入通常成为体，既可以用来从键盘输入新的零件加工程序，也可以用来对已经存储在零件程序储存器中的零件加工程序进行编辑和修改。常用的编辑功能包括插入删除查找移动等。机床手工控制程序机床手工控制程序是个对操作面板和键盘来的命令进行扫描的程序。它不断地读取操作面板和键盘地输入信息，分析识别输入地命令并进行相应地处理。这部分程序提供了在手动调整状态下通过机床操作面板控制动作地功能。机床手动调整动作包括各坐标轴地运动主轴运动刀架的转位冷却泵的开停等。插补运算程序插补运算程序是根据建立的插补数学模型而编制的运算处理程序，常用的脉冲增量插补方法有逐电比较法和数字积分法等。通过运行插补程序，生成控制数控机床各轴运动的脉冲分配规律。采用数据采样插补时，则是生成各轴位置增量，该位置增量用数值表示。伺服控制程序陕西理工学院毕业论文设计第页共页伺服控制程序是插补程序每次运行后的结构，通过适当的运算后直接输出控制执行元件的程序。当个数据段开始插补加工时，系统控制程序还要准备下个数据段的读入读码数据处理等。系统字行自检程序在主控程序空闲时如延时，可以安排执行预防性诊断程序，或对尚未执行程序段的输入数据进行预处理。诊断程序控制系统各个硬件功能的正确性，指示可能存在的故障的位置与性质，它的存在有助于操作人员定位故障部位，缩短系统维护时间，提高系统的可靠性。数控系统的软件设计本软件采用模块化设计，共分为系统初始化模块工作方式选择模块机床控制模块命令处理模块中断处理模块等。系统初始化系统初始化包括工作单元初始化，中断延时初始化，系统诊断，数据区初始化，电源有无检查等。该模块程序框图为图。图系统初始化程序框图工作方式选择工作方式选择包括手动，自动，单段运行，单步运行，编辑等。该模块程序框图为图。陕西理工学院毕业论文设计第页共页图工作方式选择程序框图机床控制机床控制包括方向的进给，电机的起动回零等。该模块程序框图为图。图机床控制模块程序框图数控系统的软件设计举例转换电路的程序设计和以中断方式，将输入的模拟量进行转换，转换结果存入单元。当输入的模拟量分别调至和，检查单元内容是否分别为和。电路如图图转换电路程序框图如图陕西理工学院毕业论文设计第页共页图转换电路程序框图该软件设计的汇编语言程序,陕西理工学院毕业论文设计第页共页进入中断服务,显示器显示程序个显示器用的口和口分别作为字形和字位的输出口，它们的地址分别为和，内部命令状态寄存器地址位。工作方式命令字设为，使的口工作于输出方式，口工作于输入方式。显示电路如图，程序框图如图。图显示器显示电路图显示器显示电路程序框图设为显示缓冲区，设字形码表中段码的顺序是陕西理工学院毕业论文设计第页共页，该软件设计的汇编语言程序,陕西理工学院毕业论文设计第页共页延时子程序陕西理工学院毕业论文设计第页共页总结本文基本上覆盖了机床控制部分数控改造的所有内容，对铣床的数控改造设计，现在许多资料虽然也有相关介绍，但是要么介绍得不完整，要么介绍得较肤浅。本文详细具体地论述了卧式万能升降台铣床控制部分经济型数控改造的改造思想改造方案和改造步骤。改造铣床的目的是扩大加工范围提高加工精度提高加工效率提高加工质量。改造后的铣床不仅能够完成以前的般加工功能，而且还能加工复杂的高精度零件，扩大了其加工范围，同时使得加工后的零件精度和效率提高。基本上完成了国产机床控制部分的数控化改造目标。机床改造也有利有弊利在于可以减少投资额交货期短，与买新机床相比，可以节省到的费用，且改造费用低。对于大型重型机床这点尤其突出。而中小型机床则只要在机械部分作微小改动，配以经济型数控系统和相应的电动机即可满足通常数控机床对复杂零件的加工，且价格大都比较便宜。而且旧设备操作者使用了多年，对其特性早已了解，机床改造后操作使用时间短，见效快，立即可以实现全负荷运转。新机床的话还要花段时间来适应。而弊在于数控改造不是所有机床都能改造，必须满足很多条件，而且改造受到机床原来机械结构的限制，不可能进行突破性的改造。利用单片机系统来做经济型数控系统的核心，因为单片机控制功能强，体积小，成本低，功耗小，使用方便。经过几十年的发展，尤其是近几年的突飞猛进，单片机的扩展功能大大增强原来很多机床改造用单片机都用，但是现在的功能已经不满足现在要求简洁方便创新的现代设计思想。经过比较，本设计选用的单片机来作为数控系统，不仅减少了锁存器，也使连线大大简化，而且功能比起更加完善，更加齐全。现在用可编程序控制器改造机床也是个不错的方案。的编程比单片机的编程简单得多，而且功能也比单片机强很多，现在很多数控改造都用来实现。陕西理工学院毕业论文设计第页共页由于本人对的相关知识了解较少，故本设计用了单片机设计。在此改造中，涉及到了机械测控电气计算机等多学科的内容，为读者提供了个完整的参考。陕西理工学院毕业论文设计第页共页致谢我能在规定的时间内完成规定的设计任务，除了自身的努力之外，另外是离不开老师的指导和同学的帮助，在此特向我的导师王老师表示诚挚感谢,在我的毕业设计论文的编写过程中，直得到王老师的悉心帮助和教导，并为我提供了大量的理论资料和实