反应，为使在极短的时间内达到高速度和高速度下实现高定位精度，必须具备高加减速和高精度的位置检测系统和伺服品质。智能化应用自适应控制技术数字伺服驱动装置数控系统能检测加工过程中的些重要信息并自动调整系统的有关参数，使机床处于最佳工作状态。引入专家系统指导加工故障诊断将熟练工人和专家的经验加工的般规律与特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。网络化通过网络连接，构成个整体的系统解决方案，通过网络高速传输数据，进行整体化元化管理。直线交流伺服系统直线交流伺服系统是世纪数控机床不可缺少的功能部件。目前我国还没有成熟产品，因此应加强研究，开发和推广应用。国内外现状当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电体化高精高效高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。赶上计算机体系结构前进的步伐加快数控系统的开发速度，已成为数控发展的最主要趋势。以第四代计算机的工程结构和微电子工艺技术为基础，充分利用现有微机的硬件软件资源，发展总线式模块式开放型嵌入式的柔性数控系统，使之既适合加工复杂零件分机床用的数控系统的组成，又适合未来自动化升级时功能可扩展的要求。我国数控系统发展具有以下个特征高档数控系统技术已经突破。如华中型等数控系统，都具有多轴联动功能，快速进给速度在以上，具有较强的通信管理功能。普及型数控系统技术已经成熟。如北京机床研究所的系统，这些系统般配有显示器，可配置直流和交流司服驱动，轴联动。经济型数控系统仍有广阔的市场前景。由于这类系统结构简单，价格便宜，非常适合中小型企业，目前仍是我国应用面最广的数控系统。比较典型的有南京大方的系列。我国是机床生产大国，又是使用大国。数控机床是机械工业发展的关键产品，我国的数控机床在机床产品中的比例总体水平低。但是我国是发展中国家，许多企业财力薄弱，不可能花费大量的资金添置许多全新的数控机床，但是大量的通用机床不可能全部淘汰。因此，把机床设计为数控机床则不失为是条提高数控化率的有效途径，机床设计花费少，设计针对性强，时间短，设计后的机床大多能克服原机床的缺点和存在的问题，生产效率高。本章小结本章节首先介绍了数控技术的背景发展历程，进而分析了数控技术的国内外现状及未来趋势，最后介绍了研究的主要内容和意义。第章总体方案的制定与比较总体方案设计要求总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。数控车床是机电体化的典型代表，其机械结构同的机床有相似之处。然而，现代的数控机床不是简单将传统机床配备上数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以进而成。传统机床存在着些弱点，如刚性不足，抗震性差，热变形大，滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等，难以胜任数控机床对加工精度，表面质量，生产率以及使用寿命等要求。现代机床的部件结构，整体布局，外部造型都已经形成了数控机床独特的机械部件。因此，我们在对数控机床进行数控设计的过程中，应在考虑各种情况下，使机床的各项性能指标尽可能的与数控机床相接近。将台车床设计数控车床要求结构简单经济实用易于推广普及。因此采用步进电机为饲服元件，用来驱动纵横向工作台的进给运动。机床上纵横向丝杠螺母元件，步进电机和减速齿轮驱动的滚珠丝杠螺母副。并选择合适的数控系统，使其扩大加工范围，适用于现阶段我国的中小型机械加工企业。机械部分数控化设计需涉及电机的选择工作台进给结构传动比分配与计算等方面的内容。伺服驱动元件进给电机选用混合式步进电机，其不仅步距角小运行频率高且功耗低低频噪音小等优点。广泛用于开环控制系统，不需要反馈装置，结构简单可靠，寿命长。横纵向进给电机均选用同型号以便于设计和日后维修。脉冲当量脉冲，选用步距角。对原机床的主传动系统均维持不变，以节约资金及缩短装时间。机床导轨的选择由于原机床采用滑动导轨，在低速时容易发生爬行现象，直接影响运动部件的定位精度。较经济的处理方法是采用贴塑滑动导轨。进给传动系统数控机床要求进给部分移动元件灵敏度高精度高反应快低速时无爬行。因此本设计中采用滚珠丝杠可以满足要求。滚珠丝杠螺母副由丝杠螺母滚珠反向器组成。其工作原理为当丝杠和螺母相对运动时，在螺母上设有滚珠循环返回装置，使得滚珠沿滚道面运动后能通过这个装置自动的返回其入口处，继续参加工作。滚珠丝杠螺母副安装时需要预紧，通过预紧可消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙，提高传动刚度。本设计中的预紧方法是采用双螺母垫片预紧式结构。即通过变两个螺母的轴向相对位置，使每个螺母中滚珠分别接触丝杠滚道的左右两侧来实现预紧。其特点是预紧结构简单，轴向刚度好，预紧可靠，轴向尺寸适中，工艺性好如图。为消除传动系统中的反向间隙，提高重复定位精度，传动元件连接采用无键锥环连接。图滚珠丝杆的结构总体方案拟定数控车床的结构设计要求主传动系统中保留主轴箱内滑移齿轮变速机构，取消原操作手柄，实现主轴的正反转及停止，由数控系统直接控制主电机，当数片数据存储器,用片锁存口传递低位地址,地址译码采用译码器采用全地址码,采用二个芯片,完成对执行元件的控制。此外,还设有越界报警急停处理电路关于各线路元件之间线路连接芯片的和用来传送外部存储器的地址和数据,口送的是位地址,口传送低八位地址和数据,故采用地址锁存器,锁存低八位地址,作为首选通信号,当为高电位,锁存器的输入输出速度,即输入的低八位地址在输出端出现,此时不需锁存,当从高电平变为低电平,出现下降沿时,低八位地址在输出端出现,此时不需锁存,当这样共组成位地址,和芯片都是,需要根地址线,低位安芯片的输出,按芯片的系统采用全地址译码,两片新片选信号分别按译码器的和,系统复位以后程序从开始执行,芯片的片选信号地址按的,单片机的扩展系统允许程序存储器和数据存储器编址,芯片控制信号按的引脚,读写控制信号和分别按芯片内部沿有,始终要选片外程序存储器,故按地址由于只有口和口的部分能提供用户作接口使用,不能满足输入输出口的需要,因此比喻扩展输入输出扩展电路系统扩展片可编程接口芯片,的片选信号按的端译码器有个输入分别按的个输出,低电平有效对应输出至种现合其中对应为有个使能端,其中个为低电平使能端,另个为高电平使能端只有当使能端均处于有效电平是,输出才能产生,否则输出才能处在高电平无效接口芯片与外设的联接是这样安排的芯片作为显示器段选信号,输出为显示器的位选信号,输出根线是键盘输入芯片的个引脚按芯片的,因此使用的口时为高电平,按向直流电机硬件环形分配器为输出,系统各芯片采用全地址译码,各存储器及接口芯片向向直流电机硬件环形分配器采用相相拍方式工作,故均按,时钟输入端按芯片的用以决定脉冲分配器是如脉冲的频率,为实现插补时不同的进给的速度,可给芯片定时计数器中设置不同的常数关于电路原理图的些说明在此电路图中,还有其他功能电路,如报警电路,急停电路,复位电路,隔离电路,功效电路等,此外还有对自动回转刀架,螺纹加工进行控制复位电路通常的复位有自动复位,和人工按钮复位两种,下面将分别显示电路结构上电复位电路开关复位电路时钟电路时钟电路如图所示,和为内振荡电路输入线,这两个端口用来外接石英晶体和微调电器,用来联接片内的定时反馈回路光电隔离电路在直流电机驱动电路,脉冲分配器输出的信号经过放大后,控制直流电机的励磁绕组由于直流电机需要的驱动电压数高,电流也较大,如果将口输出信号直接与功率放大电路相连,将引起电路干扰,轻则影响计数机程序的正常运行,重则导致接口电路的破坏因此般在接口电路与功率放大器之间都要加上隔离电路,实行数控隔离使用最多的是光电耦合器如下图光电耦合器是以发光二级管和光敏二级管组成,为输入信号的输入端时,发光二级管导通激发红外光,受光三极管照射后,由于光敏效应产生光电流。通过输出端输出，从而实现了以光为信号的输出，输入端与输出端在电器绘出种光隔离输出电路，当开关断开，发光二级管不通，光敏三级管截止，输出高电平，当闭合，发光二级管导通，激励输出三级管导通。适当选择电阻，可使输出三级管饱和，输出左右的低电平。随着运行频率的增高，直流电机输出力矩带动负载的能力，这产生的原因，作为功率放大器负载的直流电机是电感负载。当改变通电时，电流从零逐渐增大，产生感应电动势使电流按指数规律上升。键盘显示本次设计中，采用作为扫描口信号反向放大器按显示器公共级，口作为片选数据口。的作为行线输入。基本工作原理如下控制信号键盘显示口电路图当键松开时，测试信号为，键闭合，测试信号为，当测试信号为则禁止，不能对键进行识别。键盘是由若干个按键组成的开关阵列，图中行线通过电阻接，当键盘上沿有闭和时，所有行线和列线都以断开，行线是根行线，是根列线，在行线与列线交叉点上安装有键，口的根列线按定的时间间隔轮流输出低电平。当扫描到列线上时，若无键按下，则行线都是高电平若有键按下时，交叉点上对应的行线变为低电平。这个低电平信号被计算机捕获后，根据此间对应的行线和列线的位置，计算机可以判断出键值，完成控制。越界报警电路，方向的越界和急停信号经过门引入的中断原，采用硬件申请中断软件查询的方法。这样无论哪个方向都能引起中断，当，等越界，则相应的红灯亮报警。总结与展望历时多月的毕业设计接近尾声了，我基本上圆满完成了课题研究任务。此时回想过去的日子，感慨颇深。我基本上是按照我初定的计划来开展的。设计过程也如我所料，遇到不少的问题。在查阅资料学习阶段，我认真阅读了从各处借来的关于车床数控车床以及数控化设计的书籍资料，重新温习了我们以前所学过的机械制图机械设计基础等相关课程，还常去阅览室，查阅了大量的电气控制电路基础等多方面的资料。经过这阶段的学习，我对数控车床工作原理相关电路知识及其电液控制方面有了大体的认识，这为接下来最主要的具体设计阶段打下坚实的基础。具体设计阶段是最主要，最重要，最艰难的阶段。万事开头难，这阶段的第个难点就是总体方案的确定。我是在深入了解了车床数控化设计的原理意义的基础上，认真研究以往的设计方案，再比较现在有车床数控化设计思路方法后，最终确定自己的设计方案的。我本以为总体方案确定后，接下来的设计应该就不难了，但真正的设计过程中的困难超出我的所料。不管是具体零部