【正文】 證程序嚴(yán)重地限制了其產(chǎn)品質(zhì)量、其成本及其對市場的占有。隨著全球化經(jīng)貿(mào)態(tài)勢的日漸顯現(xiàn)，要想奪競爭取趨激烈的市場，并擴(kuò)大市場占有率。便應(yīng)運(yùn)出現(xiàn)了開發(fā)周期短暫，產(chǎn)品質(zhì)量足夠保障，成本低廉以及對市場反應(yīng)靈活運(yùn)營方式。哪個公司早推出產(chǎn)品，哪個公司就占有市場。顯然傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造步驟根本無法滿足以上要求。 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向及本次畢設(shè)的主旨已經(jīng)問世40多年的數(shù)控技術(shù)是基于諸多基礎(chǔ)學(xué)科而發(fā)展起來的，這是一門不算新興，但卻舉足輕重的跨越性科學(xué)，是自動化，機(jī)電一體化，簡單化，居家化，小型化制造業(yè)的基石。在未來，數(shù)控技術(shù)，仿真模擬技術(shù)的不斷升級改良，普及大眾，基礎(chǔ)零件更容易獲得，企業(yè)源代碼的逐步放送，會使得有興趣，有志于此的人可以在家中，用簡單的機(jī)床加工出自己設(shè)計(jì)的手機(jī)，遙控器等數(shù)碼產(chǎn)品。也可以對各種買來的家用電子元件進(jìn)行個性化的魔改。就好像美國電影中，一個鄉(xiāng)下農(nóng)場中，個人的愛好小作坊居然也能發(fā)展，制造出改變世界的發(fā)明一樣。這些都是數(shù)字化技術(shù)，數(shù)控技術(shù)，仿真模擬技術(shù)大統(tǒng)一的必然結(jié)果。本次畢設(shè)就是對于數(shù)控銑床進(jìn)行一次簡單的二次開發(fā)，通過畢設(shè)中設(shè)計(jì)出的4乘4矩陣鍵盤，實(shí)現(xiàn)銑刀X軸，Y軸的控制走向。這個二次開發(fā)可以連接已有的數(shù)控銑床，使工人們不必在使用銑床之前，背誦大量G17，G18，G90，G40等預(yù)存語言，可以通過簡單的X軸，Y軸正傳反轉(zhuǎn)來控制。也可以連接普通的非數(shù)字化銑床，將其升級為半自動化銑床，解放手工操作。當(dāng)然，本次畢設(shè)立意的確不凡，但筆者能力實(shí)在有限，所設(shè)計(jì)出的電子電路及操控軟件并不符合實(shí)際生產(chǎn)生活需要，但通過本次畢設(shè)，讓筆者對于電子電路及單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用大感興趣，并親手調(diào)試程序，理解銑床控制的基本原理。 數(shù)控技術(shù)的國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國的數(shù)控技術(shù)起步較晚，雖然在學(xué)校精工實(shí)習(xí)時接觸了一些數(shù)字化機(jī)床，但大多是一代，二代，三代的老式機(jī)床，命令語句復(fù)雜，且不知能。精工實(shí)習(xí)過程中，在銑床實(shí)習(xí)時，筆者曾編譯了一段程序，將蠟塊銑成摩托諾拉的某款經(jīng)典機(jī)型，當(dāng)然，現(xiàn)在的手機(jī)大多為平板觸屏手機(jī)，簡單的程序就可以銑出超薄的平面機(jī)型，似乎根本不用迫切發(fā)展數(shù)控技術(shù)，當(dāng)然，此為笑言。筆者在假期實(shí)習(xí)時，曾進(jìn)入一些工廠實(shí)習(xí)工作，這些工廠中還保留著大量非數(shù)控的銑床，車床等機(jī)床。一些老工人手藝精湛，根本不需要背誦繁復(fù)的數(shù)控指令，看幾眼零件，摸幾下就能加工出精美利落的成品。但未來的工業(yè)是大工業(yè)時代，大批量機(jī)加制成品依然占據(jù)著絕大部分市場。我國也不再是當(dāng)年那個發(fā)射東方紅一號時，有幾塊鋼板還是老師傅一錘子一錘子才敲打出弧形的國情了。在筆者看來數(shù)字技術(shù)必然如上文所說一樣，逐漸簡單化，平民化，全民有興趣之人都可以參與進(jìn)來，都可以按照自己的個性加工出自己的零件，編寫調(diào)試出帶有個人特點(diǎn)的程序，組裝自己心儀的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)每個人不同的要求。三維建模及二維工程圖 SolidWorks軟件介紹 目前流行的主流高、中端三維CAD軟件很多，如UG、II、CATIA、Pro—E、SolidEdge、SolidWorks等，選擇空間很大。所有方才所述的軟件中，都供應(yīng)了過程裝置以及運(yùn)動干涉檢驗(yàn)、仿真模擬等功能，以及最重要的系統(tǒng)二次開發(fā)接口。這使得熟用上述軟件之人可以自行開發(fā)出自己用著順手的應(yīng)用程序。SolidWorks是一套基于Windows的CAD／CAE／CAM／PDM桌面集成系統(tǒng)，是美國SolidWorks公司于1995年11月研制的。該軟件將二維制圖和三維構(gòu)型技術(shù)巧妙的雜糅為一體，操作便宜，上手極快，可以完成復(fù)雜的構(gòu)型設(shè)計(jì)、大型裝配、高級曲面設(shè)計(jì)造型和設(shè)計(jì)修改等。集構(gòu)型設(shè)計(jì)、應(yīng)力分析、仿真加工和數(shù)據(jù)管理于一款軟件，可以模擬動態(tài)裝配過程，計(jì)算質(zhì)量特征，可將三維實(shí)體構(gòu)件轉(zhuǎn)化為二維平面工程圖。 三維實(shí)際建模過程實(shí)際建模復(fù)雜艱辛，筆者以前學(xué)過CAD、CATIA等建模軟件，這次經(jīng)同學(xué)介紹學(xué)習(xí)使用SolidWorks這款軟件，單前期學(xué)習(xí)準(zhǔn)備便花了兩周時間，畫出了七八個小零件，總算初步學(xué)會使用這款軟件。根據(jù)實(shí)際測量所得銑床尺寸，將此次三維構(gòu)件分解為三個零構(gòu)件，分別為銑床底座，可移動固件平臺，刀具裝置件。,。其中可移動平臺的固定卡具很不好建模，孔多件難，還不好測量，特意接了一個卡尺反復(fù)測量，有照了很多照片對比建模，但最后還是反復(fù)跑了機(jī)械館數(shù)次，才測得準(zhǔn)確數(shù)字，勉強(qiáng)畫出了幾個零件。 圖 可移動固件平臺 下邊分別羅列了構(gòu)建的整體視覺圖以及正視圖，側(cè)視圖等。 整體視覺圖從上圖的整體視覺圖中不難看出，可移動固定平臺有X軸移動行程，與Y軸移動行程。其工作范圍分別是X=120mm，Y=160mm；采用滾珠絲杠桿作為傳動裝置，絲杠導(dǎo)程4mm。設(shè)計(jì)中伺服電機(jī)最大進(jìn)給速度2m/min。在軟件裝配時，X軸Y軸的導(dǎo)軌安裝十分麻煩，因?yàn)闊o法將固定平臺拆卸下來，自然不知道其中連接方式，上網(wǎng)查詢了很多銑床裝配圖，也無法完整的復(fù)制出移動平臺的安裝方式，更無從在軟件中制作約束。 正視圖 側(cè)視圖 二維工程圖單片機(jī)的介紹及程序說明 單片機(jī)的概述自1946年美國軍方定制的第一臺計(jì)算機(jī)現(xiàn)世以來，計(jì)算機(jī)的微型化便從未停止過其腳步，最開始的計(jì)算機(jī)機(jī)箱需要幾間屋子盛放，后來變成火車頭大小，再到八九十年代的臺式機(jī)，筆記本，平板電腦。如今，計(jì)算機(jī)已經(jīng)變成了指甲大小，這便是單片機(jī)。單片機(jī)全稱單片微型計(jì)算機(jī)，又被稱為微控制器、單片機(jī)，是微型計(jì)算機(jī)家族中的一個重要成員。單片機(jī)是將微處理器(計(jì)算機(jī)的中央處理單元CPU)CentralproeessingUnit)、一定容量的RAM和ROM以及I/O接口、定時等電路集成在一片芯片上。而不單單是完成某一個邏輯功能的芯片。概括的講：一塊芯片就是一臺計(jì)算機(jī)，它的體積小、質(zhì)量輕、價格低、為學(xué)習(xí)應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。 AT89C51單片機(jī)單片機(jī)是一塊集成芯片，除了具有集成芯片的特點(diǎn)外還有許多其他不同特點(diǎn)，本次畢設(shè)選用的是AT89C51這塊單片機(jī)。這是一種帶閃存可編程只讀存儲器的單片機(jī)。AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活價廉的方案。，在proteus中的模型。 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)編程之前需要規(guī)劃出整個系統(tǒng)的控制流程圖，通過流程圖指導(dǎo)程序編譯，電子電路連接等。下圖是本次畢設(shè)大體流程控制，分別從指令輸入，到單片機(jī)與電路互動，指導(dǎo)伺服系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動銑床。 控制系統(tǒng)流程圖 程序說明此次畢設(shè)的程序編譯部分，首先進(jìn)行頭文件調(diào)用include，定義需要使用的各種編碼table[]={0x3f,0x06..0x79,0x71}，隨后各定義全局變量u11,u12,key1等，定義變量輸入sbit PWM1=P3^4。定義延遲函數(shù)void delay(uint x)，定義初始化函數(shù)void init()，定義共陰極數(shù)碼管顯示函數(shù)void display(uchar segNo,uchar num)，定義鍵盤掃描函數(shù)void keyScan()，定義主函數(shù)void main(void)。在主函數(shù)中分別調(diào)用初始化函數(shù)，鍵盤掃描函數(shù)，