【正文】 續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展 所以我們?nèi)粘Ｖv的數(shù)控，實(shí)質(zhì)上已是指計(jì)算機(jī)數(shù)控了?？傊?，計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng)，控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕（故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。隨著元器件的發(fā)展，這個(gè)階段歷經(jīng)了三代，即1952年的第一代電子管；1959年的第二代晶體管；1965年的第三代小規(guī)模集成電路。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。 在進(jìn)入SolidWorks時(shí),單擊（標(biāo)準(zhǔn)工具）中的新建選擇 (裝配體) 進(jìn)入裝配體的工作窗口,如圖：圖7—7然后通過配合使各個(gè)零件裝在一起形成裝配體, 所形成的裝配體如圖： 圖7—8刀架 上圖為刀架和刀架導(dǎo)軌的裝配體,其就用由下而上的裝配方法.下面是本次設(shè)計(jì)的車床CA6140的設(shè)計(jì)結(jié)果,具體如圖:圖7—9 CA6140車床8. 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)⑵由上而下的設(shè)計(jì):與由下而上的方法比,有上而下的設(shè)計(jì)不同之處在于:先從裝配體開始,邊裝配邊繪制零件。SolidWorks 支持大裝配的裝配模式，擁有干涉檢查、產(chǎn)品的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)仿真、編輯零件裝配體透明的功能。SolidWorks 提供完善的產(chǎn)品級(jí)的裝配特征功能，以便創(chuàng)建和記錄特定的裝配體設(shè)計(jì)過程。；以上是頂尖、導(dǎo)軌床身的設(shè)計(jì)結(jié)果。選擇（零件）項(xiàng)，單擊（確定）進(jìn)入。通過獨(dú)特的對(duì)多個(gè)實(shí)體的特征及控制，加快零部件建模速度。Solidworks 能夠直接讀取DWG格式的文件，在人工干預(yù)下，將 AutoCAD 的圖形轉(zhuǎn)換成Solidworks三維實(shí)體模型。他還可以動(dòng)態(tài)模擬裝配過程,進(jìn)行靜態(tài)干涉檢查，計(jì)算質(zhì)量特征，如質(zhì)心、慣性矩等。如用于溫度、噪聲、振動(dòng)、撓曲和壓力等檢測(cè)傳感器，隨著新器件的完善和進(jìn)入市場(chǎng)，會(huì)給數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在提高診斷性能方面提供新的手段。（3）圖示技術(shù)的應(yīng)用 隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)圖示技術(shù)成果，不斷地移植到數(shù)控系境中。（2）滾動(dòng)緩沖器概念 隨著CPU工作速度的提高和診斷信息量的增大，出現(xiàn)了滾動(dòng)緩沖器這個(gè)概念，經(jīng)滾動(dòng)緩沖器處理的數(shù)據(jù)有：進(jìn)給速度、操作者輸入信號(hào)、零件程序數(shù)據(jù)、控制裝置和機(jī)床報(bào)警等。（1）運(yùn)用數(shù)宇伺服技術(shù)擴(kuò)大診斷范圍 隨著數(shù)事伺服技術(shù)的迅速發(fā)展和普及應(yīng)用，數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)者從機(jī)床和伺服系統(tǒng)直接獲得更多的信息。中央維修站再將診斷結(jié)論和處理辦法通知用戶。（3）通訊診斷系統(tǒng) 通訊診斷系統(tǒng)又稱海外診斷。通過人工控制器，編程員可用簡(jiǎn)捷的記述把專家的知識(shí)編成程序，井把程序變成知識(shí)庫目標(biāo)形式，再存儲(chǔ)到知識(shí)庫中。如圖像識(shí)別、聲音識(shí)別、自動(dòng)翻譯和智能工業(yè)機(jī)器人等。自修復(fù)診斷軟件需要較多的插槽安裝備用模塊，備用模塊與系統(tǒng)其他部分的通訊連接應(yīng)與被替換模塊相同，所以自修復(fù)只適用于總線結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。（1）自修復(fù)診斷 正常情況下，自修復(fù)診斷在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置不參與運(yùn)行的備用模塊。如：美國(guó)AB公司的8200系統(tǒng)在作離線診斷檢查時(shí)，才把專用的診斷程序讀入CNC中作運(yùn)行檢查。離線診斷可在現(xiàn)場(chǎng)，也可在維修中心或原數(shù)控系統(tǒng)制造廠進(jìn)行。在線診斷已不只限于提供故障信息，還可依據(jù)地址的狀態(tài)，獲得各種各樣的信息。一臺(tái)帶有刀庫和交換工作臺(tái)的典型加工中心的診斷顯示信息有五百多條。有時(shí)存在故障與顯示功能有關(guān)，CRT已不能顯示報(bào)警信息，但仍可以觀察安裝在主板上的相應(yīng)發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)，并查閱亮滅狀態(tài)與故障內(nèi)容對(duì)照表，即可對(duì)故障原因作出判斷。此時(shí)系統(tǒng)不能投入正常運(yùn)行。在8系統(tǒng)的中央處理器MSl00模板上有四個(gè)硬件起動(dòng)診斷指示信號(hào)燈，其含義如下：M燃亮，代表中央處理器故障I／C燃亮，用戶存儲(chǔ)器故障S燃亮，位控制模塊板故障PC燃亮，可編程控制器故障根據(jù)以上指示燈，就可以判斷出硬件故障部位。某些特殊或規(guī)模龐大的系統(tǒng)起動(dòng)診斷周期要長(zhǎng)一些。數(shù)控系統(tǒng)的診斷大致分為初級(jí)診斷（起動(dòng)診斷、在線診斷和離線診斷）和高級(jí)診斷（自修復(fù)診斷、診斷指導(dǎo)專家系統(tǒng)和通訊診斷系統(tǒng)）。6. 數(shù)控機(jī)床故障診斷現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷技術(shù)，對(duì)各類診斷技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的剖析。當(dāng)掃描到某一列線上時(shí)，若無鍵按下，則行線都是高電平；若有一鍵按下時(shí)，交叉點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的行線變?yōu)榈碗娖?。鍵盤顯示 本次設(shè)計(jì)中，采用PC~~~PC 作為掃描口信號(hào)反向放大器按顯示器公共級(jí)，8031P口作為片選數(shù)據(jù)口。通過輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了以光為信號(hào)的輸出，輸入端與輸出端在電器繪出一種光隔離輸出電路，當(dāng)開關(guān)斷開，發(fā)光二級(jí)管不通，光敏三級(jí)管截止，輸出+5V高電平，當(dāng)閉合，發(fā)光二級(jí)管導(dǎo)通，激勵(lì)輸出三級(jí)管導(dǎo)通。 8031并行I/O口擴(kuò)展 8031有四個(gè)8位口(I/O端口),但真正能夠提供用戶使用的只有P1口,因?yàn)镻2 P0口通常用來傳送外存儲(chǔ)器的地址和數(shù)據(jù),: ①借用外面RAM地址來擴(kuò)充I/O端口。 8031對(duì)片外存儲(chǔ)器的選擇 EPRAM選擇： 根據(jù)MCS—51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的EPRAM芯片，確定存儲(chǔ)器容量為16K。用得較多的就是我所選用的8031。/tg(2176。 　縱向齒輪箱和溜板箱均加外罩,以保持機(jī)床原外觀，起到美化機(jī)床的效果,溜板箱上安裝了縱向快速進(jìn)給按鈕,以適應(yīng)機(jī)床調(diào)整時(shí)的操作需要和遇到意外時(shí)緊急處理。（3）橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的安裝：保留原手動(dòng)機(jī)構(gòu)。（3）齒輪傳動(dòng) 考慮步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角和絲杠導(dǎo)程只能按標(biāo)準(zhǔn)選擇，縱、橫向均采用錯(cuò)齒調(diào)隙的齒輪做減速運(yùn)動(dòng)。能夠滿足改裝后的要求，所以仍采用原機(jī)床的導(dǎo)軌。雖然閉環(huán)、半閉環(huán)對(duì)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較高精確的位置伺副。車床是控制刀具以給定速率沿指定路線運(yùn)動(dòng)來加工工件輪廓復(fù)雜的零件，其個(gè)坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)之間有著精確的出數(shù)關(guān)系，根據(jù)車床加工這一特點(diǎn)，采用連續(xù)控制系統(tǒng)比較合適，連續(xù)控制系統(tǒng)具有點(diǎn)位控制系統(tǒng)的功能，故定位方式采用增量坐標(biāo)控制。驅(qū)動(dòng)元件是利用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)利用滾珠絲杠。CA6140機(jī)床是一種普通精度的及萬能臥式機(jī)床，屬于使用范圍廣的通用機(jī)床。它是建立在微電子現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上。我國(guó)是擁有300萬機(jī)床國(guó)家。許多發(fā)達(dá)國(guó)家多做過系統(tǒng)的分析，如果舊機(jī)床設(shè)備以新設(shè)備更新，要付出很大的代價(jià)的，若利用“改造技術(shù)”，則節(jié)省大半資金，這種事半功倍的技術(shù)，不僅不浪費(fèi)資金而切還為小企業(yè)技術(shù)改造開創(chuàng)了新路，而且對(duì)實(shí)力雄厚的大企業(yè)也有很大的經(jīng)濟(jì)吸引力。早在60年代已經(jīng)開始迅速發(fā)展，并有專門企業(yè)經(jīng)營(yíng)這門業(yè)務(wù)，其發(fā)展的原因是多方面的。在加工程序運(yùn)行時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)根據(jù)加工程序的內(nèi)容，發(fā)出各種控制命令，如啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)，打開切削液、進(jìn)行刀具軌跡計(jì)算、向特殊的執(zhí)行單元發(fā)出數(shù)字位移脈沖和進(jìn)行進(jìn)給速度控制等。數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置。是由精密機(jī)械部件（如滾珠絲桿、高精度導(dǎo)軌、精密軸承、主軸）和復(fù)雜電氣部件（如數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置和伺服電機(jī)以及精密測(cè)量系統(tǒng)）構(gòu)成的一個(gè)完整的產(chǎn)品。Expands the I/Oconnection with 8155 chips and the external memory, uses the address lock to save with the decoder(3) SolidWorks Modelling Constructs including the software application and to the lathe entitytracesKeywords: Numerical control machine tool ,Singlechip Microputer ，Ball screw, the style BF stepper Motor, SolidWorks。本次設(shè)計(jì)作了下面的一些工作： 1機(jī)械部分采用了一級(jí)齒輪傳動(dòng)，以BF型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，以CBM/CDM滾珠絲杠作為重要元件，以便更好的實(shí)行軟件控制；2數(shù)控部分采用MCS51中的8031作為主控芯片建立一套單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)著重對(duì)CA6140普通車床的縱橫向進(jìn)給系統(tǒng)改造，并對(duì)縱橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)齒輪箱進(jìn)行改造。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床改造、單片機(jī), 滾珠絲杠 BF型步進(jìn)電機(jī) SolidWorks ABSTRACBecause of the great number of machine tools in our country ,the number is3,000, is impossible to renew them all without enough time and materialTo reform part of old ones with Numerrical Control(nc) OpenLoop control System to get high precision and high economy is a good way. The design emphases on the reform of lengthwise and axial feed systems, the fear box of the axial system, work has been in the paper:(1) Based on the onelevel driving , the style BFstepper Motor which acts the Soure of power, the CDM/CBM screw ball which is the important transmission element, the part of machinery realizes the software control.(2) The numerical control partially uses in MCS51 8031 to do primarily controls the chip to establish a set of monolithic integrated circuits application system。數(shù)控機(jī)床是一個(gè)精密的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。確認(rèn)無誤后，再將被加工零件裝夾好；對(duì)刀后，即可啟動(dòng)機(jī)床運(yùn)行加工程序。數(shù)控機(jī)床改造在國(guó)外以發(fā)展