【正文】 在設(shè)計(jì)結(jié)尾階段，我的同學(xué)和朋友們對(duì)我的設(shè)計(jì)和論文的書寫給予很大的幫助。 在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足；對(duì)市場(chǎng)的不規(guī)范、國(guó)外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足；對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠?；菊莆樟爽F(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。 數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)過程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。 3. 向智能化方向發(fā)展 基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。 還要指出的是，雖然國(guó)外早已改稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（即CNC）了，而我國(guó)仍習(xí)慣稱數(shù)控（NC）。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1971年，美國(guó)INTEL公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡(jiǎn)稱CPU）。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路搭成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（HARDWIRED NC），簡(jiǎn)稱為數(shù)控（NC）。 6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。由兩者比較來看,由下而上的設(shè)計(jì)中,由于零件皆為獨(dú)立的設(shè)計(jì),所以其間的關(guān)系和重新產(chǎn)生零件的操作較由上而下的設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單,為此本次設(shè)計(jì)采用第一種方法。然后在利用拉伸功能就完成了主軸箱的設(shè)計(jì)，如圖： 圖7—3從而生成主軸箱，實(shí)圖下：圖7—4主軸箱這就是主軸箱的設(shè)計(jì)過程，在CA6140設(shè)計(jì)過程中需要大量的零件如：刀架、導(dǎo)軌、頂圖7—5 頂尖 圖7—6導(dǎo)軌床身尖等。 ■ SolidWorks全面采用非全約束的特征建模技術(shù),由于其設(shè)計(jì)過程的全相關(guān)性,可以在設(shè)計(jì)過程的任何階段修改設(shè)計(jì),同時(shí)還提供自頂向下的裝配方法,自頂向下的裝配方法使工程師能夠在裝配環(huán)境中參考裝配體其他零件的位置及尺寸設(shè)計(jì)新零件,“封套”功能,“產(chǎn)品配置”功能,可為用戶設(shè)計(jì)不同“構(gòu)型”、分析、加工和數(shù)據(jù)管理整個(gè)過程,所獲得的分析和加工模擬結(jié)果成了產(chǎn)品模型的屬性,在SolidWorks的特征管理器中清晰的列出了詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息。這給技術(shù)人員提供一份重要的歷史記錄。在中央維修站分析診斷數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)可能存在的故障隱患。診斷專家系統(tǒng)以專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，自動(dòng)模仿專家解決復(fù)雜問題的思維活動(dòng)，這就使普通工作人員同樣能對(duì)故障作出具有專家級(jí)水平的診斷結(jié)論。（2）診斷指導(dǎo)專家系統(tǒng) 近30年來，各個(gè)領(lǐng)域人工智能的開發(fā)研究已獲得很大進(jìn)展。維修人員可隨時(shí)用鍵盤調(diào)用這程序并使之運(yùn)行，然后在CRT上觀察診斷結(jié)果。離線診斷力求把故障的可能范圍縮小到最低限度?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)診斷顯示的信息一般為數(shù)百條。否則數(shù)控系統(tǒng)將通過顯示器報(bào)告故障信息。起動(dòng)診斷用數(shù)秒鐘即告完成，一般不超過10秒。這樣無(wú)論哪個(gè)方向都能引起中斷，當(dāng)X，Z等一越界，則相應(yīng)的紅燈亮報(bào)警。當(dāng)改變通電時(shí)，電流從零逐漸增大，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使電流按指數(shù)規(guī)律上升。 RAM選擇：?jiǎn)纹瑱C(jī)的擴(kuò)展RAM多選用靜態(tài)RAM，根據(jù)容量要求和RAM與CPU的讀寫時(shí)序匹配的要求，這里選用大容量的RAM6264兩片。三者的引腳完全兼容，僅在結(jié)構(gòu)上有一些差異，主要是8031：8031是無(wú)ROM的8051，而8751是用EPROM代替ROM的8051。當(dāng)螺釘松開時(shí)，由于各個(gè)彈簧所受力不同而自動(dòng)調(diào)節(jié)間隙，再用螺釘緊固。要使系統(tǒng)指令好，有能滿足精度要求，本次改造采用滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。并且伴隨電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，目前大多采用直流電動(dòng)機(jī)或交流電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件。為此，本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)CA6140普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造，利用微機(jī)對(duì)縱橫向進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)行開環(huán)控制。用這控制技術(shù)正是適應(yīng)這一要求。其次是經(jīng)濟(jì)上的原因。確認(rèn)無(wú)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)床是一個(gè)精密的機(jī)電一體化產(chǎn)品。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。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。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。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。我國(guó)是擁有300萬(wàn)機(jī)床國(guó)家。CA6140機(jī)床是一種普通精度的及萬(wàn)能臥式機(jī)床，屬于使用范圍廣的通用機(jī)床。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。能夠滿足改裝后的要求，所以仍采用原機(jī)床的導(dǎo)軌。（3）橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的安裝：保留原手動(dòng)機(jī)構(gòu)。/tg(2176。 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。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。當(dāng)掃描到某一列線上時(shí)，若無(wú)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?。?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)）。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。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。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。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。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)。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(kù)目標(biāo)形式，再存儲(chǔ)到知識(shí)庫(kù)中。中央維修站再將診斷結(jié)論和處理辦法通知用戶。（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。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。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。選擇（零件）項(xiàng)，單擊（確定）進(jìn)入。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。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。 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。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。 數(shù)控未來發(fā)展的趨勢(shì):1. 繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展 （1）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù) 在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50％，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10％。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，我國(guó)高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國(guó)的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。3沒有規(guī)模就不會(huì)有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會(huì)有價(jià)格低廉而富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國(guó)的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。牢記科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。 參考文獻(xiàn)[1] 李善術(shù). 數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2004年[2] 李華. 機(jī)械制造技術(shù)[M]. 高等教育出版社. 2000年[3] 數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1997年[4] 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)（上,下）[M] . 東北大學(xué)出版社. 1994年[5] 張玉、李文敏. 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