【正文】 數(shù)控技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀1有些廠家也把這種裝置稱為融合系統(tǒng)(fusion system)。如果把直流電機進行“里翻外”的處理，即把電驅(qū)繞組裝在定子，轉(zhuǎn)子為永磁部分，由轉(zhuǎn)子軸上的編碼器測出磁極位置，這就構(gòu)成了永磁無刷電機。一般由DNC功能進行控制。目前在工業(yè)上采用的現(xiàn)場總線有ProfibusDP，SERCOS，JPCN1，Deviconet，CAN，hterbus—S，Marco等。(2)智能控制，計及機床的機械性能，可按最佳的允許進給率和最大的允許加速度使機床的功能得到最大的發(fā)揮。 e.這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。b.第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。存在差距的主要原因(1)認識方面對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點認識不足。步進電機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，電氣控制和驅(qū)動電路也簡單，體積小，重量輕，價格便宜，設(shè)計制造較簡單，容易調(diào)試，使用維修方便。三種型號的引腳完全相同，僅在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有少許差別，可以說8031是沒有ROM的8051，而8751是EPROM代替ROM的8051。數(shù)據(jù)總線DB數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由口直接提供?！cRAM的～一一對應(yīng)連接，其余地址經(jīng)譯碼產(chǎn)生片選信號。圖41 時鐘電路圖②復(fù)位電路單片機的復(fù)位都是靠外部電路實現(xiàn)。ｂ．鍵盤接口原理鍵盤是由若干個鍵盤組成的開關(guān)矩陣，它是最簡單的單片機輸入設(shè)備，如圖４－５所示：圖45 鍵盤工作原理圖圖中行線通過電阻接＋５Ｖ電壓，當鍵盤斷開時，所有行線和列線斷開，行線～都是高電平，當鍵盤上某一鍵閉合時，則該鍵所對應(yīng)的行線和列線短路，～相當于控制信號，例如７號鍵閉合時，行線和列線短路，此時的電平由的電平控制，例如把行線接到微機輸入口讀行線狀態(tài)，若～都是高電平，則這一列沒有閉合，如果讀出的列線不全為高電平，則輸入為低電平和相關(guān)的鍵處于閉合狀態(tài)；若無閉合，接著使為低電平，其余列線為高電平，檢查這一列上是否有鍵閉合，這種逐行逐列的檢查鍵盤的過程稱為對鍵盤的一次掃描。通過設(shè)計實踐，逐漸樹立正確的設(shè)計思想，增強創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握設(shè)計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力，另外通過這次設(shè)計，進行各種設(shè)計計算、繪圖技能以及運用各種技術(shù)標準、規(guī)范。首先根據(jù)最大靜轉(zhuǎn)距從表中查出，當步進電機為五相五拍時， 橫向：按此最大靜轉(zhuǎn)矩產(chǎn)步進電機型號表（五相）可查出，大于所需靜轉(zhuǎn)矩，可作為初選型號。⑤鍵盤顯示接口電路ａ．顯示器工作原理數(shù)控系統(tǒng)中使用的顯示器主要有ＬＥＤ和ＬＣＤ，也有采用ＣＲＴ接口顯示方式。（２）輔助電路的具體設(shè)計①８０３１的時鐘電路如圖４－１時鐘電路圖。由于8031復(fù)位后從0000H單元開始執(zhí)行程序，故程序存儲器地址應(yīng)從0000H就開始。I/O口的驅(qū)動功能為：口驅(qū)動8個TTL門電路，而、只能驅(qū)動4個TTL門電路。這里選用MCS—51系列中的8031芯片。在我過設(shè)備數(shù)控化改造的一段時間里，較多采用步進電機作為伺服驅(qū)動元件。，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(1)技術(shù)水平上，與國外先進水平大約落后10至15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。Model)，其目標是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。Environment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。因此促進了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復(fù)合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。d. 具有高速內(nèi)裝的PMC(有的廠商稱為PLC)， 以減少加工的循環(huán)的時間： (1)梯形圖和順序程序由專用的PMC處理器控制，這種結(jié)構(gòu)可進行快速大規(guī)模順序控制。功能以高速、超精為核心，并具有智能控制?，F(xiàn)場總線是以單個分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用總線相連接，實現(xiàn)相互交換信息，共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。 CNC系統(tǒng)的連網(wǎng) 數(shù)控系統(tǒng)從控制單臺機床到控制多臺機床的分級式控制需要網(wǎng)絡(luò)進行通信；網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)是進行通信，共享信息。交流異步電機雖然價格便宜、結(jié)構(gòu)簡單，但早期由於控制性能差，所以很長時間沒有在數(shù)控系統(tǒng)上得到應(yīng)用。而系統(tǒng)功能首先追求的仍然是高精高速的加工。但價格較昂貴，需要正確分析其使用的經(jīng)濟合理性。1. 2數(shù)控機床與數(shù)控技術(shù)國內(nèi)數(shù)控機床現(xiàn)狀由于機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速增長，國內(nèi)機電產(chǎn)品市場需求年均增長30％，帶動了機床市場需求30％以上的增長。同時，持續(xù)地提高經(jīng)濟加工精度也是適應(yīng)市場競爭的另一個主要目標。采用滾珠絲桿對原動機床的縱向、橫向進給系統(tǒng)進行改造，驅(qū)動裝置為步進電機。，也可以進行智能化數(shù)控機床改造。同時采用無級變速方式，使其轉(zhuǎn)速提高到2000r/min，實現(xiàn)了高速化。另外，我國機床出口增長較快。 開放結(jié)構(gòu)的發(fā)展 數(shù)控技術(shù)從發(fā)明到現(xiàn)在，已有近50年的歷史。由于它工作可靠，界面開放，越來越受到機床制造商的歡迎。這種電機具有良好的伺服性能。通過DNC功能形成網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)對零件程序的上傳或讀、寫CNC的數(shù)據(jù)：PLC數(shù)據(jù)的傳送；存貯器操作控制；系統(tǒng)狀態(tài)采集和遠程控制等。有的公司還有自己的總線，比如FANUC的FSSB，I／OLINK(相當于JPCN—1)，YASKAW^的MOTIONLINK等。以便降低加工時間，提高效率，同時提高加工精度。從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。關(guān)于數(shù)控標準數(shù)控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足。位移精度較好，對各種干擾因素不敏感，結(jié)構(gòu)誤差不會累積。工業(yè)控制中應(yīng)用最多的是8031?？刂瓶偩€CB由口的第二功能狀態(tài)和四根獨立的控制線RESET，ALE，組成。數(shù)據(jù)總線 ～分別與存儲器～一一對應(yīng)連接。在時鐘電路工作后，只要在ＲＥＳＥＴ引腳上出現(xiàn)１０ｍｓ以上的高電平，單片機便實現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，以后單片機便從００００Ｈ單元開始執(zhí)行程序。第三章 進給伺服系統(tǒng)傳動計算CA6162機床主要技術(shù)參數(shù)如下：最大回轉(zhuǎn)直徑 320mm電機功率 4KWLmax 640mm快進速度 縱向 橫向 切削速度 縱向 橫向 定位精度 移動部件重量 縱向 800N橫向 500N加速時間 25ms機床效率 機械部分設(shè)計計算。學(xué)會怎樣查找應(yīng)用設(shè)計手冊和有關(guān)資料，進行全面的機械機械基本技能的綜合性大型練習(xí)。最大切削負載時所需力矩式中： 在采用絲杠螺母副傳動時，上述各種力矩可用下式計算式中：摩擦力矩 式中：附加摩擦力矩 式中： 折算到電機軸上的切削負載力矩式中：具體計算：橫向： 目前，經(jīng)濟型數(shù)控車床中大多數(shù)采用反應(yīng)式步進電機。設(shè)計時根據(jù)選用的步進電機的容量選擇功率放大器。ＣＰＵ讀地址時，做狀態(tài)寄存器，讀出時是當前Ｉ／Ｏ口和定時器的狀態(tài)，而寫時則作為命令寄存器寫入命令。因此，EPROM和RAM的地址分配較自由，不必考慮是否發(fā)生沖突?？刂凭€：（中斷取指令控制），ALE（地址鎖存控制），（中斷存儲器選擇），RESET（復(fù)位控制）電源及時鐘：，應(yīng)用特性：I/O口線不能都用作用戶I/O線，除8051，8751外真正可完全為用戶使用的I/O口線，只有口以及部分作為第一功能使用的口。（1）主控制器及主控制芯片的選擇目前在數(shù)控系統(tǒng)中常用的芯片有8086，8088，80286，80386以及8098，8096等16位機的CPU，在一般的數(shù)控系統(tǒng)中推薦采用MCS—51系列單片機作為主控制器。一般應(yīng)根據(jù)設(shè)計任務(wù)，機床實際情況和要求提出幾個總體方案，進行綜合分析，比較和論證，最后選出一個合理的總體方案。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比(與國外對比)不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴大趨勢。Tools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機床加工信息交換的超級模型(SuperManufacturing當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。（3）通過RS—485接口傳送I／0信號：或且也可采用Prellbus—DP(符合歐洲1標準EN50170)以12Mbps進行高速通信。. 開放性：系統(tǒng)可通過光纖與PC機連接，采用Window兼容軟件和開發(fā)環(huán)境。這種系統(tǒng)的缺點是：信息集成能力不強、系統(tǒng)不開放、可集成性差、專業(yè)性不強、可靠性不易保證、可維護性不高。 3但直流電機存在以下