高性價比銑床數(shù)控系統(tǒng).pdf

1、本論文主要圍繞南京工程學(xué)院委托研發(fā)項目——“高性價比銑床數(shù)控系統(tǒng)”的開發(fā)研制工作展開。眾所周知，機(jī)械制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)中不可缺少的重要生產(chǎn)工具。數(shù)控系統(tǒng)是采用數(shù)字形式信息控制的數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵和核心組成部分，是機(jī)床的主控制器；其對于數(shù)控機(jī)床的作用如同人腦對于人體的作用。 目前，數(shù)控機(jī)床采用的數(shù)控系統(tǒng)按其性能大體上可分為高檔型、普及型和經(jīng)濟(jì)型三類系統(tǒng)。高檔型數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)大，價格昂貴，動輒要上

2、百萬元，基本上要從國外進(jìn)口，用于國防、航空航天等特殊的組合機(jī)械加工領(lǐng)域。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)指功能水平低且價格低廉的數(shù)控系統(tǒng)，價格通常在10萬元以內(nèi)。普及型數(shù)控系統(tǒng)能加工復(fù)雜零件，這類系統(tǒng)功能實用，但價格比經(jīng)濟(jì)型貴不少，其售價通常高達(dá)幾十萬元。在我國企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中用到多數(shù)是經(jīng)濟(jì)型和普及型數(shù)控系統(tǒng)。由于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)價格雖低但功能簡單，加工出的零件質(zhì)量不高，無法充分滿足生產(chǎn)需要；普及型數(shù)控系統(tǒng)功能齊全，加工質(zhì)量高但價格相對昂貴，對我國目前面廣量

3、大的生產(chǎn)型中小型企業(yè)來說選用普及型數(shù)控機(jī)床的實際投資效益和經(jīng)濟(jì)性往往欠佳。 因此，在充分分析我國國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床技術(shù)現(xiàn)狀和市場需求基礎(chǔ)上，南京工程學(xué)院數(shù)控研究所和東南大學(xué)自控系決定合作研制高性價比銑床數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)的成本和普及型系統(tǒng)的大多數(shù)功能，能很好地解決數(shù)控系統(tǒng)加工功能和投資成本之間存在矛盾的問題。本數(shù)控系統(tǒng)研制成功將為用戶提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約投資成本提供一個很好的選擇，具有良好的使用價值和推廣應(yīng)用前

4、景。 本人在學(xué)位論文期間完成高性價比銑床數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計以及整個樣機(jī)的調(diào)試和試運(yùn)行工作。該系統(tǒng)以高性價比16位單片機(jī)80C196KC為核心，輔以先進(jìn)的可編稗邏輯器件CPLD芯片對系統(tǒng)進(jìn)行精心的優(yōu)化設(shè)計。從而使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度和能力大大優(yōu)于一般常見的同樣以單片機(jī)為核心的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)；同時又避免了采用微處理器為核心的普及型系統(tǒng)因微處理器芯片本身不帶諸如I/O口、計數(shù)器/定時器、串行通信接口和靈活的多級中斷系統(tǒng)等外設(shè)而需外配大量I

5、C芯片和可編程控制器所帶來的成本上升。 該系統(tǒng)具有編程、手動操作、參數(shù)設(shè)置、輸入輸出測試、自動加工、通信、圖形模擬、DNC加工共8項功能；進(jìn)給分辨率為1μm，快速進(jìn)給速度可達(dá)12m/min，零件輪廓段之間的加工連續(xù)均勻，能自動實現(xiàn)C功能刀具補(bǔ)償，達(dá)到了普及型數(shù)控系統(tǒng)通常所具有的功能和加工能力。 本論文各章節(jié)內(nèi)容安排如此下： 第一章緒論，介紹本項目的背景、目的和意義；第二章介紹數(shù)控系統(tǒng)的功能要求和技術(shù)要求，規(guī)劃系統(tǒng)