《CA6140型車床數(shù)控改裝設計（論文）》

CA6140型車床數(shù)控改裝設計TOC\o"1-3"\h\u31702第1章引言 -1-CA6140型車床數(shù)控改裝設計摘要當今社會上機械加工行業(yè)在飛速發(fā)展，機床作為一個必不可少的工具，而傳統(tǒng)機械車床已經(jīng)不能適應當下的生產(chǎn)加工節(jié)奏，數(shù)控機床已經(jīng)成為主要的加工生產(chǎn)設備，逐漸取代傳統(tǒng)普通車床。而針對大多數(shù)企業(yè)有著大量的使用壽命較長的普通車床，其加工精度低，加工效率慢，但全面更換給企業(yè)帶來經(jīng)濟壓力巨大。因而通過普通車床的數(shù)控化改裝來改變現(xiàn)狀。普通車床的數(shù)控化改裝，能大大提高企業(yè)加工效率，其改裝花費相比于購買新型的機床節(jié)約很多，可以給企業(yè)帶來不錯的經(jīng)濟效益，同時舊機床的數(shù)控化改裝，是提高我國機床數(shù)控化率的重要途徑。本文以CA6140普通車床為研究對象，改變其機械結構，形成新的機械系統(tǒng)。采用MCS-51一系列單片機的數(shù)控控制系統(tǒng)。通過傳動帶動滾珠絲杠的減速運動，完成縱向、橫向進給運動，同時控制著刀架運動，使其變?yōu)樽詣踊ｊP鍵詞：機械改裝；數(shù)控改裝；單片機；數(shù)控機床第1章引言數(shù)控車床是機電、液氣一體化的典型產(chǎn)品，是現(xiàn)代機械制造業(yè)不可缺少的重要組成部分。加工設備在機械制造業(yè)中占有重要地位，可以解決機械制造中結構復雜、精密的問題。密集、小批量、易變件加工問題，且產(chǎn)品加工質量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。企業(yè)要在激烈的市場競爭中生存和發(fā)展，必須在最短的時間內把重點放在第一位。不同的質量、低成本，生產(chǎn)出符合市場需求、性能適宜的產(chǎn)品，而產(chǎn)品質量現(xiàn)有的加工設備往往直接影響到工廠的優(yōu)缺點、制造周期的速度和生產(chǎn)成本。目前，使用先進的數(shù)控機床已成為我國制造技術發(fā)展的總趨勢。購買新的數(shù)控機床是提高數(shù)控化率的主要途徑，但成本太高，許多工廠短期內不能有這么多資金，嚴重阻礙了企業(yè)設備更新?lián)Q代和設備改裝的步伐；同時，大多數(shù)企業(yè)仍有大量的普通機床具有長期的使用壽命，因為普通機床的加工精度相對較低，而且設備改裝相對容易。雖然不能成批生產(chǎn)，生產(chǎn)自動化程度不高，生產(chǎn)適應性差，但考慮到投資成本、行業(yè)連續(xù)性和轉型周期，不能立即淘汰?，F(xiàn)有舊機床改裝及相應的數(shù)控系統(tǒng)，普通機床改裝為數(shù)控機床，是許多企業(yè)將現(xiàn)有設備改裝為數(shù)控機床的首選方法。這也是提高機床數(shù)控效率的有效途徑。這是降低投資、提高產(chǎn)品加工精度和質量、提高生產(chǎn)效率、增強企業(yè)競爭力的捷徑。中國在成為世界制造業(yè)中心和制造業(yè)強國的進程中占有一席之地。本文通過對CA6140的數(shù)控改裝，實現(xiàn)車床改裝換代。第2章普通車床數(shù)控改裝整體方案2.1設計任務本次改裝的是CA6140型臥式車床，長度750毫米。技術參數(shù)如下：CA6140型臥式車床的部分主要技術參數(shù)如下表1床身最大工件回轉直徑/mm400刀架最大工件回轉直徑/mm210最大棒料直徑/mm47最大工件長度/mm750100015002000最大加工長度/mm65090014001900主軸轉速范圍（r/min）正轉10~1400反轉14~1580進給量范圍（mm/r）縱向0.028~6.33橫向0.014~3.16標準螺紋加工范圍公制t=1~192mm英制a=2~24牙/in模數(shù)制m=0.25~48mm徑節(jié)制DP=1~96牙/in表2-1CA6140主要技術參數(shù)數(shù)控改裝主要包括傳動系統(tǒng)的機械改裝和數(shù)控裝置的設計。因為經(jīng)濟的數(shù)控機床為了簡化結構，降低成本，提出了步進電機的開環(huán)控制系統(tǒng)。通過控制垂直和水平進給系統(tǒng)保證了改裝后的車床具有定位、直線插補、圓弧插補和懸掛功能。為了達到機床所需的分辨率，采用步進電機通過齒輪減速驅動螺桿，保證一定的傳動精度和穩(wěn)定性，盡量減少摩擦，選用滾珠絲杠副螺母。本設計任務是，對CA6140普通車床數(shù)控改裝后的主要功能和用途也應保持不變。可前后控制主軸，實現(xiàn)不同切削速度下主軸速度的變化；刀架可實現(xiàn)縱向和橫向進給運動，具有換刀點四個刀具位置自動切換的功能，選擇刀具；加工螺紋時，應保證主軸旋轉一次，刀架移動加工螺紋的螺距或導程。數(shù)控化改裝后，數(shù)控系統(tǒng)需要其一一控制，數(shù)控機床的目標仍然是中小型軸、盤、螺紋零件的粗加工或半精加工，縱向（Z）脈沖等效0.01mm/脈沖，橫向（X）脈沖等效0.005mm/以脈沖、輸入處理程序由數(shù)控系統(tǒng)完成。進給指令通過I/O接口輸出到X軸和Z軸步進電機。齒輪減速后，滾珠絲杠轉動，刀架在螺母驅動下直線運動，實現(xiàn)縱向和橫向自動進給運動。換刀指令通過刀架控制器控制三相電機，實現(xiàn)刀架自動定位功能，螺紋車削功率功能由脈沖編碼器協(xié)調。2.1.1主要配置該方案采用MCS-51系列8031單片機擴展系統(tǒng)，主軸傳動不變，實現(xiàn)有限變速；采用混合式步進電機驅動縱向和橫向，采用滾珠螺母和絲杠傳動實現(xiàn)自動進給；自動換刀控制實現(xiàn)：采用螺紋加工方式，整機采用床身前后半防護設計，外形美觀，操作方便。2.1.2改裝要點主傳動保留了主軸箱、床身導軌、滑板和尾座，同時丟棄了現(xiàn)有的車床進給箱、滑塊箱、刀架等，進給傳動采用開環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)伺服系統(tǒng)沒有檢測元件來檢測機械運動，即位置傳感器沒有反饋信號。采用步進電機或電液脈沖電機驅動，運動速度低，精度低。在運動中容易引起振蕩和階躍損失。因此，它主要用于經(jīng)濟或簡單的數(shù)控機床。精度和速度的提高是有限的?？v向步進電機支架進料箱需重新設計制造；步進電機支架及連接器2個，絲杠支架及滑塊連接器2個，電動刀架連接器、電器柜及主要保護件需設計制造；主要部件需組裝、安裝和調整。2.2總體改裝系統(tǒng)框架根據(jù)CA6140的性能指標和工作條件，采用價格相對低廉的數(shù)控系統(tǒng)，對CA6140車床的X、Z軸進行了電子手輪、混合式步進驅動裝置和滾珠絲杠螺母副的改裝，保留了原有的主軸系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，兩軸采用滾珠絲杠結構機械驅動：刀架采用四位電動驅動，運用于塑化處理的滑板，使用半封閉的機床防護罩，滾珠絲杠和滑板使用手動泵噴射潤滑。根據(jù)以上擬定的數(shù)控改裝方案，如圖1為數(shù)控系統(tǒng)及控制方案。圖2-2數(shù)控系統(tǒng)流程圖第3章機械部分的設計與改裝3.1車床機械結構的設計改裝將原來的三角形導軌改為塑料粘合導軌，具有相同的動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)，并具有潤滑效果。它能有效減少摩擦，使運動更加平穩(wěn)，提高導軌的耐磨性。另一方面，它可以大大提高運動的減震性能和自身的技術性能。拆下原進料箱和滑盒，將縱向步進電機裝入原進料箱，安裝減速器；將橫向步進電機裝入原滑盒，并安裝減速器。拆下原光面螺釘和絲杠，更換為滾珠絲杠，連接到新安裝的齒輪箱上。整個系統(tǒng)的進給運動和主驅動運動不僅由主軸電機控制，而且由各自的步進電機控制。這就需要在原主軸上安裝一個脈沖發(fā)生器，這樣整個運動系統(tǒng)就可以相互連接。原刀架裝上三相異步電動機，控制刀具自動更換。3.2主軸系統(tǒng)改裝主軸是數(shù)控車床的重要組成部分，要求其剛性好、精度高、噪聲低。主軸箱中的傳動軸、齒輪、離合器和鏈輪均已拆下。主軸箱用于支撐和安裝主軸，使主軸不受動力傳遞等因素的影響。主軸前支承采用雙列圓錐滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承。接觸角為60度。成對安裝的角接觸軸承用于主軸的后支承。這種結構可以使主軸承承受較大的徑向和軸向載荷，滿足機床強力切削的要求。由于主軸旋轉和進給運動之間沒有機械連接，為了加工螺紋，有必要在進給伺服電機的輸入脈沖信號和主軸速度之間建立關聯(lián)。因此，利用主軸編碼器檢測主軸旋轉信號，可以實現(xiàn)主軸轉速的反饋調節(jié)和進給運動的同步控制。主軸前端安裝支架，主軸旋轉運動通過同步帶和1:1齒輪傳遞給光電編碼器。編碼器將檢測到的主軸旋轉數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺NC系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)控制進給系統(tǒng)的運動，實現(xiàn)加工螺紋時主軸的旋轉和刀具的移動。變頻器控制主軸電機，實現(xiàn)主軸的無級調速。它具有高速穩(wěn)定、調速范圍寬、噪音低、振動小、使用壽命長等特點。3.2.1主軸無級變速的實現(xiàn)為了保證加工效率和提高工件質量，主軸必須能夠實現(xiàn)恒速切削。改裝時應考慮數(shù)控車床在自動加工過程中負荷切削力的變化，要求機床主軸傳動必須采用無級變速。只有主軸電機的聯(lián)軸器與主軸直接相連，才能直接由電機驅動主軸，有效地提高主軸的剛度。在車床主軸的改裝中，有兩種實現(xiàn)電機無級變速的方法。一是直接采購成品伺服電機，淘汰舊電機。第二種方法是利用變頻器改變電機的驅動方式。該方法成本較低，同時可以充分利用原電機。如果采用第一種方式，再次購買主軸伺服電機，則必須對原電機的主軸箱進行相應的改裝，以便安裝新的伺服電機。該方法快速方便，但改裝成本高。通過對比分析，選擇第二種變換方法，即在原三相異步電動機上安裝數(shù)控系統(tǒng)控制變頻器，驅動變頻器不同頻率的異步電動機，實現(xiàn)主軸的無級變速。3.2.2主軸位置信號反饋元器件的選擇與安裝為了使改裝后的數(shù)控車床能夠自動加工螺紋，機床主軸位置信號的反饋元件應采用主軸脈沖編碼器。其目的是檢測主軸旋轉角度的位置。通過主軸脈沖編碼器數(shù)控系統(tǒng)的信息轉換系統(tǒng)，主軸可旋轉一次，刀架可縱向移動一根引線。主軸脈沖編碼器通常有兩種安裝方式：同軸安裝和離軸安裝。同軸安裝結構簡單。缺點是安裝后不能通過車床主軸孔加工零件，限制了零件的加工長度。因此，離軸安裝更為合適。主軸的動力通過主軸箱和兩級齒輪傳遞給輪軸X。主軸編碼器1由支架2固定，并通過聯(lián)軸器3與悶頭4連接。悶頭4通過過盈配合與主軸箱的內軸X連接。1ZXB-1型主軸編碼器2支架3MC連軸器4悶頭5軸X圖3-2-2主軸編碼器裝配圖選擇ZXB-1編碼器作為主軸編碼器。編碼器結構堅固，可靠性高，壽命長，環(huán)保性強。主軸編碼器的連接方式有兩種選擇，一種是剛性連接，另一種是柔性連接。剛性是軸套連接中最常用的一種。這種連接方法對連接器的制造和安裝精度要求很高。在安裝過程中，如果技術人員同軸度誤差較大，會引起偏差，造成測量信號不準確。嚴重時會損壞主軸編碼器的光柵盤，造成主軸編碼器的硬損壞。如果采用柔性連接，即采用彈性元件的連接方式。連接時，可采用彈性聯(lián)軸節(jié)中的固定螺釘式或卡箍式連接。如果采用固定螺釘式連接，連接方式是將螺釘插入軸內，螺釘前端直接接觸軸表面。方法相對簡單，但可能造成軸損壞。采用卡箍式彈性聯(lián)軸節(jié)連接時，可充分利用螺釘?shù)逆i緊力，充分利用螺釘?shù)氖湛s?？讖剑i定軸。這樣，在不損壞軸的情況下就可以輕松地進行安裝和拆卸工作。所以ZXB-1主軸編碼器采用卡箍式安裝連接方式，彈性聯(lián)軸器采用日本東方電機的MC型號200608-C型聯(lián)軸器。3.3進給系統(tǒng)的改裝數(shù)控機床的進給運動是數(shù)控的直接目標。加工工件的位置坐標和輪廓精度受進給運動的旋轉精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響。因此，進給系統(tǒng)的設計應充分注意減少摩擦，提高傳動精度和剛度，消除傳動間隙，減小運動部件的慣性。根據(jù)機床設計手冊，完成了縱橫向進給系統(tǒng)滾珠絲杠的設計計算和步進電機所需力矩的計算，確定了滾珠絲杠和電機的型號和規(guī)格。經(jīng)計算選取Z向滾珠絲杠型號GD4006－3－P4，步進電動機型號為110BYG350C；X向滾珠絲杠型號為GD2004LH－3－P4，伺服電動機型號110BYG350B，各項性能指標均符合設計要求。拆下原機床的進料箱、齒輪箱、溜槽箱、滑動螺釘和光滑螺釘。滾珠絲杠仍采用原絲杠位置，螺母副通過支架安裝在鞍座底部。X、Z軸交流伺服電機安裝在床身尾部和中間滑板后部。它們通過聯(lián)軸節(jié)與滾珠絲杠副連接。滾珠絲杠副將伺服電機的旋轉運動變?yōu)橹本€運動，帶動滑塊箱實現(xiàn)縱向和橫向進給運動。該方法具有傳動效率高、傳動平穩(wěn)、定位精度好、傳動剛度高等特點。由于滾珠絲杠的軸向間隙，為了保證反向傳動的精度和軸向剛度，可采用雙螺母消除絲杠間隙的方法進行調整。3.3.1縱向進給系統(tǒng)的機械部分改裝對車床縱向進給傳動系統(tǒng)進行了改裝，設計方案如圖4所示。從圖4中可以看到縱向步進電機1帶動減速齒輪2，將動力傳遞給縱向滾珠絲杠3，滾珠絲杠的螺母副帶動工作臺4作往復運動。原機床進給箱仍保留。滾珠絲杠的左端繼續(xù)采用原有的固定支撐結構。套筒聯(lián)軸器5與支撐軸6連接后，套筒聯(lián)軸器與滾珠絲杠3連接，然后通過兩個垂直錐形銷與滾珠絲杠連接。安裝后結構簡單，徑向尺寸小，既能防止安裝過程中連接軸的位移和偏移，又能消除附加應力。圖3-3-1縱向進給系統(tǒng)圖縱向步進電機的安裝如圖5所示。滾珠絲杠右端由原滑動軸承支撐座10支撐，徑向支撐由一對深溝球軸承7實現(xiàn)。一對圓螺母的圖紙中未顯示滾珠絲杠的預拉伸和滾珠絲杠左端的鎖定。這樣，縱向滾珠絲杠的支架就固定在右端，浮動在左端。這樣，雙螺母螺紋預緊方法的安裝可以同時消除螺釘與螺母之間的間隙，為滾珠絲杠的調整提供了方便。步進電機1由間隙消除齒輪8減速。減速器輸出軸通過套筒聯(lián)軸器12與絲杠連接。固定銷9防止減速器轉動。圖3-3-1縱向步進電機裝配圖滾珠絲杠3代替原滑動絲杠，空間位置不變。然后將螺母副和支架1組裝安裝在床底。安裝示意圖如圖6所示。支架1不需要固定一次就可以形成可移動的模板。調整絲杠位置后，再擰緊絲杠。圖3-3-1縱向滾珠杠絲裝配圖3.3.2橫向系統(tǒng)的機械部分改裝橫向進給系統(tǒng)的改裝設計如圖所示。采用滾珠絲杠代替滑動絲杠，采用一端固定、一端浮動的安裝方式。雙螺母螺紋的預緊方法也消除了螺釘和螺母之間的間隙。鞍座后部裝有橫向步進電機和減速器。同時增加支撐短軸，滾珠絲杠通過套筒聯(lián)軸器連接。原機床橫向進給螺桿的滑動軸承座仍作為右端的徑向支撐。如果位置稍有偏差，可以適當修改原始支架。一對推力球軸承承受雙軸力。在床身的左端，原車床的懸掛結構轉變?yōu)橹谓Y構。改裝方法是將減速器輸出軸通過連接短軸和聯(lián)接套與滾珠絲杠連接。整個螺桿通過一對圓螺母實現(xiàn)預拉伸和鎖緊，保證安裝后的軸向剛度。圖3-3-2橫向進給系統(tǒng)圖3.3.3齒輪在傳動過程中的間隙消除除了對高運動精度和工作穩(wěn)定性的要求外，還必須盡可能消除成對齒輪之間的傳動間隙。否則，進給系統(tǒng)每次反轉后，運動都會滯后于指令信號，對加工精度有很大影響。因此，數(shù)控機床的進給系統(tǒng)必須采用各種方法來消除或減小齒輪傳動間隙。第4章數(shù)控改裝4.1數(shù)控系統(tǒng)概述它是一種配備程序控制系統(tǒng)的自動加工機床。其中，程序控制系統(tǒng)是指數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控裝置，是機床的大腦，控制機床加工機械零件。該控制系統(tǒng)能用控制碼或其它符號指令對程序進行邏輯處理和解碼，使機床能根據(jù)程序指令對工件進行加工。數(shù)控機床的主機是機床的主體。它的主要部件是齒輪傳動系統(tǒng)、工作部件和可控制運動主軸的支撐部件。數(shù)控機床與CA6140機床的主要結構區(qū)別在于：改進和使用高性能主軸進給傳動系統(tǒng)；采用滾珠絲杠傳動；采用自動旋轉刀架換刀；改進了導軌對膠接導軌的加工，提高了加工精度。準確，大大提高了處理效率。車床的數(shù)控改裝設計拆除了原機的進料箱、溜槽箱和刀架，只保留原主軸箱、床身、導軌、溜槽、尾座等機械部件。送料部分由兩臺步進電機提供，冷卻部分由一臺電機完成。三臺電機安裝所需的支撐件、連接件和滑板連接件需要重新設計。電動刀架與電控箱、防護罩等主要部件的連接需自行采購或制造。由于增加了一些控制元件，其電氣控制需要重新設計和安裝。4.2伺服系統(tǒng)數(shù)控機床主軸變速功能通過交流伺服電機的伺服元件接收數(shù)控系統(tǒng)的信號指令，控制電機的轉速。電機上有速度反饋的裝置，能及時將電機速度反饋給數(shù)控系統(tǒng)，并及時調整。伺服系統(tǒng)的控制包括開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)伺服系統(tǒng)不能累積階躍誤差，也不會因各種條件的波動而改變負載能力的范圍。然而，步進電機開環(huán)系統(tǒng)沒有位置檢測和反饋功能，結構簡單，可操作性強。雖然閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)的加工精度較高，但增加了機床改裝的工作量、復雜性和難度。因此，本次設計和改裝采用了開環(huán)伺服系統(tǒng)。伺服裝置是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部件。伺服裝置包括驅動和執(zhí)行機構兩部分。伺服裝置接收來自數(shù)控裝置的脈沖信號，經(jīng)功率放大后驅動執(zhí)行機構完成相應動作。由于改裝面向經(jīng)濟型數(shù)控車床，采用開環(huán)控制方式，無位置檢測反饋裝置，執(zhí)行機構采用步進電機。輸入數(shù)據(jù)由數(shù)控系統(tǒng)處理，發(fā)出脈沖指令，使步進電機旋轉一個步進角。然后步進電機通過機械傳動機構直線運動。運動部件的運動速度和位移由輸入脈沖的頻率和脈沖數(shù)決定。4.2.1機械部分更改傳輸模式。拆下原機床光棒、普通絲杠、步進電機，更換原機床光棒滑料，更換滾珠螺母副和伺服電機。伺服電機通過梅花聯(lián)軸器與滾珠絲杠連接，滾珠絲杠螺母副帶動機床上部滑板箱和刀架移動。利用梅花聯(lián)軸器，實現(xiàn)了伺服電機和滾珠絲杠螺母。對1:1的傳動比。改裝后伺服進給系統(tǒng)傳動結構示意圖8圖4-2-1伺服進給系統(tǒng)傳動結構4.2.2電氣部分拆除原機床的電氣控制電路，安裝新的控制電路和PLC可編程控制器，通過外部繼電器改變以前對電氣元件的控制，實現(xiàn)由PLC控制的電氣元件的開關，然后與上位機通訊，對PLC進行讀、寫和監(jiān)控，實現(xiàn)對PLC的控制。d在反饋部分安裝光電旋轉脈沖編碼器。4.3數(shù)控裝置系統(tǒng)數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中心。在數(shù)控機床中，主要由系統(tǒng)硬件、顯示、輸入輸出裝置、操作和存儲軟件等組成，數(shù)控系統(tǒng)接收輸入指令，對輸入指令進行解碼和識別，執(zhí)行相應的存儲操作等功能，然后輸出相應的指令，控制機床執(zhí)行。完成各種加工動作，并完成零件的加工。數(shù)控系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基本組成部分，是數(shù)控軟件的基本載體。數(shù)控系統(tǒng)的正常運行必須依賴于編寫軟件程序工作指令的硬件系統(tǒng)。硬件主要由中央處理器（CPU）、總線、存儲器、I/O接口電路、外圍設備等組成。數(shù)控系統(tǒng)的主要功能是控制進給系統(tǒng)的橫向和縱向運動，控制自動旋轉刀架的換刀和切削，控制外圍設備和光電隔離等。4.4編程裝置數(shù)控編程是數(shù)控加工的準備階段。主要內容一般包括零件樣品的分析、加工工藝流程的確定、刀具軌跡的計算、刀具位置數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)控加工程序的編制、控制介質的制作、校對程序和試切接收等，編程方法包括手工編程和自動編程。手工編程方法適用于中層以下復雜的處理程序。主要用于點加工或簡單幾何的工件加工技術。它的編程量小，直觀，易于實現(xiàn)。自動編程主要用于對形狀復雜的零件進行編程。利用計算機數(shù)控語言編制零件源程序，加工后生成加工程序。4.5數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設計4.5.1單片機控制系統(tǒng)設計MCS-51系列單片機廣泛應用于數(shù)控改裝等電氣設備改裝。其配套元件具有經(jīng)濟性、通用性、推廣性等優(yōu)點。在CA6140車床的數(shù)控改裝中，機床數(shù)控系統(tǒng)采用8031CPU構成的單片機，可以滿足各種經(jīng)濟型數(shù)控機床改裝的要求。8031單片機具有非常強大的8位中央處理器，但芯片上沒有程序存儲器，只有128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器、外部數(shù)據(jù)存儲器和外部程序存儲器可以擴展64kb、21個專用寄存器和4個I/O接口。每個I/O接口有八條I/O線，因此有32條I/O線，兩個16位的定時器/計數(shù)器，五個中斷源配備了兩個中斷優(yōu)先級，有一個全雙功串行接口，還具有位尋址的功能，邏輯功能較強。大多數(shù)單片機開發(fā)的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性差，用戶不容易擴展其功能。其主要性能是抗干擾能力差，常因外界干擾而發(fā)生故障。這種現(xiàn)象在單片機數(shù)控系統(tǒng)中尤為突出。因此，選用MCS-1系統(tǒng)8031單片機擴展系統(tǒng)克服上述問題，并具有較強的通用性和抗干擾能力。由于單片機沒有可編程存儲器，相應的控制程序需要存儲在數(shù)控機床上，這就需要對程序存儲器進行擴充?？紤]到基本需求，選擇可擦除可編程存儲器芯片作為擴展器件。擴展連接電路，使用一塊2764（8KB×8）EPROM存儲器作為基本程序。在基本擴展的基礎上，可以方便地擴展大容量的程序存儲器。8031單片機可以加裝64K外部程序存儲器。圖4-5-18031芯片引腳4.5.2光電隔離電路光電隔離電路是一種保護電路。在步進電機系統(tǒng)中，通過功率放大器調節(jié)電路的脈沖信號，控制步進電機的勵磁繞組。在步進電機驅動系統(tǒng)中，電壓高，電流大。為了防止強烈的電氣干擾，影響數(shù)控系統(tǒng)程序的正常運行，甚至燒毀了計算機和接口電路。因此，輸出信號不能直接與功率放大器連接。接口電路的功率放大器之間應連接隔離電路。結語面對技術更新特別是信息技術和計算機應用技術的飛速發(fā)展，企業(yè)普遍面臨著