基于单片机的机床驱动设备控制系统的设计
摘 要
随着微电子技术的发展，数控技术也越来越强大，普通机床的不足之处体现的越来越明显，而我国大部分机床仍是普通手动机床。若放弃普通机床，重新购买数控机床，会造成大量浪费并占用企业流动资金，影响企业发展。经过调查，改造一台普通机床所需费用仅为买一台数控机床的1/4到1/3，改造后不仅提高了产品的质量，而且延长了机床的使用寿命。我在学校图书馆查阅大量有关机床自动化改造技术的书籍后，对机床自动化有了深入的了解，于是做出了这份关于机床控制系统改造的设计。数控系统包括：数控装置、可编程序控制器、主轴驱动及进给装置等部分。数控机床工作时根据所输入的数控加工程序，由数控装里控制机床部件的运动零件加工轮廓，从而满足零件形状的要求。本设计主要是以单片机做为控制系统的核心，步进电机和滚珠丝杠做为进给系统。整个改造过程主要对车床纵、横向进给系统进行改造，选用自动转位刀架，由脉冲发生器来加工所需要的螺纹。整个控制系统以8031型号的单片机为中心，通过编程对机床的驱动设备进行控制以达到所需要的加工程度。
关键词：
机床改造 ; 数控装置 ; 单片机
目 录
1 前言 1
1.1数控机床的发展历史 1
1.2国内数控机床产业的现状 2
1.3机床发展趋势 2
1.4 课题来源及内容 3
2 改造方案 5
2.1设计要求 5
2.2设计思路 5
2.3最终方案 7
3 控制系统设计 7
3.1控制系统的选定 7
单片机的选用
3.3主电路设计 7
3.3.1步进电机驱动电路设计 7
3.3.2各接口的电路设计 8
3.3辅助电路设计 8
4 机械部分设计 8
4.1进给系统的改造 8
4.1.1纵向进给系统的设计与计算 8
4.1.2横向进给系统的设计与计算 8
4.2主轴脉冲发生器的选定 16
4.3自动转位刀架的选定 16
小结 17
致谢 26
参考文献 27
附录 28
外文翻译 29
自动转位刀架的选用是普通机床数控改造机械方面的关键，而由数控系统控制的自动转位刀架，具有重复定位精度高，工件刚性好，性能可靠，使用寿命长以及工艺性能袄等优点。
经济型数控车床的自动刀架，在生产中最常用的是常州武进机床数控设备厂生产的系列刀架，具有重复定位精度高，工作刚性好，使用寿命长，工艺性能好等优点达到国内先进水平，在生产中大量使用。现选用常州武进机床数控设备厂生产的LD4—工型系列四工位自动刀架，
