1．系統(tǒng)的組成及工作原理

　　1.1系統(tǒng)的硬件組成

　　本系統(tǒng)硬件由3部分組成：主機部分抗该，驅動部分学岔，執(zhí)行機構<步進電機>部分咪朴。

　　1.1.1主機部分

　　主機采用8096單片機，完成系統(tǒng)的控制和協調师赂。

　　1.1.2驅動部分

　　驅動器選用HBQIV型步進驅動器蘑瓢，該驅動器采用脈寬調制技術，耗電小镶悟，鎖定電流減半梦铭，無明顯共振區(qū)，主控信號與外界全部實行光電隔離辙哪，有自動過流短路保護垦祭，適配各種5相10線混合式步進電機。

　　1.1.3執(zhí)行機構部分

　　系統(tǒng)所選用的執(zhí)行機構為110BYG015相混合式步進電機沽澜，混合式步進電機與反應式相比籍胯，其轉子為永久磁體，增大了電磁阻尼离福，減小了步進電機過沖的可能性杖狼，增加了系統(tǒng)的可靠性，它既有反應式步進電機步距角小和工作頻率高的特點妖爷，又有永磁式控制功率比較小的特點蝶涩，力矩相同時電流只有反應式的一半。

　　1.1.4測量元件系統(tǒng)的測量

　　元件包括一個旋轉編碼器和8個微動開關絮识，旋轉編碼器安裝在主軸上绿聘，用來解決螺紋亂扣和多頭螺紋加工問題。車削螺紋時和一般車削加工不同笋除，必須解決兩個問題：第一斜友，螺紋加工要經過幾次切削才能完成，為了防止亂扣垃它，每次開始進刀的位置必須相同鲜屏；第二，主軸轉一轉国拇，螺紋車刀必須在Z向精確的進給一個螺距洛史，前者可以通過主軸脈沖發(fā)生器的同步信號來解決。經濟型數控機床如果車螺紋燃灿，必須安主軸脈沖發(fā)生器枕详，用它發(fā)出脈沖以使步進電機準確地配合主軸的旋轉而產生進給運動。在車螺紋時敦璧，主軸轉一轉弹扩，主軸脈沖發(fā)生器產生一個同步信號，所以每次車削前钻琴，就掃描同步信號眶逐，信號到來開始切削况颈，否則等待，這樣就保證每次切削的始點位置在工件圓周的同一點上洗吉。8個微動開關有4個用于限位勾奇，4個用于定位機械原點，限位開關與系統(tǒng)多位開關并接蔼魁，開關合上摆野，系統(tǒng)復位，4個機械定位開關凛驮，兩個為一對裆站，前者用于降速處理，開關信號的檢測采用8255接口辐烂。旋轉編碼器遏插。

　　1.1.5測量數據

　　通過以上數據可以看出，改造后的數控機床加工精度遠遠高于手動加工纠修，而且自動加工的誤差具有一定的規(guī)律，可以通過加工程序進行消除厂僧，此外通過比較數控加工的速度是手動加工的3~5倍扣草，這樣既提高了產品的加工精度也提高了生產效率。

　　1.2系統(tǒng)的工作原理

　　本數控系統(tǒng)只對普通機床的X軸颜屠，Z軸進給系統(tǒng)進行自動控制辰妙，對主軸電機運行，換刀過程及冷卻部分不作自動控制甫窟，由數控控制器和強電箱組成密浑。強電箱包括步進伺服驅動單元及控制電源，數控控制器采用8096單片計算機控制粗井，并配有相應的數控軟件秤暮，它是實現各種控制功能的核心。在輸入的零件加工程序中趁吭，給定了具體的加工長度歧织，移動方向，進給速度等功能要求咖杉，數控控制器按照所輸入的加工程序經過計算機處理發(fā)出所需要的相位脈沖信號地混。相位脈沖信號經驅動單元功率放大后，驅動步進電機句担。在此系統(tǒng)中采用開環(huán)控制庆牵，此控制不帶位置檢測元件，伺服系統(tǒng)驅動元件一般用步進電機青蝗，系統(tǒng)發(fā)來的每一個進給脈沖遏填，經驅動放大器電路放大配评，并驅動步進電機旋轉一個固定的角度（0.36）矮憔，再經減速齒輪帶動絲桿旋轉逾礁，最后使工作臺移動，這種控制方式對執(zhí)行機構實際動作情況不進行檢查泡徙，沒有被控對象的反饋值椿疗，指令發(fā)出后不再反饋回來漏峰。這種控制系統(tǒng)的精度完全取決于步進電機的步距精度及齒輪，絲杠的傳動精度届榄，因此浅乔，對傳動元件的制造精度和裝配質量要求較高。

　　2．系統(tǒng)的干擾及抗干擾措施

　　2.1干擾的來源由于工作現場的多樣性和復雜性铝条，干擾源也是多種多樣的靖苇，概括起來如下：

　　1）電源干擾工業(yè)現場中，往往有多種工作機械共用一個電網班缰，任何一臺工作機械起動都會使電網波動贤壁，如果工作機械沒有采用相應的消除干擾措施，會將其他干擾信號饋入電網埠忘，從而影響電網上的其他系統(tǒng)脾拆。電源的干擾往往會給計算機控制系統(tǒng)帶來嚴重危害，因此必須設法消除電源的干擾莹妒。

　　2）空間輻射干擾輻射干擾有兩種：一種是電場輻射名船；另一種是磁場輻射，它們可以通過靜電感應追祈，電磁感應等方式在微機系統(tǒng)中形成干擾返乏。以場的形式入侵的干擾主要發(fā)生在高電壓，大電流俐番，高頻電磁場等附近香诽。電磁或電場干擾一種是來自雷電和大氣中的自然源，另一種是來自于能產生磁場的用電設備寸芦，如無線電發(fā)射機渤惦，電焊機等。

　　3）信號通道干擾在微機應用系統(tǒng)中婆仪，各種信號線是很多的舵邦，既有輸入信號線，也有輸出信號線筑落，這些信號線不僅會受到外來信號的干擾村参，相互之間也會通過線間耦等產生干擾，線間干擾可能是電場或磁場干擾。

　　2.2抗干擾的措施

　　在本系統(tǒng)中梳附，對上述3種干擾分別采取了不同的措施获印。

　　對于來自電網的干擾采用隔離技術，即用隔離元器件將信號通道隔離街州，以防干擾的侵入兼丰，在微機數控系統(tǒng)中弱電部分和強電部分需隔離，以免強電壓饋入計算機或低電器件唆缴，造成干擾甚至損壞鳍征，在本系統(tǒng)中采用光電耦合器實現隔離。對于來自空間的電場和磁場干擾主要采用屏蔽技術面徽，用導體制成的屏蔽盒艳丛，殼板，柵導來吸收輻射信號以保護被屏蔽體免受干擾趟紊，使用較完善的屏蔽體氮双，它不僅可以抑制外來干擾信號通過輻射進入本系統(tǒng)，也可以防止本系統(tǒng)的輻射信號輻射到外部霎匈。

　　對于來自信號通道的干擾戴差，主要采取雙絞線傳輸信號，由于電流流過往復兩根導線時電流方向相反铛嘱，產生的磁場這時也為最小造挽，由于一根導線的電流產生的磁通和另一根導線的電流產生的磁通符號相反而相互抵消，從而抑制了干擾乱孩。

　　3．系統(tǒng)的軟件編制

　　系統(tǒng)程序采用96匯編語言編制，整個設計采用模塊化設計纽宇，主要包括主模塊菲组，子程序模塊，主模塊主要包括初始化和監(jiān)控魁嚼，監(jiān)控主要包括鍵盤管理和顯示管理庭匆，其均可調用原監(jiān)控程序中的鍵盤管理和顯示管理，根據實際我們在調試時用原來的監(jiān)控程序舌肝，而在完成固化時運用自己的監(jiān)控程序渗骆。

　　4．結論

　　本系統(tǒng)經過實驗室及現場的定載運行，不論是升降速運行還是平穩(wěn)運行页更，以及直線插補硝逐，圓弧插補及各種基本功能達到了預期設計的要求，對于滾珠絲扣的改造也達到了預期的要求锹嫌。本系統(tǒng)不僅在運行上達到了穩(wěn)定可靠的要求足蹋，在操作上達到了方便靈活，適用于一般工人操作惯悠，而且便于維修邻邮。

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