在油泵油嘴行業(yè)中脂壁，傳統(tǒng)的油嘴加工棒仍，多數(shù)依靠個人技能所決定的手工操作捉兴，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定藕畔，生產(chǎn)效率低马僻，勞動強(qiáng)度大，廢品率高注服。

　　本系統(tǒng)是對一種電火花機(jī)床設(shè)計的韭邓，采用負(fù)極放電方式即采用黃銅對工件的放電達(dá)到加工目的。通過試驗得到黃銅對工件的耗損比值溶弟，用程序控制所需要的加工深度女淑，加工出來的油嘴座面完全符合要求，提高了加工速度辜御，保證了加工精度鸭你，完全取代了傳統(tǒng)的風(fēng)磨加工。

　　目前本系統(tǒng)已在某油嘴油泵廠投入使用擒权，實踐表明袱巨，該系統(tǒng)性能可靠，操作也很方便逊床，給企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益遥喘。

　　本文介紹了一種采用8031單片機(jī)控制系統(tǒng)的電火花機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，并介紹了其設(shè)計思想访跛、控制原理捣雪。

　　1.設(shè)計思想

　　根據(jù)油嘴加工工藝及加工工件的參數(shù)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電極移動秩漾，要準(zhǔn)確地自動實時采樣延懂，，改變步進(jìn)電機(jī)的工作頻率，以控制步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給量昵壁，為了符合油嘴的座面要求烫毡，在加工過程中，根據(jù)試驗得到的耗損比值坠地，利用查表法編程方法來對電極進(jìn)行實時修正弄萨，這是控制砂輪電機(jī)完成的。根據(jù)不同的粗坯工件的加工深度圾纤，采取相應(yīng)的頻率以及控制運(yùn)行的步數(shù)瓣颅。其工序順序控制邏輯包括：

　　(1)快速趨進(jìn)：為了提高工作效率，在工件安裝好后譬正，步進(jìn)電機(jī)必須快速趨進(jìn)被加工工件的表面宫补。

　　(2)快速退回：當(dāng)加工完預(yù)置的加工量后，步進(jìn)電機(jī)必須退回到初始位置曾我。

　　(3)粗磨：對于加工尺寸大的毛坯粉怕，為了提高工作效率，可選擇單獨(dú)進(jìn)行粗加工抒巢，粗加工時贫贝，步進(jìn)電機(jī)以粗磨速度進(jìn)給，同時通過改變放電電壓蛉谜，切換放電電容稚晚，控制放電火花，放電快悦陋，提高加工速度蜈彼。

　　(4)精磨：當(dāng)加工尺寸較小，為了保證座面的角度和光潔度俺驶，采用精磨的方式究油，精磨時，放電火花小协黑，加工電壓低迹匈，這也是通過軟件控制繼電器切換加工電壓和放電電容實現(xiàn)。

　　(5)粗精磨：本系統(tǒng)可進(jìn)行粗精磨加工一次完成脏拦。在開始加工時采用粗磨帚孔，當(dāng)加工到一定范圍以內(nèi)(如3絲)，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換為加工摇昌，這樣既提高了加工速度泉档，又保證了精度和光潔度。系統(tǒng)在兩種加工方式下能控制火花放電量净耍。

　　我們選用三相拍步進(jìn)電機(jī)(45BF3)作為電極的進(jìn)給驅(qū)動部件健需。被控制的步進(jìn)電機(jī)有正轉(zhuǎn)(進(jìn)刀)培按、反轉(zhuǎn)(退刀)和停轉(zhuǎn)三種基本工作方式，正反轉(zhuǎn)又各有不同的運(yùn)行頻率(即進(jìn)刀或退刀速度)要求蕴来，進(jìn)刀沪识、退刀速度是根據(jù)軟件進(jìn)行調(diào)整的。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)三相繞組按A→AB→B→BC→C→CA→A的順序得電娱局，就可實現(xiàn)正轉(zhuǎn)彰亥，反之，若按A→AC→C→BC→B→AB→A的順序得電衰齐，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)任斋，若輸出狀態(tài)始終保持不變，電機(jī)也就停止了運(yùn)行耻涛，利用8031的P1口的P1．0仁卷、P1．1、P1．2控制電機(jī)的三相繞組犬第，達(dá)到控制其運(yùn)行方式。

　　在加工過程中芒帕，同時要控制加工電壓歉嗓、切換放電電容，當(dāng)修復(fù)加工電極時背蟆，要切換工件鉴分、電機(jī)的電壓。這些都是軟件來控制各個繼電器按一定的時序的開带膀、閉實現(xiàn)欣慰。

　　2.系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　本系統(tǒng)硬件由四個部分組成，即由8031單片機(jī)诅订、2764EPROM以及74LS373組成的基本系統(tǒng)氮栏，驅(qū)動電路、采樣電路和顯示與鍵盤掃描電路乡羹。這里主要介紹基本系統(tǒng)及驅(qū)動電路左蛙。

　　2．1基本系統(tǒng)

　　系統(tǒng)設(shè)立了5位顯示器和7個按鍵，顯示器分別顯示加工的模式狀態(tài)矫震、設(shè)置值裁甘、加工剩余量，七個按鍵分別為：啟動控屡、復(fù)位区蛹、暫停、十位置數(shù)位峻维、個位置數(shù)位艺挽、置數(shù)功能鍵嚎论、加工模式選擇，當(dāng)置數(shù)按鍵起作用后童叠，可給十位和個數(shù)置數(shù)框喳，加工模式選擇可選擇粗磨、粗精磨加工方式厦坛。在軟件中將1～99絲的加工量根據(jù)一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)存入一個表中五垮，在加工時根據(jù)不同的加工量取相應(yīng)的表中的數(shù)據(jù)即可。

　　用串行輸入杜秸、并行輸出移位寄存器74LSl64連接LED顯示器與鍵盤放仗。

　　2．2驅(qū)動電路

　　程序控制8031P1口輸出數(shù)據(jù)，通過74LS07驅(qū)動器使步進(jìn)電機(jī)正撬碟、反轉(zhuǎn)诞挨，考慮到本系統(tǒng)在加工過程中高低頻輻射及現(xiàn)場電網(wǎng)波動引起的干擾，因此采用光電隔離呢蛤。

　　當(dāng)P1．0輸出為高電平惶傻，則74LS07第1腳輸出為低電平，此時光耦二極管導(dǎo)通其障，發(fā)光三極管也即導(dǎo)通银室，三極管T也導(dǎo)通，使繞組受到24V的激勵斜曾，反之則光隔離螺喂，繞組不受電壓激勵。二極管D1起保護(hù)作用發(fā)光二極管D2指示電機(jī)的每相的工作狀態(tài)南椒，也為維修帶來方便范咖，同樣可用程序控制P1口其它位輸出。74LS373也可以作為繼電器的控制或為以后擴(kuò)展控制作用呐取。

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