經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計直接影響數(shù)控系統(tǒng)的加工性能和操作性能糟把。本文介紹經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計中經(jīng)常遇到的一些問題及處理方法皮获。

1 功能選擇

系統(tǒng)功能選擇的方法有幾種不同的方式搓侄，使用CRT顯示器作為顯示終端時瑞蓉，可以制作功能菜單，用戶可以通過菜單選擇功能偿寥。但經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)為了降低成本梯撰，一般不用CRT顯示器，而用數(shù)碼管組成顯示終端填级。這時可用波段開關(guān)通過并行接口組成功能選擇電路怎体。圖1是由接口電路8255和波段開關(guān)組成功能選擇電路的原理圖。

圖1 功能選擇及對刀處理電路原理

程序編輯——加工程序的錄入飒自、檢查和修改缔龟。
參數(shù)設(shè)定——設(shè)定傳動間隙、G00速度秘驻、刀具參數(shù)等值豫。
文件處理——加工程序裝入和轉(zhuǎn)存等。
對刀處理——手動和自動檢測刀具位置和半徑參數(shù)并自動存入系統(tǒng)戳明。
手動處理——手動進(jìn)給澈拖。
連續(xù)加工——連續(xù)執(zhí)行加工程序。
單段加工——每次執(zhí)行一段加工程序。

在系統(tǒng)啟動后的主程序和以后的各個功能程序中参歹，通過8255循環(huán)檢測波段開關(guān)的位置仰楚，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的功能模塊。

2 對刀處理

我們設(shè)計的車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中采用的對刀方式既可實現(xiàn)手動對刀犬庇，又可實現(xiàn)自動對刀僧界。對刀棒為一定尺寸的絕緣圓棒，其頭部采用金屬材料臭挽，與機(jī)床絕緣捂襟，刀具通過機(jī)床接地。對刀時刀架帶動刀具向?qū)Φ栋艨拷斗澹瑢Φ缎盘柦?jīng)8255的PA7送入系統(tǒng)葬荷。刀尖與對刀棒不接觸時系統(tǒng)接收到高電平，刀尖與對刀棒接觸時系統(tǒng)接收到低電平纽帖。

進(jìn)入對刀功能后有三種選擇宠漩，手動對刀、自動對刀和計算刀補(bǔ)值懊直。

手動對刀方式扒吁，顯示當(dāng)前刀位號，用鍵盤的換刀鍵手動換刀嫡澄，用鍵盤的方向鍵(橫向或縱向)移動刀具旅霍。當(dāng)?shù)毒吲c對刀棒接觸后，刀具移動自動停止并保存其移動距離改擂，繼續(xù)等待鍵盤操作铣翁。當(dāng)選擇退出手動對刀時，則退出手動對刀功能返回對刀主程序胶棕。

自動對刀方式供馍，首先保證刀具從1號位開始，并顯示當(dāng)前刀位號水亮。自動對刀分為縱向?qū)Φ逗蜋M向?qū)Φ豆羧怼？v向自動對刀時枢菇，刀具從第一把刀開始縱向移動至與對刀棒接觸時并記錄下該刀具的移動距離奏散，將該刀具退至原位并自動換至第二把刀，縱向移動至與對刀棒接觸并記錄下該刀具的移動距離噩拼，直到所有刀具完成對刀并自動保存刀具移動距離剩喧。橫向自動對刀的方法與縱向相同，只是刀具的移動方向不同世吨。當(dāng)選擇退出自動對刀功能時澡刹，則退出自動對刀功能返回對刀主程序呻征。

刀補(bǔ)計算是計算對刀后的其它刀具相對第一把刀具的位置差及將計算結(jié)果存入系統(tǒng)的刀補(bǔ)參數(shù)區(qū)。

3 顯示處理

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的顯示器大多由數(shù)碼管組成罢浇。數(shù)碼管顯示可采用動態(tài)顯示陆赋，也可采用靜態(tài)顯示。

動態(tài)顯示使用的元器件少嚷闭，電路簡單攒岛。其原理如圖2所示，一排數(shù)碼管有一個段顯和一個位顯地址凌受，圖中只畫出了一個數(shù)碼管阵子。段顯用來控制要顯示的字符(字形代碼)思杯，位顯用來控制哪一個數(shù)碼管顯示胜蛉。要使某一個數(shù)碼管顯示某一個字符時，先將要顯示的字形代碼送段顯地址色乾，再使位顯數(shù)據(jù)中對應(yīng)該數(shù)碼管的位為1(或0)誊册，而其它位為0(或為1)，然后將該數(shù)據(jù)送位顯地址圾框。

圖2 動態(tài)顯示原理圖

靜態(tài)顯示使用的元器件多窘吟，電路復(fù)雜，每個數(shù)碼管有一個段顯示地址残团，無位顯地址蠕蹋。每個數(shù)碼管上有一個鎖存器將要顯示的數(shù)據(jù)鎖存，這種顯示方法只要不向數(shù)碼管送新的數(shù)據(jù)画眯，其顯示內(nèi)容不會消失阔渔。如果顯示數(shù)據(jù)不變，不需要顯示刷新灌当，只有在要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時您风，才需要向顯示器注入要顯示的數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)中有EPROM(用來存放系統(tǒng)程序)京球，RAM(用來存放加工程序)参攻，接口電路8255(用來作輸入、輸出)等怎晰，每片內(nèi)存都要有一定的地址范圍髓绽，而數(shù)碼管地址可以連續(xù)。為解決這個問題可以采用二級譯碼妆绞，電路原理如圖3所示顺呕。圖中CS1作為系統(tǒng)的EPROM片選信號，CS2作為系統(tǒng)的RAM片選信號摆碉，CS3塘匣、CS4及CS5作為系統(tǒng)的8255片選信號脓豪。3—8譯碼器用來處理顯示，若系統(tǒng)中有多排數(shù)碼管時忌卤，可以使用多個3—8譯碼器扫夜，不同的3—8譯碼器A、B驰徊、C端接不同的地址線笤闯。

圖3 靜態(tài)顯示電路原理圖

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