機床數(shù)控改造機械系統(tǒng)設計

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鄭州大學現(xiàn)代遠程教育 畢 業(yè) 設 計 題 目：機床數(shù)控改造機械系統(tǒng)設計（微型計算機） 入 學 年 月___ 2013年9月____ 姓 名_____張文華_________ 學 號_____13130287005_ 專 業(yè)___ _機電一體化_____ 學 習 中 心 ___ 石雞中心 __ 指 導 教 師__ __________ 完成時間_2015___年__8_月__24__日 目錄 摘要…………………………………………………………………………………3 關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………3 一、 概述…………………………………………………………………………4 二、 總體方案的設計……………………………………………………………6 2.1 設計任務…………………………………………………………………6 2.2 總體方案的論證……………………………………………………………7 2.3 總體方案的確定………………………………………………………… 8 三、微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計…………………………………………………8 3.1微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路總體方案設計…………………… …………………8 結(jié)束語………………………………………………………………………………10 總結(jié)…………………………………………………………………………………11 參考文獻……………………………………………………………………………12 致謝…………………………………………………………………………………13 摘要：隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控車床被廣泛應用于機械制造業(yè)。因為它具有加工靈活、通用性強的特點，能適應產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化，能夠滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動化的要求，并且數(shù)控車床與普通車床相比，在提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動強度、降低生產(chǎn)成本和增加效益方面都有很大的優(yōu)越性。 針對現(xiàn)有常規(guī)CA6140普遍車床的缺點提出數(shù)控改裝方案和單片機系統(tǒng)設計，提高加工精度和擴大機床使用范圍，并提高生產(chǎn)率。本論文說明了普通車床的數(shù)控化改造的設計過程，較詳盡地介紹了CA6140機械改造部分的設計及數(shù)控系統(tǒng)部分的設計。采用以8031為CPU的控制系統(tǒng)對信號進行處理，由I/O接口輸出步進脈沖，經(jīng)一級齒輪傳動減速后，帶動滾動絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)縱向、橫向的進給運動。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床，單片機數(shù)控系統(tǒng)，改裝設計 一、概述 1.1 課題背景 企業(yè)要在激烈的市場競爭中獲得生存、得到發(fā)展，它必須在最短的時間內(nèi)以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本，制造出合乎市場需要的、性能合適的產(chǎn)品,而產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，制造周期的快慢，生產(chǎn)成本的高低，又往往受工廠現(xiàn)有加工設備的直接影響。目前，采用先進的數(shù)控機床，已成為我國制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢。在我國現(xiàn)有的機床中有一部分仍采用傳統(tǒng)的繼電器- 接觸器控制方式，這些機床觸點多、線路復雜，使用多年后故障多、維修量大、維護不便、可靠性差，嚴重影響了正常的生產(chǎn)。還有一些舊機床雖然還能正常工作，但其精度、效率、自動化程度已不能滿足當前生產(chǎn)要求。因此擁有先進的數(shù)控機床已經(jīng)成為滿足企業(yè)新生產(chǎn)工藝、提高經(jīng)濟效益的最根本需求。 1.2 數(shù)控機床的發(fā)展簡史 1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制飛機螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設備。由于樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般加工設備難以適應，于是提出計算機控制機床的設想。1949年，該公司在美國麻省理工學院（MIT）伺服機構(gòu)研究室的協(xié)助下，開始數(shù)控機床研究，并于1952年試制成功第一臺由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標數(shù)控銑床，不久即開始正式生產(chǎn)，于1957年正式投入使用。這是制造技術(shù)發(fā)展過程中的一個重大突破，標志著制造領域中數(shù)控加工時代的開始。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎，這一發(fā)明對于制造行業(yè)而言，具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要工業(yè)發(fā)達國家都十分重視數(shù)控加工技術(shù)的研究和發(fā)展。 當時的數(shù)控裝置采用電子管元件，體積龐大，價格昂貴，只在航空工業(yè)等少數(shù)有特殊需要的部門用來加工復雜型面零件；1959年，制成了晶體管元件和印刷電路板，使數(shù)控裝置進入了第二代，體積縮小，成本有所下降；1960年以后，較為簡單和經(jīng)濟的點位控制數(shù)控鉆床，和直線控制數(shù)控銑床得到較快發(fā)展，使數(shù)控機床在機械制造業(yè)各部門逐步獲得推廣。我國于1958年開始研制數(shù)控機床，成功試制出配有電子管數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床，1965年開始批量生產(chǎn)配有晶體管數(shù)控系統(tǒng)的三坐標數(shù)控銑床。 1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價格進一步下降，促進了數(shù)控機床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數(shù)控系統(tǒng)（簡稱DNC），又稱群控系統(tǒng)；采用小型計算機控制的計算機數(shù)控系統(tǒng)（簡稱CNC）,使數(shù)控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。 1974年，研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數(shù)控裝置（簡稱MNC），這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。第五代與第三代相比，數(shù)控裝置的功能擴大了一倍，而體積則縮小為原來的1/20，價格降低了3/4，可靠性也得到極大的提高。 80年代初，隨著計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進行人機對話式自動編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數(shù)控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能。 1.3 我國數(shù)控機床的發(fā)展方向 進入21世紀，我國機床制造業(yè)即面臨提升機械制造業(yè)水平的需求而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭受到進入WTO后激烈的市場競爭的壓力，從技術(shù)層面上來講，加速推進數(shù)控技術(shù)將是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。 數(shù)控機床及由數(shù)控機床組成凡人制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎裝備，它的發(fā)展一直受人們關(guān)注，數(shù)控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創(chuàng)了機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河，因此數(shù)控技術(shù)成為先進制造技術(shù)的中的一項核心技術(shù)。另一方面，通過持續(xù)的研究，信息技術(shù)的深化應用促進了數(shù)控機床的進一步提升。 目前，世界先進制造技術(shù)不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計算機集成系統(tǒng)的不斷成熟，對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求，當今數(shù)控機床正在朝著以下幾個方向發(fā)展。 (1)高速、高精密化 高速、精密是機床發(fā)展永恒的目標。隨著科學技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，機電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，對零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。為滿足這個復雜多變市場的需求，當前機床正向高速切削、干切削和準干切削方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。另一方面，電主軸和直線電機的成功應用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導軌副等機床功能部件的面市，也為機床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。 （2）高可靠性 數(shù)控機床的可靠性是數(shù)控機床產(chǎn)品質(zhì)量的一項關(guān)鍵性指標。數(shù)控機床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。 （3）數(shù)控車床設計CAD化 隨著計算機應用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。CAD不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，更重要的是可以進行設計方案選擇和大件整機的靜、動態(tài)特性分析、計算、預測及優(yōu)化設計，可以對整機各工作部件進行動態(tài)模擬仿真。在模塊化的基礎上在設計階段就可以看出產(chǎn)品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用CAD，還可以大大提高工作效率，提高設計的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設計成本，提高市場競爭能力。 （4）功能復合化 功能復合化的目的是進一步提高機床的生產(chǎn)效率，使用于非加工輔助時間減至最少。通過功能的復合化，可以擴大機床的使用范圍、提高效率，實現(xiàn)一機多用、一機多能，即一臺數(shù)控車床既可以實現(xiàn)車削功能，也可以實現(xiàn)銑削加工；或在以銑為主的機床上也可以實現(xiàn)磨削加工。寶雞機床廠已經(jīng)研制成功的CX25Y數(shù)控車銑復合中心，該機床同時具有X、Z軸以及C軸和Y軸。通過C軸和Y軸，可以實現(xiàn)平面銑削和偏孔、槽的加工。該機床還配置有強動力刀架和副主軸。副主軸采用內(nèi)藏式電主軸結(jié)構(gòu)，通過數(shù)控系統(tǒng)可直接實現(xiàn)主、副主軸轉(zhuǎn)速同步。該機床工件一次裝夾即可完成全部加工，極大地提高了效率。 （5）智能化 21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)。智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方面的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容，以方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 1.4 我國數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 數(shù)控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展：從點(數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展，另一方面向注重應用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進制造領域的基礎技術(shù)。其重點是以提高系統(tǒng)的可靠性、實用化為前提，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標，注重加強單元技術(shù)的開拓和完善。CNC單機向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展。數(shù)控機床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM、CAPP及MTS等聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展。網(wǎng)絡系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。 二、 總體方案的設計 2.1 設計任務 本設計任務是對CA6140普通車床進行數(shù)控改造。利用微機對縱、橫向進給系統(tǒng)進行開環(huán)控制，縱向（Z向）脈沖當量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動元件采用步進電機，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。 機床的數(shù)控改造，主要是對原有機床的結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)造性的設計，最終使機床達到比較理想的狀態(tài)。數(shù)控車床是機電一體化的典型代表，其機械結(jié)構(gòu)同普通的機床有諸多相似之處。然而，現(xiàn)代的數(shù)控機床不是簡單地將傳統(tǒng)機床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可，也不是在傳統(tǒng)機床的基礎上，僅對局部加以改進而成。傳統(tǒng)機床存在著一些弱點，如剛性不足、抗振性差、熱變形大、滑動面的摩擦阻力大及傳動元件之間存在間隙等，難以勝任數(shù)控機床對加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)率以及使用壽命等要求?，F(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)，特別是加工中心，無論是其支承部件、主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結(jié)構(gòu)，還是整體布局、外部造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化，已經(jīng)形成了數(shù)控機床的獨特機械結(jié)構(gòu)。因此，我們在對普通機床進行數(shù)控改造的過程中，應在考慮各種情況下，使普通機床的各項性能指標盡可能地與數(shù)控機床相接近。 另外，車床數(shù)控改造的總體原則是在滿足使用要求的前提下，對原機床的改動盡可能減少，以降低成本。改造過程中，為了充分發(fā)揮改造后數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性能，保證改造后車床在系統(tǒng)控制下有較高的重復定位精度，減少低速爬行，并使其外型美觀，性能穩(wěn)定，機械裝置的合理改造就顯得異常重要。其中進給系統(tǒng)的改造又是整個機械裝置改造的關(guān)鍵。一般進給系統(tǒng)改造方案是：用步進電機作為驅(qū)動元件，解除原傳動系統(tǒng)，通過一級減速齒輪和滾珠絲杠螺母副帶動工作臺移動，保留手動進給機構(gòu)用于微進給和機床刀具的對零操作。 經(jīng)過經(jīng)濟型數(shù)控改造后的CA6140型普通車床，采用以8031單片機為核心的數(shù)控裝置對加工過程進行控制處理，其橫向（X向） 進給脈沖當量為0.005mm /脈沖，進給速度范圍為 3 ～ 1000mm/min （無級調(diào)速），快進速度可以在1000 ～ 3000mm/min內(nèi)任意設定。而且運行可靠，抗干擾能力強。 改造后的經(jīng)濟型數(shù)控車床不但實現(xiàn)了CA6140型普通車床的原有功能，而且在機床的加工精度、性能、自動化程度等方面也有所提高，利用數(shù)控方法可以準確地加工任意面的旋轉(zhuǎn)體。它滿足了現(xiàn)代加工工藝的要求,提高了勞動生產(chǎn)率，大大降低了工人的勞動強度，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。 2.2 總體方案的論證 對于普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造，在確定總體設計方案時，應考慮在滿足設計要求的前提下，對機床的改動應盡可能少，以降低成本。 （1）數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按運動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于要求CA6140車床加工復雜輪廓零件，所以本微機數(shù)控系統(tǒng)采用兩軸聯(lián)動連續(xù)控制系統(tǒng)。 （2）伺服進給系統(tǒng)的改造設計 數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。因為開環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡單、設計制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價格便宜、使用維修方便等優(yōu)點。所以，本設計決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。 （3）數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設計 任何一個數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。 在設計的數(shù)控裝置中，CPU的選擇是關(guān)鍵，選擇CPU應考慮以下要素： 1. 時鐘頻率和字長與被控對象的運動速度和精度密切相關(guān)； 2. 可擴展存儲器的容量與數(shù)控功能的強弱相關(guān)； 3. I/O口擴展的能力與對外設控制的能力相關(guān)。 除此之外，還應根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的應用場合、控制對象以及各種性能、參數(shù)要求等，綜合起來考慮以確定CPU。 在我國，普通機床數(shù)控改造方面應用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟型數(shù)控機床的改造需要。 本設計中是以MCS-51系列單片機，51系列相對48系列指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列中，是無ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機中應用最多的是8031單片機。本設計以8031芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關(guān)組成的控制系統(tǒng)。 2.3 總體方案的確定 經(jīng)總體設計方案的論證后，確定的CA6140車床經(jīng)濟型數(shù)控。CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速部分保留原機床的功能，即手動變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進給運動采用步進電機驅(qū)動。 由8031單片機組成微機作為數(shù)控裝置的核心，由I/O接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)車床的縱向、橫向進給運動。刀架改成由微機控制的經(jīng)電機驅(qū)動的自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架。 為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發(fā)生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發(fā)生器同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)出兩路信號：每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖個數(shù)和一個同步信號，經(jīng)隔離電路以及I/O接口送給微機。 三、微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計 3.1微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路總體方案設計 本系統(tǒng)選用8031CPU作為數(shù)控系統(tǒng)的中央處理機。外接一片2764EPROM，作為監(jiān)控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機修改的零件程序、工作參數(shù)。采用譯碼法對擴展芯片進行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進電機的環(huán)形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進電機。 另外，還要考慮機床與單片機之間的光電隔離，功率放大電路等。 各引腳功能簡要介紹如下： 2 源引腳 VSS：電源接地端。 VCC：＋5V電源端。 ⒉ 輸入/輸出（I/O）口線 8031單片機有P0、P1、P2、P3 4個端口，每個端口8根I/O線。當系統(tǒng)擴展外部存儲器時，P0口用來輸出低8位并行數(shù)據(jù)，P2口用來輸出高8位地址，P3口除可作為一個8位準雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下： P3.0 RXD：串行數(shù)據(jù)輸入端。 P3.1 TXD：串行數(shù)據(jù)輸出端 P3.2 INT0：外部中斷0請求信號輸入端。 P3.3 INT1：外部中斷1請求信號輸入端。 P3.4 T0：定時器/計數(shù)器0外部輸入端 P3.5 T1：定時器/計數(shù)器1外部輸入端 P3.6 WR：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通。 P3.7 RD：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。在進行第二功能操作前，對第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。 ⒊（1）信號控制線 RST/VPD：RST為復位信號線輸入引腳，在時鐘電路工作以后，該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，完成一次復位操作。 8031單片機采用兩種復位方式：一種是加電自動復位，另一種為開關(guān)復位。 ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號。它的作用是把CPU從P0口分時送出的低8位地址鎖存在一個外加的鎖存器中。 外部程序存儲器讀選通信號。當其為低電平時有效。 VPP：當EA為高電平且PC值小于0FFFH時CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。當EA為低電平時，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲器中的程序。 XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時必須接地； XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時，接收外圍震蕩信號； （2）片外三總線結(jié)構(gòu) 單片機在實際應用中，常常要擴展外部存儲器、I/O口等。單片機的引腳，除了電源、復位、時鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設置的，這些引腳構(gòu)成了三總線形式： ⒈ 地址總線AB 地址總線寬度為16位。因此，外部存儲器直接尋址范圍為64KB。由P0口經(jīng)地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。 ⒉ 數(shù)據(jù)總線DB 數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。 3 控制總線CB 控制總線由第二功能狀態(tài)下的P3口和4根獨立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。 3.1.2 8255A可編程并行I/O口擴展芯片 8255A可編程并行I/O口擴展芯片可以直接與MCS系列單片機系統(tǒng)總線連接，它具有三個8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與外圍設備之間的信息交換。8255A的結(jié)構(gòu)及引腳功能： 1、8255A的結(jié)構(gòu) 其中包括三個8位并行數(shù)據(jù)I/O端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和一個8位數(shù)據(jù)總線緩沖器。 各部分功能介紹如下： （1） 三個8位并行I/O端口A、B、C A口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器?？删幊虨?位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。 B口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。 C口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，C口可分作兩個4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時的狀態(tài)控制信號。 （2） 工作方式控制電路 A、B兩組控制電路把三個端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個控制命令寄存器，用來接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據(jù)控制字的要求對C口按位清“0”或置“1”。 （3） 讀/寫控制邏輯電路 它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號，控制各個口的工作狀態(tài)。 （4） 數(shù)據(jù)總線緩沖器 它是一個三態(tài)雙向緩沖器，用于和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連，以實現(xiàn)CPU和8255A之間信息的傳送。 結(jié)束語 經(jīng)過2個多月的努力，畢業(yè)設計已基本完成，課題的主要設計內(nèi)容有以下幾點： （1） 分析國內(nèi)外數(shù)控機床的發(fā)展趨勢，機床改造的意義及設計任務 （2） 對CA6140臥式車床進行了總體方案的確定 （3） 對橫向進給系統(tǒng)進行了詳細的改造設計 （4） 微機部分的改造設計 總結(jié) 通過以上設計掌握了一種系統(tǒng)設計的思維方法。提高了自身收集，閱讀，分析和運用材料的能力，也使我的專業(yè)知識得到了進一步的鞏固。通過這次設計使我明白了自己的知識還比較欠缺，要學習的東西還太多。通過這次設計，明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作中不斷的學習，努力提高自己的綜合素質(zhì)。 在此遇到了一些問題，在老師和同學們的幫助下得到了解決。在整個設計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了自己對工作的信心。經(jīng)歷了不少艱辛，收獲如此巨大。我相信通過這次設計會對以后工作有著重要的影響。而且大大提高了自己動手的能力，是我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱辛和成功的喜悅。通過這次畢業(yè)設計使我受益非淺，為我今后的工作打下了良好的基礎。 參考文獻 [1]王潤孝，秦現(xiàn)生.機床數(shù)控原理與系統(tǒng) 西安:西北工業(yè)大學出版社,2000 [2]李 華，MCS-51單片機實用接口技術(shù) 北京:北京航空航天大學出版社,1993 [3]李圣怡等，Windows環(huán)境下軟硬件接口設計 長沙:國防科技大學出版社,2001 [4]顧 京，數(shù)控加工編程及操作.北京:高等教育出版社,2002 [5]周偉平，機械制造技術(shù).武漢:華中科技大學出版社,2002 [6]劉迎春，MCS-51單片機原理及應用教程.北京:清華大學出版社,2005 致謝 趙江銘老師以他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深的感染和激勵著我，在學習和畢業(yè)設計過程中給了我很大的啟迪和幫助，也給我留下了深刻的印象，在此，我向老師表示深深的感謝！ 鄭州大學現(xiàn)代遠程教育?？飘厴I(yè)論文（設計）評審表 姓 名 張文華 學號 13130287005 學習中心 石雞中心 專 業(yè) 機電一體化 入學年份 2013年9月 題 目 機床數(shù)控改造機械系統(tǒng)設計（微型計算機） 評審小組意見 成績：___________ 組長簽名：____________ 　　 年 月 日 論文最終成績 最終成績評定為：__ ___ 　　年 月 日 注：1、此表附在論文后面； 2、評審成績按百分制記； 3、畢業(yè)論文最終成績分優(yōu)（90以上）、良（80-90）、中（70-80）、及格（60以上）和不及格五個等級。 15