小型数控工具磨床控制系统设计（论文）
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- 摘 要
本文扼要的介绍了数控工具磨床的组成、控制方式。提出了未知参数螺旋齿刀具的数控刃磨方法，并着重介绍了这种数控控制系统的软硬件设计。本设计采用8031作主CPU，控制整个工具磨床的工作。主CPU扩展了外部程序存储器27256和数据存储器6264，外部程序存储器存储系统程序，数据存储器存储加工程序和数控系统处理的中间数据，并设计了掉电保护电路。另选用89C2051作为从CPU，控制多排多位的八段数码管的动态显示。8031发出的步进电机脉冲信号经锁存器输出，控制各电机的进给。用8155扩展一矩阵式键盘，同时用8255扩展开关量输入输出接口电路。此外，还设计了未知参数螺旋齿刀具参数测量及自动刃磨控制软件。在本设计的软硬件基础上做进一步的研究，开发出用于数控工具磨床的控制系统，同工具磨床相配套，可解决未知参数螺旋齿刀具的自动刃磨问题。
关键词： 螺旋齿刀具；数控工具磨床；控制系统；软硬件设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 任务及要求 2
1.3 数控工具磨床传动系统的组成 2
1.4 数控工具磨床传动系统的控制 2
1.5 本文的结构 4
第二章 数控工具磨床控制系统电路设计 5
2.1 设计方案的拟定 5
2.1.1 控制系统主CPU的选择 5
2.1.2 总体设计思路 6
2.2时钟电路和复位电路设计 7
2.2.1 时钟电路设计 7
2.2.2 复位电路设计 8
2.3 控制系统存储器扩展电路设计 9
2.3.1 程序存储器扩展电路设计 9
2.3.2 数据存储器扩展电路设计 11
2.4 显示电路设计 12
2.4.1 显示方式的选择 13
2.4.2 从CPU的选择 13
2.4.3 数字动态显示电路设计 16
2.4.4 字母静态显示电路设计 18
2.5 手动键盘和编辑键盘电路设计 18
2.5.1 键盘接口芯片的选择 18
2.5.2 手动键盘电路设计 18
2.5.3 编辑键盘电路设计 20
2.6 开关量输入输出与工作方式选择接口电路设计 20
2.6.1 接口电路芯片选择 20
2.6.2 开关量输入输出接口电路设计 22
2.6.3 工作方式选择接口电路设计 23
2.7 步进电机脉冲信号输出接口电路设计 23
2.8 译码电路设计 24
第三章 数控工具磨床控制系统软件设计 26
3.1 测量方式控制软件设计 26
3.2 磨削方式控制软件设计 27
第四章 控制系统电路原理图与PCB图的绘制 30
4.1 控制系统原理图的绘制 30
4.1.1 原理图的设计步骤 30
4.1.2 绘制原理图 30
4.2 控制系统PCB图的绘制 31
4.2.1 PCB图设计步骤 31
4.2.2 元器件的封装说明 32
4.2.3 小型数控工具磨床控制系统PCB图 32
第五章 结论 33
5.1 论文总结 33
5.2 感想 34
致谢 35
参考文献 36
附录A：英文资料 37
附录B：英文资料翻译 46
附录C：硬件电路原理图与PCB图 53
附录D：硬件元器件清单 55 ...
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