各位亲们，有谁做的毕业设计是（基于单片机的车削数控运动控制）啊，或者差不多的论题也行啊。

控制工程的硕士可以做关于室内定位方面的毕业设计吗~

您应该指的是机械设计制造及其自动化专业了。业务培养目标：本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业主产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。业务培养要求：本专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论，学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1.具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识。3.具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能；4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿发展趋势；5.具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；6.具有较强的自学能力和创新意识。主干学科：力学、机械工程。主要课程：工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理应用、机械工程材料、制造技术基础。主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。主要专业实验：现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。修业年限：四年。授予学位：工学学士。相近专业：材料成型及控制工程。在高中文化知识的基础上，掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能，学生毕业时要求掌握的知识和具有的能力为：（1）从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作；（2）从事机械、电气、液压、气压等控制设备的维护维修工作；（3）从事工艺工装的设计、制造工作；（4）从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作；（5）从事机械CAD/CAM技术的应用工作；（6）从事机械设计与制造的现场技术管理工作；（7）从事机电产品的销售和服务工作。（8）钳工、车工或电工的初级技能；（9）编制、实施机械设计与制造工艺规程的基本能力；（10）使用、保养、维修、管理机电设备的基本能力；（11）选用、设计制造、调试工艺工装的基本能力；（12）操作数控机床、加工中心等高智能设备的基本能力；（13）行机械设计与制造生产现场技术管理的初步能力；（14）应用机械CAD/CAM的基本能力；（15）应用计算机处理文字、图表、数据和信息，设计机械和电气图样，编制数控加工程序的能力。（一）基础课1.两课（132学时）本课程包括马克思主义哲学、毛泽东思想概论、邓小平理论和三个代表重要思想、法律基础知识、思想品德修养。本课程是高等职业技术学院学生必修的一门德育课，主要讲授马克思主义哲学基础；充分认识毛泽东思想是中国共产党人在长期奋斗中坚持马克思主义基本原理同中国具体实际相结合的第一个理论成果；深刻领会邓小平理论和三个代表重要思想的意义，掌握邓小平理论和三个代表重要思想的理论论述；使学生了解宪法、行政法、民法、经济法、刑法、诉讼法中与学生关系密切的有关法律基本知识；对学生进行普遍关心的形势、政策、人生、理想、道德、民主、纪律等方面的教育。初步树立正确的世界观、人生观和价值观；做到知法、懂法，增强法律意识，树立法制观念，提高辨别是非的能力；培养学生优良的思想品质、理想和人生观，为将来从事社会实践，做一个合格的高职生打下基础。2.体育与健康（108学时）本课程通过体育基础理论和基本技能的传授和有效的体育实践，全面增强学生体质，促进学生身心的健康发展。使学生喜爱体育，掌握锻炼身体的基本方法，养成体育锻炼的习惯；培养学生勇敢顽强的精神，公平竞争的态度，以及乐观、自信、进取的心理品质。3.大学语文（60学时）本课程主要讲授两部分，一部分以阅读为主，精选古今中外公认的文学名篇，另一部分以写作为主，系统介绍写作知识。使学生学会欣赏文学名篇和掌握阅读方法与技巧，并提高学生的读写能力。4.高等数学（128学时）本课程主要讲授极限与连续、一元函数微分学、积分学，向量代数与空间解析几何，多元函数微分学，二重积分，无穷级数，常微分方程等。通过教学，进一步提高学生的数学素养，培养学生的高等数学运算、空间想象、数形结合、思维和实际应用能力，为学习专业课打下基础。5.大学英语（128学时）本课程是一门基础课。以培养学生外语应用能力为教学重点，同时传授必要的语言知识。通过教学，对学生进行听、说、读写的语言训练；培养学生较强的阅读与本专业有关的外语技术资料的能力，听说能力和基本的书写外语信函等应用文的能力，为学生进一步提高外语使用能力打好基础。6.计算机应用基础（60学时）主要讲授计算机的基础知识、常用操作系统的使用、文字处理软件的使用、计算机网络的基本操作和使用，掌握计算机操作的基本技能、具有文字处理能力，数据处理能力，信息获取、整理、加工能力，网上交互能力，为以后学习和工作打下基础。（二）专业课7.机械制图与CAD(194学时，机械测绘1周，CAD实训1周)本课程是一门技术基础课。主要讲授投影作图和机械制图等内容，使学生掌握正确正投影法的基本原理和基本方法，熟悉机械制图国家标准。培养学生具有一定的图示能力，读图能力，空间形体的想象能力，要求学生能较熟练地绘制一定复杂程度机械零件工作图和部件装配图，并能按给定的要求正确标注尺寸、公差配合及表面粗糙度等。熟练运用计算机绘图，掌握一种计算机辅助绘图软件的应用。8.工程力学（90学时）主要讲授静力学、运动学、动力学和材料力学。静力学和运动学部分，使学生认识物体机械运动的基本规律，学会运用这些规律和方法分析、解决工程实际中的力学问题；材料力学部分，使学生掌握杆件强度、刚度和稳定性等方面的知识，能熟练地对构件进行强度和刚度计算，并具有较强的实践能力。9.机械设计基础（66学时，课程设计3周）主要讲授常用机构的运动与动力分析、常用机械零件的设计等内容。本课程使学生掌握常用机构，具有分析机械运动和动力性能的能力；掌握通用机械零件的知识，具有分析、选用和设计机械零部件及机械传动装置的能力和查阅、运用有关资料的能力。10.金属工艺学（66学时，金工实习5周）本课程主要讲授金属材料来源，力学性能，晶体结构钢的热处理，常用工程材料、铸造、锻压和焊接等内容。使学生了解机械零件毛坯各种成形方法特点和应用；掌握常用工程材料的性能及金属热处理方法；具有选用材料、毛坯及分析毛坯结构工艺性的能力。11.电工学与工业电子学（90学时，电工实训2周）电工学部分主要讲授直、交流电路及常用电机、电器设备的应用知识。使学生了解常用电机、电器的工作原理，能看懂电器、接触器控制线路原理图。学会使用万用表示波器等常用仪表和选用常规电器元件，并能装调一般的控制电路。工业电子学部分主要讲授交、直流放大电路、振荡电路、脉冲与数字电路的工作原理及其应用。使学生掌握电子电路的分析方法，能阅读电子线路图，学会使用常用的电子仪器。12.公差配合与测量技术（44学时，大作业1周）本课程公差部分主要讲授光滑圆柱公差配合、形位公差，表面粗糙度和圆锥度结合，螺纹结合，键联接，圆柱齿轮等公差及直线尺寸链等内容。通过大型作业综合训练，使学生掌握公差配合的概念；了解有关公差标准的规定；对图样上常见的公差标准能正确地解释和标注；能按公差选用原则，用类比法选择确定合理的公差配合。测量技术部分主要讲授测量技术知识，光滑工件检测及光滑量规设计，螺纹、键、圆柱齿轮的测量等内容。使学生了解常用测量仪器的种类，应用范围和检测方法，能设计极限量规和位置量规。并通过实验教学，使学生具有正确选用和使用现场常用测量仪器，对机械零件进行综合检测的能力。13.液压与气压技术（44学时）本课程主要讲授液压传动的相关知识，液压元件、液压基本回路及典型液压系统等内容，使学生熟悉常用液压元件的工作原理及选用方法；能参照说明书阅读设备的液传动系统图；通过综合实验，掌握常见故障的分析和排除方法，并具有调试和设计一定设备液压系统的能力。14.电气控制技术（44学时）本课程主要讲授常用低压电器，常用金属切削机床继电器故障的排除方法；可编程控制器的工作原理及用可编程控制器组成控制线路的方法。使学生能熟练地阅读常用机床可编程控制线路的原理图。对其常见的故障有一定的分析能力，并能用可编程控制器组成较复杂的控制线路15.金属切削原理与刀具（66学时，设计与综合实训1周）本课程金属切削原理部分主要讲授刀具的几何角度与切削要素、刀具材料、切削变形、切削力、切削热及温度，刀具磨损与耐用度、刀具几何参数的合理选择等内容使学生具有根据工艺要求合理选择各类刀具、确定刀具几何要素、选择切削用量和设计标准刀具能力。16.机械加工设备（44学时，拆装1周，课程设计1周）本课程主要讲授机床结构性能、传动、使用和机床设计基本知识等内容，使学生掌握机床的基本知识。培养学生能正确选用，合理使用，维护、保养、安装、调试以及检查验收常用机床，并具有改装机床部件和设计专用机床的初步能力。17.机械制造工艺学（66学时，课程设计1周）本课程主要讲授工艺规程设计、典型零件加工工艺和质量，生产率，经济性综合分析等内容。使学生掌握机械加工工艺的理论知识，了解典型零件加工的常规工艺和适用的先进工艺技术，具有编制、贯彻工艺规程和分析解决工艺技术问题的能力。18.机床夹具设计（44学时，课程设计1周）本课程主要讲授工件的定位机构、夹紧机构和专用夹具设计等内容。使学生掌握工件的定位夹紧原理和误差分析方法，熟悉典型机床夹具的结构特点，具有设计一般复杂程度机床夹具的能力。19.单片机原理及应用（44学时，课程设计1周）本课程是一门专门化课程。主要讲授单片机的基本组成、原理、指令系统、存储器、接口技术与接口芯片等内容。使学生了解微处理器、存储器和接口电路的结构及其工作原理：掌握硬件连接的一般方法。较熟练掌握一种典型单片机的指令系统。掌握用汇编语言进行程序设计的方法及常用接口电路的使用。初步掌握一种单片计算机的软硬件应用(如进行简单工业控制)设计。20.数控机床操作入门（66学时）本课程是一门专门化课程。主要讲授数控机床的工作原理、主要技术参数、结构与编程、使用及日常保养等方面知识，也兼顾介绍与典型普通机床使用与保养有关的知识。培养学生正确操作典型数控机床、编制较复杂零件的加工程序的能力，具有合理选用数控机床和普通机床的类型、规格的基本知识和基本能力；具备分析、解决生产中与现代机床相关的实际技术问题的初步知识，具有日常保养维护、管理和改造机床的基本知识。21.CAXA制造工程师（66学时）本课程主要讲授CAXA制造工程师的基本概念和基本操作、线架造型、曲面造型、特征实体造型、数控铣加工的基本知识、数控铣加工刀具轨迹生成与编辑、轨迹生成方法分析等，使学生不仅能够掌握较强的三维造型能力和数控自动编程技巧，而且能达到计算机辅助制造的目的。（三）选修课22.现代礼仪本课程主要讲授礼仪的概念、仪容礼仪、仪表礼仪、仪态礼仪、言谈礼仪、接待礼仪、现代交际礼仪等内容，使学生充分认识学习礼仪的重要意义，为提高个人竞争能力、自身修养、塑造良好个人形象、促进社会文明打下基础。23.机械专业英语本课程主要讲授金属力学性能、金属材料及热处理、铸造、锻压、焊接、机械零件、公差与测量、电工学、液压传动、机床、机械制造工艺与夹具、金属特种加工、刀具以及工业企业管理等机械制造专业的主要专业课和专业基础课方面的内容，使学生较全面地掌握机械制造专业方面的专业英语水平。24.口才、应用文写作与实训本课程主要讲授口才能力培养、口才应用和写作知识及应用文三部分。使学生具有较好的口才表达能力和应用文写作能力。25.数控加工工艺本课程主要讲授数控加工的工艺基础，工件在数控机床上的装夹，数控加工系统的工艺装备，数控车削加工工艺，数控铣削加工工艺，加工中心加工工艺等内容，使学生正确、合理、全面地掌握数控加工工艺，学到必要的机械加工工艺知识和数控加工工艺。26.数控机床及其程序编制本课程主要讲授数控机床概述，数控机床机械结构，计算机数控系统，数控机床编程基础，数控镗铣加工及手工编程，数控车削加工及手工编程等内容，使学生掌握机床、计算机、数控技术及手工编程等专业技术知识。27.钳工工艺与技能训练本课程主要讲授钳工工艺：划线、錾削、锯削、孔加工、螺纹加工、刮削、研磨、矫正和弯曲、铆接、装配知识、钻床夹具等。通过实际操作，使学生掌握钳工工艺的实际操作技术。28.加工中心操作本课程分为三部分，一是基础知识部分，主要讲授数学知识，公差、制图、材料、数控技术、切削刀具及切削知识、机械加工工艺规程基础知识；二是专业知识部分，主要讲授加工中心、常用刀具及辅具、机床夹具、常用测量器具、加工工艺、程序编制；三是加工中心操作及实例。使学生在就业前复习在校期间所学课程内容，为顺利就业打下基础。（一）制图测绘及CAD实训（60学时）通过测绘装配体，使学生了解装配体的工作原理、熟悉拆装顺序。具有手工和利用计算机绘制装配图和零件图的能力。（二）金工实习（150学时）金工实习使学生获得机械制造的基础知识，完成本专业必须的基本操作训练。通过机加工工种的轮换实习，使学生具有1～2种主要机械设备的初步操作技能，为后面的专业课学习打下基础。金工实习包括钳工、车工、铣工和磨工。钳工实习要训练学生了解钳工的工艺范围、应用及安全技术，能够正确使用钳工的常用工具、量具，掌握金属凿削、锉削、锯割和划线等操作方法，能够按图样独立加工形状简单的零件或成品。车工实习要指导学生熟悉车床的组成，各部分名称、作用和操作方法，车床的使用维护。掌握车外圆与端面、切槽与切断、孔加工、车圆锥面、车成型面与滚花、车螺纹等操作方法。能够按图样技术要求，独立地加工轴、套、螺纹类零件。简单车刀的刃磨。铣、磨工实习要指导学生熟悉铣床的组成，各部分名称、作用和操作方法，铣床的使用维护。掌握铣平面、铣槽与切断、铣等分工件等操作方法。指导学生熟悉磨床的组成、各部分的名称、作用和操作方法，能进行磨削外圆与平面等的操作。（三）电工实习（60学时）指导学生熟悉电工常用工具、仪表及其正确使用方法；掌握室内照明线路、简单动力线路安装、维修的基本方法；熟悉常见导线和绝缘体材料、灯具、开关及熔断器等的类型与选用。了解安全用电知识和电工安全操作规程。（四）公差配合与技术测量大作业（1周）本环节是《公差配合与技术测量》课程的配套实训。通过对动手操作与示范相结合的方法，使学生熟练地掌握常用测量器具的使用方法，掌握尺寸测量、角度和锥度测量、表面粗糙度的测量、形状和位置误差的测量、普通螺纹联接及齿轮的测量等方法。初步认识气动、电动量仪测量，三坐标测量机测量等方法。（五）机械零件课程设计（90学时）目的在于进一步巩固本课程及先修课程的知识，使学生系统地综合运用学过的知识，获得独立设计完整的简单机械或部件的能力，使学生初步掌握正确的设计方法，树立正确的设计思路和严谨的工作作风。（六）电气控制线路安装调试（30学时）该环节与电气技术课程配套。学生独立完成控制系统的安装、调试与故障排除。（七）机械制造工艺课程设计（30学时）要求运用所学的机械制造工艺知识，进行机械零件制造工艺的制定，训练学生根据实际加工条件，正确编制机械零件加工工艺的能力。（八）机床夹具设计（30学时）本课程设计的目的是培养学生应用工艺、工装基本理论和实际知识，独立设计一般复杂程度夹具的基本能力，并进一步提高学生计算、制图及使用各种资料的能力。（九）机床拆、装、调(30学时)指导学生了解机床装配与拆卸的工艺过程和方法，动手拆卸和装配机床部件，掌握常用拆装工具的使用，保证装配质量的技术措施。（十）数控机床实习（30学时）指导学生熟悉数控车床、数控铣床和加工中心的组成，各部分的名称、作用、编程功能指令和操作方法，使学生初步掌握数控机床加工程序编制、操作和调整机床的方法。（十一）单片机原理课程设计(30学时)选择具有检测或控制的应用课题，指导学生独立完成总体设计和部分硬件、软件模块的设计，并进行模拟调试，培养学生初步掌握单片机原理与接口技术的应用能力。课程设计单独考核，考核成绩列入成绩册。（十二）岗前培训（510学时）为取得两种等级证书打好基础，进行为期3周的岗前培训，以期缩短上岗适应期。（十三）公益劳动与机动（150学时）为培养学生的劳动观念和劳动技能，每学期安排一周的公益劳动。（十四）第二课堂为培养和发展学生个性特长和创新能力，鼓励学生积极参加第二课堂和假期社会实践活动、课外活动、兴趣小组、专题竞赛、社会调查、社区服务、技术服务等活动。学生在三年教育时间内，应利用假期进行为期40天的社会实践；积极参加数控课程、机械制造等兴趣小组活动；根据其他有关部门的安排，参加专题竞赛、社会调查、社区服务、技术服务等活动。课程设置与教学进程见附表3七、教学组织组织教学要以应职岗位的人才规格为目标，突出能力培养，全面提高学生综合素质。要依据各门课程的知识、技能要求，采用先进的教学方法，如模块式、CBE等，大量利用直观演示、双边教学、快速联想、小组讨论、作业练习、启发式等手段开展教学活动；教学内容应突出必需、适用、实用的原则，强调理论教学与实践训练并重，要以“应用”为主旨特征，各课程、单元之间不强求学科的系统性，要关注学生职业能力的培养，课堂教学和实验实训应以学生为中心，并注意对学生学习态度、兴趣、习惯、品质、意志等方面的培养，使其职业技能达到从事相应职业岗位（岗位群）工作所需的要求和标准。（一）基础课从应职岗位需求出发，充分考虑学生的文化基础，选择灵活多样的教学方法和适宜的教学内容。教学重点应是教法改革和内容选择，并注意培养学生自主学习和再学习的能力。根据教学内容，教师恰当地分配每一次课的时间，确定自学讨论、讲授、实验与练习所占的时间比例。同时使学生在学习态度、学习方法上为续课程打下基础。利用第二课堂活动。以形势报告、文艺汇演、音乐、美术欣赏及心理健康咨询等提高学生素养；结合“两操一课”与体育竞赛增强学生体质；开展英语知识竞赛、演出与口才训练、书法、绘画、微机强化等培训班培养学生的特长，提高学生推销自己的能力，增加就业机会。（二）专业课1.课堂教学：以适用、实用为原则，优化知识技能结构，形成与应职岗位相一致的教学内容。从应职岗位需要出发，将各课程的知识与技能有机地结合起来，选用恰当的教学方法，精讲多练，突出能力教育。各课程要根据本专业在社会生产中的发展规律和生产实际情况，对教学内容作好时续上的必要调整。要积极探索以学生为主体的各种灵活多样的教学形式和影视、电脑课件等现代教学手段，并注重教学信息资料单、作业单、技能单、图表图像等教学资料的建设，提高教学效果。要引导学生选择好规定学分的选修课，并精心组织教学，以扩大学生的知识面。2.教学实训：根据教学进程，安排在恰当时间。具体安排时间或全部集中或以周为单位分散。要充分认识教学实训对学生专业能力培养的重要性，认真准备好实训大纲，精心组织。充分利用实验室和校内外实训基地，按照应职岗位需要进行专项技能培训。让学生在实践中多做、反复做，使其把主干课程的知识与专业技能联系起来，进一步强化综合技能，教学实训重点是学生实际工作能力的培养和训练，所以，还要重视学生爱岗敬业、吃苦耐劳精神的教育和培养。3.岗前实训：最后一学期，以顶岗形式安排就业前综合实训。模拟顶岗，强化训练，使学生稳定的掌握所学的各项知识和技能，并将各专项技能联贯起来形成职业岗位能力，以缩短进入实际工作岗位的适应期，增强就业能力。（三）供职技能教育包括口才与演讲、书法与写作、公共关系学、人际关系学、人才市场消息、就业与创业指导、职业道德等多方面的内容。主要通过选修课和晚自习、第二课堂活动培养，达到增强供职技能的目的。八、成绩考核（一）本计划设置的所有必修课和学生选定的选修课及岗前实训等均在教学过程中或完成教学目标时进行知识和技能考核，合格者取得该课程学分。（二）理论知识成绩采用百分制，技能成绩按优秀、良好、及格、不及格评定。专业课理论知识和技能两项考核中有一项不合格者，定为该门课程不合格，不能取得相应学分。技能考核应根据应职岗位技能要求，确定其相应的主要技能考核项目，由专业课教师组织考核。（三）教学实训、岗前实训由指导教师和实训基地共同组成考核小组考核，内容包括综合技能和工作态度。成绩按优秀、良好、及格、不及格评定。及格者取得相应学分。（四）计算机应用能力达到国家二级标准并获取等级证书。岗前实训结束后，按照《职业技能鉴定规范》要求，学生参加职业技能鉴定，获得教育部的计算机二级考试、劳动部高级数控工艺员和劳动部高级车工（或钳工、铣工、焊工等）职业资格证书。（五）英语水平达到国家四级标准并获得等级证书（六）学生学习质量评定采用学期成绩分。学期成绩分=∑（换算前课程成绩×所得课程学分）+奖励成绩分课程成绩=（理论成绩+技能成绩）÷2技能成绩按“优90分，良75分，及格60分”折算。（七）考试方法：采用笔试、口试；闭卷、开卷；抽查、实际操作等方法。九、学分计算（一）一门课程按每16个学时1学分计算。（二）教学实训、岗前实训、公益劳动按1周1个学分计算。（三）算机应用和职业资格证书每个计2学分。

毕业论文
一，我国数控系统的发展史
1.我国从1958年起，由一批科研院所，高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。由于受到当时国产电子元器件水平低，部门经济等的制约，未能取得较大的发展。
2.在改革开放后，我国数控技术才逐步取得实质性的发展。经过“六五"(81----85年)的引进国外技术，“七五”(86------90年)的消化吸收和“八五”(91~一-95年)国家组织的科技攻关，才使得我国的数控技术有了质的飞跃，当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型，华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型，以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。
3.我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50%，库存超过4个月。从1 9 9 5年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1 9 9 9年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。

三，数控车的工艺与工装削
阅读：133

数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。

1. 合理选择切削用量

对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。

切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。

进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。

用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。

最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。

然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。

2. 合理选择刀具

1) 粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。

2) 精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。

3) 为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。

3. 合理选择夹具

1) 尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；

2) 零件定位基准重合，以减少定位误差。

4. 确定加工路线

加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。

1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求；

2) 应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。

5. 加工路线与加工余量的联系

目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。

6. 夹具安装要点

目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，如图1。液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。
四，进行有效合理的车削加工
阅读：102


有效节省加工时间

Index公司的G200车削中心集成化加工单元具有模块化、大功率双主轴、四轴联动的功能，从而使加工时间进一步缩短。与其他借助于工作轴进行装夹的概念相反，该产品运用集成智能加工单元可以使工件自动装夹到位并进行加工。换言之，自动装夹时，不会影响另一主轴的加工，这一特点可以缩短大约10％的加工时间。

此外，四轴加工非常迅速，可以同时有两把刀具进行加工。当机床是成对投入使用的时候，效率的提高更为明显。也就是说，常规车削和硬车可以并行设置两台机床。

常规车削和硬车之间的不同点仅仅在于刀架和集中恒温冷却液系统。但与常规加工不同的是：常规加工可用两个刀架和一个尾架进行加工；而硬车时只能使用一个刀架。在两种类型的机床上都可进行干式硬加工，只是工艺方案的制造者需要精心设计平衡的节拍时间，而Index机床提供的模块结构使其具有更强的灵活性。

以高精度提高生产率

随着生产效率的不断提高，用户对于精度也提出了很高的要求。采用G200车削中心进行加工时，冷启动后最多需要加工4个工件，就可以达到±6mm的公差。加工过程中，精度通常保持在2mm。所以Index公司提供给客户的是高精度、高效率的完整方案，而提供这种高精度的方案，需要精心选择主轴、轴承等功能部件。

G200车削中心在德国宝马Landshut公司汽车制造厂的应用中取得了良好的效果。该厂不仅生产发动机，而且还生产由轻金属铸造而成的零部件、车内塑料装饰件和转向轴。质量监督人员认为，其加工精度非常精确：连续公差带为±15mm，轴承座公差为±6.5mm。

此外，加工的万向节使用了Index公司全自动智能加工单元。首批的两台车削中心用来进行工件打号之前的预加工，加工后进行在线测量，然后通过传送带送出进行滚齿、清洗和淬火处理。最后一道工序中，采用了第二个Index加工系统。由两台G200车削中心对转向节的轴承座进行硬车。在机床内完成在线测量，然后送至卸料单元。集成的加工单元完全融合到车间的布局之中，符合人类工程学要求，占地面积大大减少，并且只需两名员工看管制造单元即可。

五，数控车削加工中妙用G00及保证尺寸精度的技巧


数控车削加工技术已广泛应用于机械制造行业，如何高效、合理、按质按量完成工件的加工，每个从事该行业的工程技术人员或多或少都有自己的经验。笔者从事数控教学、培训及加工工作多年，积累了一定的经验与技巧，现以广州数控设备厂生产的GSK980T系列机床为例，介绍几例数控车削加工技巧。


一、程序首句妙用G00的技巧

目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍，程序首句均为建立工件坐标系，即以G50 Xα Zβ作为程序首句。根据该指令，可设定一个坐标系，使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(Xα Zβ)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。采用这种方法编写程序，对刀后，必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工，找准该位置的过程如下。


1. 对刀后，装夹好工件毛坯；
2. 主轴正转，手轮基准刀平工件右端面A；
3. Z轴不动，沿X轴释放刀具至C点，输入G50 Z0，电脑记忆该点；
4. 程序录入方式，输入G01 W-8 F50，将工件车削出一台阶；
5. X轴不动，沿Z轴释放刀具至C点，停车测量车削出的工件台阶直径γ，输入G50 Xγ，电脑记忆该点；
6. 程序录入方式下，输入G00 Xα Zβ，刀具运行至编程指定的程序原点，再输入G50 Xα Zβ，电脑记忆该程序原点。



上述步骤中，步骤6即刀具定位在XαZβ处至关重要，否则，工件坐标系就会被修改，无法正常加工工件。有过加工经验的人都知道，上述将刀具定位到XαZβ处的过程繁琐，一旦出现意外，X或Z轴无伺服，跟踪出错，断电等情况发生，系统只能重启，重启后系统失去对G50设定的工件坐标值的记忆，“复位、回零运行”不再起作用，需重新将刀具运行至XαZβ位置并重设G50。如果是批量生产，加工完一件后，回G50起点继续加工下一件，在操作过程中稍有失误，就可能修改工件坐标系。鉴于上述程序首句使用G50建立工件坐标系的种种弊端，笔者想办法将工件坐标系固定在机床上，将程序首句G50 XαZβ改为G00 Xα Zβ后，问题迎刃而解。其操作过程只需采用上述找G50过程的前五步，即完成步骤1、2、3、4、5后，将刀具运行至安全位置，调出程序，按自动运行即可。即使发生断电等意外情况，重启系统后，在编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段，按自动运行方式继续加工即可。上述程序首句用 G00代替G50的实质是将工件坐标系固定在机床上，不再囿于G50 Xα Zβ程序原点的限制，不改变工件坐标系，操作简单，可靠性强，收到了意想不到的效果。中国金属加工在线

二、控制尺寸精度的技巧


1. 修改刀补值保证尺寸精度

由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下：

a. 绝对坐标输入法

根据“大减小，小加大”的原则，在刀补001～004处修改。如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm，而002处刀补显示是X3.8，则可输入X3.7，减少2号刀补。
b. 相对坐标法

如上例，002刀补处输入U-0.1，亦可收到同样的效果。

同理，对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段，尺寸长了0.1mm，可在001刀补处输入W0.1。

2. 半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度

对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时，我们可在粗加工之后，进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1号刀G71粗加工外圆之后，可在001刀补处输入U0.3，调用G70精车一次，停车测量后，再在001刀补处输入U-0.3，再次调用G70精车一次。经过此番半精车，消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。
3. 程序编制保证尺寸精度

a. 绝对编程保证尺寸精度

编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上，各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。数控车削工件时，工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高，故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。
b. 数值换算保证尺寸精度

很多情况下，图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图2b中，除尺寸13.06mm外，其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中， φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。

4. 修改程序和刀补控制尺寸

数控加工中，我们经常碰到这样一种现象：程序自动运行后，停车测量，发现工件尺寸达不到要求，尺寸变化无规律。如用1号外圆刀加工图3所示工件，经粗加工和半精加工后停车测量，各轴段径向尺寸如下：φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。对此，笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救，方法如下：

a. 修改程序

原程序中的X30不变，X23改为X23.03，X16改为X16.04，这样一来，各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06mm；
b. 改刀补

在1号刀刀补001处输入U-0.06。


经过上述程序和刀补双管齐下的修改后，再调用精车程序，工件尺寸一般都能得到有效的保证。

数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式，实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的工件。
六，数控机床故障排除方法及其注意事项
由于经常参加维修任务，有些维修经验，现结合有关理论方面的阐述，在以下列出，希望抛砖引玉。

一、故障排除方法

（1）初始化复位法：一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。

（2）参数更改，程序更正法：系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。

（3）调节，最佳化调整法：调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。如某厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常。如在某厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。

最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。

（4）备件替换法：用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。

（5）改善电源质量法：目前一般采用稳压电源，来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

（6）维修信息跟踪法：一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据，可正确彻底地排除故障。

二、维修中应注意的事项

（1）从整机上取出某块线路板时，应注意记录其相对应的位置，连接的电缆号，对于固定安装的线路板，还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内，以免丢失，装配后，盒内的东西应全部用上，否则装配不完整。

（2）电烙铁应放在顺手的前方，远离维修线路板。烙铁头应作适当的修整，以适应集成电路的焊接，并避免焊接时碰伤别的元器件。

（3）测量线路间的阻值时，应断电源，测阻值时应红黑表笔互换测量两次，以阻值大的为参考值。

（4）线路板上大多刷有阻焊膜，因此测量时应找到相应的焊点作为测试点，不要铲除焊膜，有的板子全部刷有绝缘层，则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。

（5）不应随意切断印刷线路。有的维修人员具有一定的家电维修经验，习惯断线检查，但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板，印刷线路细而密，一旦切断不易焊接，且切线时易切断相邻的线，再则有的点，在切断某一根线时，并不能使其和线路脱离，需要同时切断几根线才行。

（6）不应随意拆换元器件。有的维修人员在没有确定故障元件的情况下只是凭感觉那一个元件坏了，就立即拆换，这样误判率较高，拆下的元件人为损坏率也较高。

（7）拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳，切忌硬取。同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸，以免损坏焊盘。

（8）更换新的器件，其引脚应作适当的处理，焊接中不应使用酸性焊油。

（9）记录线路上的开关，跳线位置，不应随意改变。进行两极以上的对照检查时，或互换元器件时注意标记各板上的元件，以免错乱，致使好板亦不能工作。

（10）查清线路板的电源配置及种类，根据检查的需要，可分别供电或全部供电。应注意高压，有的线路板直接接入高压，或板内有高压发生器，需适当绝缘，操作时应特别注意。

最后，我觉得：维修不可墨守陈规，生搬理论的东西，一定要结合当时当地的实际情况，开阔思路，逐步分析，逐个排除，直至找到真正的故障原因。
综上所述，数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的，同时也是根据生产发展的需要而发展的。现在数控技术已经成熟，发展将更深更广更快。未来的CNC系统将会使机械更好用，更便宜。
参考资料：参考资料：1.张耀宗.机械加工实用手册编写组.机械工业出版社，1997

　　基于单片机的仪表车床简易数控系统的实现
　　第2章 数控系统的设计要求
　　2.1概述
　　该数控系统是为了适应国内众多的普通机床改造而设计的主要考虑四个方面：
　　①经济性
　　既然是用于普通机床的数控化改造，因此，必须充分考虑系统的成本，这是保证达到系统设计目的的关键。这里的成本包括整个系统的成本，包括数控系统、伺服驱动系统及机械传动系统等，其核心在于数控系统的方案选择。
　　②方便性
　　数控系统的方便性，又叫“宜人性”，主要反映在系统的编辑部分。编辑(编程)部分是人和系统直接打交道的部分，即所谓的“人机界面”。人机界而应当对用户友好，也就是说编辑(编程)部分应当尽量给用户提供力便、快捷舒适的操作使用环境。系统需从以下几个途径来体现：
　　●汉化按键，方便各种层次的操作者使用。
　　●输入、检索、修改尽量一体化。即输入时可以检索、修改，检索时可以修改、输入，并且自动显示程序段号。
　　●快速检索，即能对程序进行上下翻页显示。
　　③实用性
　　经济则数控系统的设计不应追求功能的大而全，应以实用为原则。一般的机械加工只要能具有以下功能即可满足需要：
　　●直线、圆弧插补。插补速度要充分考虑被机床本身的内在素质，如刚性、抗震性、耐磨性等，不宜过高。
　　●速度衔接技术，即速度升／降速控制。速度衔接技术可以保证系统在加工过程中实现2段程序间的速度平滑连接，从而避免造成加工刀痕或平台，保证精度。
　　●动态坐标显示。
　　●加工程序的掉电保护能力。
　　●电动刀架控制。采用电动刀架，用软件进行控制，可以提高生产效率。
　　●细分技术。细分技术是当今经济型数控系统的一项重要技术。它可以有效解决步近电机的低频振荡问题，同时使机床脉冲当量细化，提高控制精度；另外，还可以提高低速加工时的出刀。
　　④可靠性
　　由于数控系统工作环境十分恶劣，必须有足够的可靠性才能保证系统稳定运行。
　　2.2数控系统的性能指标
　　按照广述设计要求及设想，数控系统的性能指标可归纳为：
　　●X，Z两轴联动，开环控制方式。
　　●ISO国际数控标准格式代码编程。
　　●快速定位。
　　●具有直线、圆弧插补能力。
　　●能与上价机串行通信、具有简单的联网能力。
　　●最大编程尺寸9999.99mm，z轴脉冲当量0.01mm，x轴脉冲当量0.005mm，最大进给速度为0.083m/s（5m/min）。
　　●预留螺纹加工功能的接口。
　　●具有连动、点动2种手动加工方式，以及自动连续加工方式。
　　第3章 总体方案的确定
　　3.1系统总体方案
　　本系统在研制过程中，紧紧围绕可靠性、方便性、低成本等设计要求。确定总体方案如下：
　　3.1.1基于单片机的系统结构
　　按照上述设计思想，本系统采用基于单片机的系统结构。这种方案结构简单，成本低。考虑到扩展性，主系统采用89S58单片机。AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
　　1.一个个8位的CPU
　　2、26个特殊功能寄存器（Special Function Register）
　　3、一个片内振荡器及时钟电路
　　4、全静态工作：0Hz-24KHz
　　5、32条可编程I/O线
　　6、2个16位可编程定时计数器
　　7、5个中断优先级2层中断嵌套中断
　　8、2个全双工串行通信口
　　9、电源控制模式：低功耗的闲置和掉电模式
　　10、8031 CPU与MCS-51 兼容
　　11、4个8位并行（Parallel）I/O口
　　12、三级程序存储器保密锁定
　　13、128B 内部RAM
　　14、内部硬件看门狗电路
　　15、4k Bytes Flash片内程序存储器(寿命：1000写/擦循环)
　　16、一个SPI串行接口,用于芯片的在系统编程
　　17、可寻址64KB的外部ROM和外部RAM的控制电路
　　这些我们称为单片机的资源（Souce），单片机的应用就是怎么充分合理地利用这些资源，来解决实际中的问题
　　3.1.2人机界面
　　(1)采用液晶显示界面
　　作为一个简易型数控系统，采用了12232汉字图形点阵液晶显示模块，带背光字符型液晶模块作为主显示界面，不采用数码管显示。这样做的目的有3个：
　　●液晶显示方式具有显示容量大、可以显示所有字符及自定义字符的能力。至于不能显示图形以实现加工曲线动态显示的缺陷，可以通过上仪机模拟仿真加工来弥补。
　　●液晶显示模块自身具有控制器，可以减轻主CPU的负担。
　　●使系统具有菜单驱动的基本素质。采用菜单驱功方式实现编辑模块的全屏幕编辑功能，达到友好的人机界面要求。
　　●可显示汉字和图形。
　　(2)采用双功能按键设计，简化键盘
　　系统设计中充分考虑功能的需要、操作方便的需要及系统复杂性的要求三者之间的关系确定系统的大多数按键为双功能键，使得整个系统界面简洁。
　　3.1.3采用开环控制方式
　　系统设计的目的决定了系统只能采用开环控制方式。在开环型位置控制系统中，只能采用步进电机作为伺服执行单元。这是由步进电机车身的特性决定的。关于步进电机的特性等详细内容参见本章后续有关章节。
　　开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低，仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。
　　这类系统比较简单，价格最便宜，可以用于小型车床、铣床、钻床和线切割机床。如下图是常见的两坐标简易数控系统的组成框图。系统软件固化在单片机的存储器中，加工程序可通过键盘或磁带机输入，经系统软件进行编辑处理后输出一个系列脉冲，再经光电隔离，功率放大后大驱动两台步进电机，分别控制机床两个方向的运动，完成位置、轨迹和速度的控制。根据需要，微机还可通过继电器电路，实现对诸如主轴起停、变速、各种辅助电机起停、刀架转位、工件爽紧松开等动作的自动控制，使整个加工过程自动进行。

　　图3-1开环步进电机与单片机连接电路
　　单片机控制步进电机拖动的开环系统具有价廉，技术成熟等优点，因而使用较多。但这种系统还存在拖动力矩偏小，过载能力差、速度偏低，精度不够高及其价格随力矩增加成指数卜升等缺点。为此，选用时要注意在适当的范围内发挥其优势。一般主要适用于拖动力矩小于15Nm的小型机床，如C616，C618，C620，C6140等普通车床。对于转矩要求大、功能要求多的机床(如铣床、镗床、钻床及镗铣床)和高精度机床(如坐标镗床)就难于使用，需要开发与其适应的其他经济型数控系统。
　　3.1.4功能精简，提高可靠性
　　设计具备简易型数控系统必需的基本功能
　　●直线、圆弧插补能力。
　　●端面、台阶的循环加工。
　　●点动、连动、自动3种运行方式。
　　●申行通信能力。
　　3.2系统功能模块及其分析
　　3.2.1系统功能模块与总体框架
　　(1)系统操作界面
　　按照上述

　　图3-2 系统的人机界面图
　　复位——系统在死机、工作出错等情况下的总清键，使系统回复设计的原始状态。
　　运行——自动运行用户的零件加工程序，包括程序的语法检查、数据处理、编译、插补运算及步进电机控制等。
　　暂停一—自动加工的暂停，是一个乒乓键，按一次，加工暂停，再按一次，继续加工。
　　换刀一—用于手工换刀，每按一次．电动刀架转一个工位，本系统中为90度。
　　手动——与“←、↑、→、↓”配合，以实现动作台的连动；在编辑程序时为光标移动键。数字1—9均为双功能键、用于程序输入、用“上下档”键进行切换。
　　G—一准备功能键，用于ISO加工程序输入。
　　M——辅助功能键，用于冷却泵的启/停、程序的结束等程序段的输入。
　　插入—一用于程序编辑过程中“插入修改”方式的切换。也是乒乓键，用块光标或下划线光标指示。
　　删除——在插入方式下，删除当前的字符；在修改方式下，删除当前光标位置字符。
　　上页一—程序上翻到上一程序段。相当PC机的PageUp键。
　　下页——程序下翻到下一程序段。与上页键一样是一个屏幕编辑键。相当PC机的PageDown键。
　　回车——确认键。
　　Esc——相当于PC机的Esc键。
　　(2)系统功能模块与总体框架
　　系统从总体上分为人机界面模块、伺服执行模块、电动刀架拧制模块、串行通信模块及基于AT89S51单片机的主控模块等5大模块，参见图3-2。各模块的功能分别是：

　　图3-3 系统模块与总体框架
　　①人机界面模块
　　该模块主要完成人机的对话与交流，物理上表现为显示器与键盘，核心功能是加工程序的编辑。由于采用全程菜单驱动形式．使该模块具有较好的友善性。
　　②伺服执行模块
　　该模块主要由脉冲分配器、伺服驱动及步进电机等组成，是一个执行单元，按照主机的指令完成工作台与刀具的相对运动，实现车削加工。其速度特性、矩频特性等直接影响加工的精度和速度。
　　③电动刀架控制模块
　　采用2继电器方式的4方电动刀架．用软件完成刀架的换刀动作，即刀架电机的正转拾刀→换刀→反转锁紧，是经济型数控系统必不可少的部分，可以提高加工效率，大大减少在加工过程中因手工换刀带来的误差。
　　④串行通信模块
　　该模块的功能是完成与上位机的串行通信，采用三线制方式，使系统具有基本的组网能力。
　　⑤主控模块
　　主要包括零片微处理器(也括监控程序)、加工程序存储单元及与其他模块的接口电路要完成程序编辑、加工程序处理、软件插补达贸、电动刀架饺制及行程限位保护等。
　　3.2.2系统软件框架
　　如图3-4展示了系统软件框图。系统上电后，执行初始化程序、键盘扫描程序。如有“计数显示”、“计数清零”、“点动”等功能键按下，执行其各自的工作子程序后返回初始化程序，并显示其相应的提示符。顺序控制程序也设计成子程序模块，它的主要功能是读入各行程开关及压力继电器的信号状态组合，经分析判断，输出一系列控制信号，完成对工件的自动加工。如按下“点动”键，则显示点动提示符，执行顺序控制程序，即返回初始化程序，如按下“连动”功能键，则首先置连动工作标记（此时，除“返回”键外，其余各键均用软件屏蔽），然后开中断，等待，刀具检测信号，收到中断请求信号后，执行中断服务程序。在中断服务控制中，先后执行顺序控制子程序，键盘扫描及显示子程序，并记录和显示数据。完成一次顺序控制或有“返回”键按下，则返回主程序。回到主程序后，仍判断是否有“返回”键按下，如有，则返回初始化程序。否则，重新等待中断。
　　采用模块化设计：
　　①点动，连动，换刀
　　该模块主要实现工作台在x，z两轴上正、反2个方向的点动、连动操作，以及手动控制换刀等，用于方便对刀、工作原点设置等。
　　②自动
　　该模块主要实现加工程序的处理(包括程序语法检查、程序编译、数据处理等)、插补运算步进电机的控制及自动换刀控制等。
　　③参数设置
　　该模块主要实现刀具补偿参数设置、间隙补偿参数设置等自动加工参数的设置。
　　④编辑模块
　　该模块主要实现零件加工程序的键盘编辑、输入。
　　⑤通信模块
　　该模块主要实现与上位机或其他智能设备的串行通信，可用于加工程序的传送等。

　　图3-4 系统软件原理框图
　　第4章 硬件系统设计
　　4.1主模块设计
　　4.1.1主模块中关键器件及其选型
　　(1)单片机
　　本系统采用PHILIPS公司的8位单片机AT89S51为控制核心。AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,全静态工作，RAM可扩展到64K字节，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，32个外部双向输入/输出（I/O）口，2个16位可编程定时计数器。外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等.

　　图4-1单片机系统原理框图
　　(2)数据存储器的选用
　　系统采用单片机作为控制核心，最高速度为33MHz，我们用到22.1184MHz。速度高对外部电路特别是外部数据，程序存储器扩展电路要求很高。必须满足在CPU读数据或程序指令时，外部数据或程序指令已准备好了。所以必须进行芯片的时序校验。为了使系统工作可靠我们也进行存储器的校验。
　　首先，对存储器作一介绍。单片机存储器分为内部存储器和外部存储器，内部存储器又分为内部数据存储器和程序存储器，同样，外部存储器也分为程序和数据存储器。本系统采用AT89S51为核心单元，其本身带有128B的RAM和4KB的Flash内部程序存储器。对于数据存储器，内外两部分是独立编址的，用不同指令来访问不同的数据存储器，即，MOV访问片内，MOVC访问片外，外部可扩展到64K，由于在外部数据存储器和I/0是统一编址的，应给I/0留一定的空间，且本系统要求留有一定的扩展空间，所以本系统扩展采用的芯片是6264。Y62256是HUNDAI公司的一种高速低功耗32K的
　　CMOS的静态RAM，采用现代公司的高速CMOS工艺技术。HY62265具有数据保持模式，以确保在最低供电电压下2V数据有效。使用CMOS技术，电源电压在2.OV~5.5V之间，数据保持电流几乎没有影响。HY62256适合使用在低压和电池供电工作环境。M28256用于扩展程序存储器，是一种采用ST微电子公司拥有知识产权的多极性硅技术制造的。在3V或}V供电条件下具有快谏低功耗工作模式。电路已被设计成可提供与微控制器柔性接口特征。可使用软件或硬件进行数据循环测试或位功能锁定。可以使用标准的JEDEG运算法则进行软件数据保护。电路扩展如图4-2所示。

　　图4-2 存储器扩展
　　(3)总线驱动、数据、地址锁存及译码电路
　　由于单片机的数据线和低位地址线共用必须加地址锁存器进行低位地址锁存。使用74LS373作为地址锁存器，当应用系统规模过大，扩展所接芯片过多，超过总线的驱动能力时，系统将不能可靠工作，此时应加用总线驱动器来减少读数据的持续时间。整个系统可扩展的外部数据总共为64K，由于单片机外部数据存贮器和工/0是统一编址的，我们将低32K作为外部扩展的数据存储器，高译码电路采用两片74LS138,用了32K作为I/0使用或留给以后扩展用。由于外设使可编程器件，所以在使用138作译码时需要产生两种译码地址:一种是地址连续，一种是段地址连续。其中Ll,L5可作为系统再次扩展时用。译码地址输出在图4-3中已给出，Y0-Y7作为单地址芯片片选信号，Y8-Y15可作为可编程芯片片选信号，如8254可编程计数器。译码电路如图4-3.

　　图4-3译码电路
　　4.1.2主模块电原理图设计
　　本系统选用AT89S51CPU作为数控系统的中央处理机。主程序框图如图4-4。外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等。
　　8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接，它具有三个8位的并行I/O口，具有三种工作方式，通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与外围设备之间的信息交换。
　　CPU对8279的控制是先读回8279的状态字，查看PIFORAM中有无字符 ，若有将根据字符个数读出所有字符，并进行相应处理；若无，则直接返回。CPU对8279的监视采用查询方式，对8279分配的数据口地址为8000H，状态口地址为8001H，CPU每隔10ms定时中断查询一次，所有显示采用查询段码表的方式实现，简化了程序设计过程，提高了程序质量。

　　图4-4主程序框图
　　4.2输入/输出模块设计
　　4.2.1 I／O模块电原理图设计
　　8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示。8279是可编程接口芯片，通过编程使其实现相应的功能，编程的过程实际上就是CPU向8279发送控制指令的过程。在软件设计中，显示方式采用了8个字符显示，左入方式，编码扫描键盘，双键锁定。I／O模块电原理图如图4-5所示。
　　图4-5 I/O模块电原理图

　　图4-6 8279工作程序框图
　　4.2.2步进电机控制接口
　　X，Z两轴采用3相6拍步进电机，并口8255向控制端口写控制字，PUSLE来实现对步进电机的控制。8255接步进电机的环形分配器，通过3片4N25光电隔离，分别形成X、Z所需的3相控制信号，送往步进电机驱动电源，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。芯片YB013实现硬件环分任务，；达林顿光隔离管4N25实现计算机弱点部分和步进电机强电部分的隔离，既起功率放大作用，又充当无触点开关，实现对计算机的保护。单片机控制步进电机连接如图4-7所示。

　　图4-7 单片机控制步进电机
　　4.2.3刀具控制接口
　　(1)电动刀架及其工作原理
　　电动刀架的机械部分类似于蜗轮机构，实现刀具的抬升、旋转(交换刀具位置)及下降锁紧，这里着重讨论实现上述动作所必须的硬件条件和电路原理。
　　在图4-8中，继电器KA1，KA2实现电动刀架的动作切换控制，主要完成刀架电机的正、反转切换。在刀架旋转过程中，每个工位上的霍尔元件会依次切换为有效状态，系统根据T1，T2，T3及T4状态的变化，可以推断出目前的刀号，并判断是否为当前所选用刀具，一旦符合，则电机反向旋转，锁紧刀具。电动刀架各时序的切换反间隔是系统控制的关键，反向锁紧所用时间取决于电动刀架生产厂家的推荐指标，过长会引起电机发热甚至烧毁。为保证电动刀架安全运行，在电动刀架交流380V进线处加装快速熔断器和热继电器。

　　图4-8电动刀架的电原理图
　　(2)电动刀架与单片机的接口
　　电动刀架与系统的硬件接口主要是控制电机正、反转信号J1，J2及刀号反馈信号TI，T2，T3和T4。上述信号均光电隔离后与单片机系统接口。
　　电动刀架软件控制流程如图4-9所示，采用查询方式。

　　图4-9电动刀架控制流程
　　程序为：
　　#include <AT89S51.h>
　　#include <absacc.h>
　　#define N1 XBYTE[ ]
　　typedef unsigned char uchar
　　void adc0809(uchar idata *x);
　　void delay();
　　void main()
　　{
　　static uchar idata ad[4];
　　adc0809(ad);
　　}
　　void adc0809(uchar idata *x)
　　{
　　uchar i,*ad_adr;
　　uchar motor=1;
　　ad_adr=&N1;
　　for(i=0;i<4;i++)
　　{
　　If(*ad_adr=i)
　　{
　　delay1( );
　　KA1=1;
　　delay2( );
　　return();
　　}
　　else KA1=0
　　}
　　}
　　void delay1(motor==0)
　　{
　　uchar j;
　　for(j=0;j<20000;j++)
　　{;}
　　}
　　void delay2(void)
　　{
　　uchar j;
　　for(j=0;j<150000;j++)
　　{;}
　　}
　　4.2.4急停、暂停、行程限位接口电路
　　限位开关为常开状态；因此，X十，X一，Z十，Z一正常输人为低电平状态。因此如果行程开关被压合，向INT0发出中断信号，系统进行复位，步进电机的脉冲消失，也就无法继续前行，起到保护机床的目的。本系统采用三输入端与非门74HC10的输出端作为一个共用的中断信号接至单片机的INT0，用于实时处理紧急停车、暂停、限位报警功能。电路如图4-8所示：

　　4.3串行通信电路
　　本系统由两部分构成，上位机系统和下位机系统，由于上位机主要完成管理显示等工作，下位机完成控制功能，所以上位机和下位机的数据传输实时性要求不高，我们采用串口通信。使用RS232标准，MAX232进行电频的转换。串口RS232标准，它是美国电子工业协会(Electronic Industry Association)的推荐标准。本系统采用9针连接器，其定义见表4-1。本系统采用三线制TXD,RXD,GND连接，以使电路简单。
　　表4-1 连接器定义表

　　串口通讯电路主要由MAX 232电平转换电路构成。MAX232是MAXIM公司产品，一种电平转换芯片。可以将TTL转换成RS232，或RS232转换成TTL。满足单片机和普通计算机的通讯电平转换要求。电路如图4-10所示。

　　图4-10 通信接口电路
　　4.4人机界面模块设计
　　4.4.1单片机应用系统中常用显示方式及其比较
　　在单片机应用系统中，目前比较常用的显示介质有数码管(LED)、液晶显示(LCD)及CRT等，在家用电器中用的比较多的是真空荧光屏(VFD)。现就各自特点简述如下：
　　(1)数码管
　　数码管是一种主动发光器件。所谓主动发光．是指环境越暗越清晰。分为7段数码管和“米”字数码管2种。前者用于显示ARCⅡ码，显示信息量小；后者除了可显示ARCⅡ字符外，还可显示一些自定义的比较复杂的字符。数码管按驱动电流分，又可分为普通亮度、高亮、超高亮等。数码管由于其廉价而且扩展方便等特性，—直是单片机系统中用得最多、最广的一种显示器件。国内有不少型号的数控系统、尤其是早期的数控系统，广泛采用数码管作为显示界面。
　　(2)液晶显示
　　液晶显示器是一种被动发光器件。所谓被动发光，是指环境越亮越清晰，黑暗环境下必须加入背光才能清晰显示。分为字段型液晶显示器、字符型液晶显示器及图形点阵液晶显示器。字段型只能显示ASCII字符，字符型可以显示ASCII字符，显示效果比字段型好，而且可以显示少量的自定义字符；图形点阵液晶显示器是目前在单片机系统中比较流行的新型显示器件，可以显示所有字符及图形，由于其可以显示汉字的特性，被广泛用于国内智能设备中，国内的数控系统也开始广泛采用。
　　(3)CRT
　　CRT显示器分为单色和彩色2种，在数控系统中，尤其是高档数控系统中应用日益广泛。其特点是成本低、显示容量大；可以显示所合字符、图形及汉字；采用视频专用接口电路MC6847等与单片机接口，比较复杂，因而在—般的应用中比较少见。
　　(4)真空荧光屏
　　真空荧光屏简称VFD(vacuunm fluorescent display module)，是一种新型的显示器件。它由3个基本电极——阴极(灯丝)、阳极及栅做封装在一个真空的玻璃容器内构成。阴极是涂敷了金属氧化物的钨丝；栅极是极细的金属网；阳极为段或点阵型的导电电极，它上面的荧光物质可显示相应的字符或符号。栅极和阳极之间加有正电压，从阴极发射出来的电子被这个正电压加速，碰擅到阳极表面的荧光物质产生辐射，发出波长为505nm左右的谈绿色荧光。通过按制栅极和阳极之间的电压，就可以显示各种字符。VFD由于其以下特点而被广泛应用于家用电器、商场POS机以及新型的仪器仪表中。①亮度高，并且不存在视角问题，②工作温度范围宽、寿命长；②外围电路简单，只需十5v电源就可以工作，提供准8位数据总线接口；④功耗低。但这种显示器目前用在数控系统上还比较少。
　　4.4.2点阵液晶显示模块
　　(1)字符型液晶显示模块
　　本数控系统采用字符点阵液晶显示模块DM12232。该模块具有以下特点：
　　●能显示122列32行
　　●电源VDD3.3V~5V（内置升压电路，无需负压）
　　●与微处理器接8位或4位并行/ 3位串行
　　●多种软件功能：自定义字符、画面移动、光标显示、睡眠模式等功能
　　●配置LED背光

---

铁锋区14777038862： 基于MATLAB的毕业设计有哪些? - ？
春策碘帕： 毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节.通过毕业设计,学生可以综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习.通常情况下,仅对大专以上学校要求在毕业前根据专业的不同...

铁锋区14777038862： 我的毕业设计是基于FPGA的DDS信号源的研究与实现,有哪位好心人能指点一下啊,不胜感激!？
春策碘帕： 用MATLAB+Dspbuilder+quartus,你可以在MATLAB的Simlink里面设计模型,仿真再直接由软件Dspbuilder生成代码,不需要手动写代码!或者自己写代码,在quartus下定制正弦波,方波,三角波的ROM,幅度由ROM中数据乘一个可变系数便能实现可调,至于频率的话,可以由程序中控制读取ROM的时钟而调节.

铁锋区14777038862： 哪位有基于单片机24小时电子钟毕业设计啊?？
春策碘帕： 代做毕业设计 专业代做电子通讯专业毕业设计 承接项目分类:自动控制模拟、家用智能控制、时钟年历计数器、仪器仪表测量、有(无)线通信 自动控制模拟 设计 1、单片机电子报警密码锁设计 2、多路抢答器的设计 3、广告流水灯设计 4、...

铁锋区14777038862： 谁会做“基于FPGA的DDS信号发生器的设计”的毕业设计,我急用啊! - ？
春策碘帕： 基于FPGA的DDS信号发生器的设计 前言 1绪论 1.1 FPGA简介 1.1.1 FPGA的基本概念 1.1.2 FPGA技术的发展历史 1.1.3 FPGA技术的发展趋势 1.1.4 FPGA技术的应用现状 1.1.5 FPGA工程的设计流程 1.2 基本工具软件介绍 1.2.1用高级语言设计...

铁锋区14777038862： 毕业设计是基于VC的编程,是用C还是C++写? - ？
春策碘帕： VC实际上就是visual C++.C++ 又完全兼容C.所以,能用C就用C,用不了C的地方就用C++.

铁锋区14777038862： 我的大学毕业设计是基于proe的3d打印技术有没有谁有相关的,急急急,基于proe的其他也行,急急 - ？
春策碘帕： 山东农业大学毕 业 论 文 题目: 3D打印机设计 学 院 机电学院 专业班级 电气五班 届 次 2014届 学生姓名 姜云飞 学 号 座机电话号码 指导教师 宋洪军 二O一四年五月十二日 装订线 ……………….……. …………. …………. ……… 目 录摘要..............

铁锋区14777038862： 基于单片机的毕业设计 - ？
春策碘帕： LED点阵建议采用4个8*8点阵的模块拼起来,驱动用4片max7219自带译码驱动,每片带1个8*8的Led 红外用Pt2262-ir、Pt2272-ir 语音用ISD1700或者类似的芯片,放大用TDA2822驱动8欧喇叭.洞洞板将LED点阵和7219放在一块板上,其他的估计需要10*10cm²就够了,加上喇叭用10*15cm²的吧.

铁锋区14777038862： 有没有会安卓的大神阿,小妹在做毕业设计,课题是基于安卓的理财系统的设计与实现,遇到一些问题了,能否 - ？
春策碘帕： 推荐你去找一本电子书《android从入门到精通》 作者:明日科技 这本书最后一篇:实战篇就是基于android的家庭理财通,我感觉特合适,里面需求分析,设计分析,编码流程,编码规范等等,一直到整个应用开发完成,特详细.我觉得挺适合你做的毕业设计.声明:不是做广告的,你可以去下载免费的电子书

铁锋区14777038862： 毕业设计,基于51单片机,proteus下仿真实验 - ？
春策碘帕： 呵呵,你有一点小懒啊.proteus很简单的,百度文库上就有很多教程,半天一天就能入门了.推荐一本书《基于Proteus的电路及单片机的系统设计与仿真》单片机学习可能要花一点力气,你学软件工程的,多好啊,单片机的编程部分就不用操心了,下载一个keil uvion2/3直接用C语言编程就好了.而单片机的硬件部分,主要是单片机的内部的一些寄存器,cpu之类的,稍微了解一下就好了.单片机的外围电路比较麻烦一些,借一本单片机原理及接口技术的书看一下.同样也推荐一本书《单片机典型模块设计实例导航》---很经典的一本书.我现在还用着呢.你压根就没有尽力嘛,呵呵呵.稍微努把力,相信你会喜欢上单片机,喜欢上单片机的.

铁锋区14777038862： 毕业设计,基于单片机的ds18b20测温系统.可以实现测温,报警,信息储存等功能. - ？
春策碘帕： 如果只是测温,报警,信息储存,那么思路就很简单了. 测温:你已经选择了DS18B20,这是很常用的校园入门级温度传感器,单线,通信方...