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2 MAX156在數控車床切削力丈量中的運用

在數控車床的加工中,切削力的丈量甚為重要。經過對切削力的丈量能夠剖析與研討數控車床各零部件、組織或構造的受力狀況和作業狀況,驗證規劃和計算成果的正確性,確定整機作業過程中的負載譜和某些物理表象的機理。為了便于丈量和研討數控車床切削力起見,特別是為了習慣出產中規劃和運用數控機床、刀具和夾具的需求,通常都把總切削力F 分解成三個相互筆直方向的力,即Fz 、Fy 、Fx 來研討。體系硬件原理框圖如圖1 所示。體系以MCS8051 單片機為操控中心,外圍電路對于單片機的功能特色而規劃,充分利用了MCS8051 單片機片內資源豐富的特色,簡化了外圍電路,提高了可靠性。下面臨體系中首要功能模塊與硬件可靠性技能逐個剖析。

2.1 MAX156與MCS8051的接口電路圖(圖2)

2.2 采樣堅持電路

因為現場所測的切削力是連續改變的,而單片機采樣卻是斷續的,為了使參數未被采樣時仍能堅持原來的數值,所以需求增加采樣堅持電路。

2.3 A/D 改換器電源連接

內部的2.5V 基準源輸出端(REFOUT)有必要經過１個4.7μF的電解電容和１個0.1μF 的瓷片電容旁路到模仿地,以確保器材的穩定性。ＶＤＤ應經過１個４７μＦ的電解電容和１個0.１μＦ的瓷片電容接到模仿地(圖3)。

2.4 顯現切削力

A/D 改換器盡管將測力傳感器輸出的模仿電壓值改換為數字量,可是它并不是實踐數控車床切削力的值,要得到真正的切削力的值還需進行以下兩步作業:靜態標定和標度改換。靜態標定:即是經過試驗樹立測力傳感器輸出電壓與切削力之間的聯系曲線和數學模型。標度改換:即是將A/D 改換器改換后的00H —FFH 數字量再改換為實踐的切削力的值。以上兩步作業進行結束后才能在單片機LED 上顯現出數控車床實踐的切削力的值。以便數控車床操作人員進行監督和辦理出產等。

3 體系軟件規劃

體系軟件包含:動態顯現程序、A/D 采樣程序、標度改換程序和中止效勞程序等。中止效勞程序首要是利用定時器中止發作的時標,對LED 數碼管進行動態改寫顯現。

3.1 A/D 采樣程序

程序分主程序和中止效勞程序兩部分。主程序用來對中止初始化,給ADC0809 發發動脈沖、送模仿量路數的地址、動態顯現、監控報警等。中止效勞程序用來接納A/D改換后的數字量和判別一遍采樣完結否。

3.2 中止效勞程序

中止效勞程序:

ORG 0003H

AJMP CINT1

ORG 0100H

CINT1: MOV R0,#0F0H

MOVX A,@R0

MOV @R1,A

INC R1

INC R2

MOV A,R2

MOVX @R0,A

DJNZ R4, LOOP；未采

集完 3 路，則轉 LOOP

CLR EX0；收集完

3 路，則關INT0 中止

LOOP: RETI

END

4 結語

運用MAX156 作數據收集芯片的單片機體系進行數控車床切削力的丈量,完成了出產過程中連續主動采樣、實時顯現、過載報警,以便操作人員進行監控和辦理出產,有效地避免了因切削用量過大而損壞數控車床的表象發作。本體系也可經改善后移植到其他領域中運用。

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