经济型数控机床纵向进给系统设计

/经济型数控机床纵向进给系统设计摘要鉴于我国目前资金短缺，工业生产规模小的特点，用较小的资金快速变更机械工业落后的生产面貌，使之尽可能地提高自动化程度，保证生产质量，减轻劳动强度，提高经济效益，而实现这一任务有效的，基本的途径就是普及及应用经济型数控机床。随着科学技术的飞速发展，机械产品的性能和质量不断提高，产品的更新换代也不断加快。随之而来对机床的加工精度和生产率的要求也不断提高。在这种形势下传统的旧式机床越来越不能适应新的要求。随着电子技术的发展，把计算机技术引入机床中的数控机床技术得到了飞速发展。当前，我国各大企业为了扩大生产，提高产品质量，从而对数控机床的须要日益增加。然而对中小企业来说大批量地购进先进，功能困难，价格昂贵的数控机床是不太现实的同时也是不必要的，但是，为了达到新的加工标准又必需接受数控机床，在这种形势下，经济型数控机床以其较高的性价比越来越受到企业的青睐和机床生产厂家的重视。经济型数控车床CJK6140接受由8051芯片为主构成开环限制系统；其进给系统是步进电机通过消隙齿轮箱，带动滚珠丝杠转动，从而实现工作台沿机床导轨的水平移动。经济型数控车床CJK6140具有加工精度高，稳定性好，生产效率高，工作牢靠，价格低等优点。关键词:数控机床，8051，单片机，工作台NumericalcontrollathelengthfeedsystemdesignABSTACTWiththedevelopmentofsocialproductionscienceandtechnology.Itisessentialforamachinenotonlytohavehighprecisionandhighproductionandhighproductioncapability,butalsotoadjusttotherapidchangeofproduction.Inthiscondition,numericalcontrolmachinewasinventedandputintopractice.Furthermore,themorenumericalcontrolmachinesbecomeadvanced.Inordertoexpandproductionandimprovethequalityofproducts,thebiggroupsinourcountrydemandmoreNCmachinedayafterday.HoweveritisnotrealisticandnecessaryformediumandsmallindustrytobuyadvancedandexpensiveNCmachines.TheeconomicNCmachineswinmoreandmoreindustryfavors.TheeconomicNCmachine-CJK6140adoptsopenloopcontrolsystem.Throughrotationoftheleadscrew,thisisdrivenbyagearbox,theworkingtablemovesinparallelalongtheNCmachine’sleadrail.KEYWORD:Numericalcontrolenginebed，8031，monolithicintegratedcircuits，worktable目录摘要 IABSTACT II第1章绪论 11.1数控机床的产生和发展 11.2数控车床的工作原理 21.3.设计方案的确立 2第2章机械部分的设计计算 32.1丝杠的设计和计算 3切削力的计算 32.2滚珠丝杠的设计计算 32.3齿轮箱减速器设计部分 5传动比i 52.3.2齿面接触强度设计计算 62.3.3齿根弯曲强度设计 82.3.4设计计算 92.4其他机械设计部分 9减速箱最小输出轴的计算 9轴承的选择 102.5步进电机的选择 10计算减速器的传动比I 10确定步进电机动力参数 10第3章数控系统设计 133.1数控系统硬件电路 133.1.1基本硬件组成 133.1.2硬件配套及基本结构 133.1.3接口线路 14光电隔离电路 143.1.5功率放大电路 153.1.6帮助电路 15第4章软件设计 164.1C6140数控车床主要的技术参数及功能 164.2软件结构 17第5章运用说明书 215.1机床的运用和说明 215.2机床的保养和维护 215.3机床重要零部件的维护和保养 21第6章总结 22致谢 23参考文献 24第1章绪论1.1数控机床的产生和发展数控机床经济型改造,实质是机械工程技术和微电子技术的结合。经改造后的机床加工的精度、效率、速度都有了很明显的提高，适合我国现在经济水平的发展要求。

本次毕业设计主要是对机床机械部分进行改造,以步进电机驱动横向进给运动、纵向进给运动以及刀架的快速换刀,使传动系统变得特别简洁，传动链大大缩短,传动件数削减,从而提高机床的精度.

设计中，我们对有关数控机床及数控改造的相关书籍、刊物进行大量阅读,收集了许多资料,了解了数控机床的基本概念，数控机床的发展概况，数控机床的组成及其工作原理，扩大了我们的学问面。

随着科学技术的发展,现代机械制造要求产品的形态和结构不断改进，对零件的加工质量的要求也越来越高。随着社会对产品多样化要求的增加，产品品种增多,产品更新换代加速。数控机床代替一般机床被广泛应用是一个必定的趋势。同时，数控机床将向着更高的速度、精度、牢靠性及完善性的功能发展。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。

数控机床是以数字化的信息实现机床限制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和依次动作等信息用代码化的数字记录在限制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令限制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。数控机床和一般机床相比，其主要有以下的优点：

1.

适应性强，适合加工单件或小批量的困难工件；

在数控机床上变更加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。2.加工精度高；3.生产效率高；4.减轻劳动强度，改善劳动条件；5.良好的经济效益；6.有利于生产管理的现代化。数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。但是，国产数控机床和先进国家的同类产品相比，还存在差距，还不能满足国家建设的须要。

我国是一个机床大国，有三百多万台一般机床。但机床的素养差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右，差距太大，急待改造。

旧机床的数控化改造，顾名思义就是在一般机床上增加微机限制装置，使其具有确定的自动化实力，以实现预定的加工工艺目标。随着数控机床越来越多的普及应用，数控机床的技术经济效益为大家所理解。在国内工厂的技术改造中，机床的微机数控化改造已成为重要方面。许多工厂一面购置数控机床一面利用数控、数显、PC技术改造一般机床，并取得了良好的经济效益。我国经济资源有限，国家大，机床须要量大，因此不行能拿出相当大的资金去购买新型的数控机床，而我国的旧机床许多，用经济型数控系统改造一般机床，在投资少的状况下，使其既能满足加工的须要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。

1984年，我国起先生产经济型数控系统，并用于改造旧机床。到目前为止，已有许多厂家生产经济型数控系统。可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将快速发展和普及。所以说，本毕业设计实例具有典型性和好用性。总体方案的设计。1.2数控车床的工作原理利用微机对纵、横向进给系统进行开环限制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，驱动元件接受步进电机，传动系统接受滚珠丝杠副，刀架接受自动转位刀架。总体方案的论证

对于一般机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。

（1）数控系统运动方式的确定

数控系统按运动方式可分为点位限制系统、点位直线限制系统、连续限制系统。由于要求CA6140车床加工困难轮廓零件，所以本微机数控系统接受两轴联动连续限制系统。

（2）伺服进给系统的改造设计

数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。

因为开环限制具有结构简洁、设计制造简洁、限制精度较好、简洁调试、价格便宜、运用修理便利等优点。所以，本设计确定接受开环限制系统。

（3）数控系统的硬件电路设计

任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，性能的好坏干脆影响整体数控系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效地运行。在设计的数控装置中，CPU的选择是关键，选择CPU应考虑以下要素：1.时钟频率和字长和被控对象的运动速度和精度密切相关；2.可扩展存储器的容量和数控功能的强弱相关；3.I/O口扩展的实力。1.3.设计方案的确立在这次的设计中：接受8051单片机作为车床的限制系统，纵向进给系统接受步进电机通过消隙齿轮箱带动滚珠丝杠传动，从而实现工作台沿机床导轨的水平移动。第2章机械部分的设计计算2.1丝杠的设计和计算切削力的计算由《金属切削原理》可知：切削功率Nc=N·η·K（1-1）N电动机的确功率η主动传动系统总效率,一般为0.6～0.7取0.65K进给系统功率系数,取0.96则:Nc=4.68KW,因NC=(Fz·V)/6120,可推知Fz=(Nc/V)·6120（1-2）取切削速度V=100m/min.则：Fz=2864.16N由《金属切削原理》可知：主切削力Fz=Cfz·apXfz·fYfz可查得：Cfz=1910mpaXfz=1,Yfz=0.75,Kfz=1则可计算得Ap(mm)33F(mm)0.30.4Fz(N)23232882由表可知：当F=2864.16N，时，切削深度ap=3，走刀量f=0.4mm,从《金属切削原理》中可得知，在一般外圆车削时，Fx=(0.1～0.6)Fz,Fy=(0.15～0.7)Fz,取Fx=0.5Fz=1432.08N,Fy=0.6Fz=1718.58N(Fz为主切削力，Fx为走刀抗力，Fy为吃刀抗力)2.2滚珠丝杠的设计计算1.求轴向力：由《机械设计手册》可知P=K·Fx·+fw·(Fz+W)（1-3）式中K=1.15,fw=0.15～0.18取0.6,W为工作台的重量,由图初估取800N.则P=1.15×132.9+0.16×(2864.16+800)=2233.16N2.计算丝杠动载荷Cj强度计算寿命值Li=60×Ni×Ti/106（1-4）Ni=1000vf/(∏·D·L0)（1-5）取工件直径D=100㎜,丝杠导程L0=6㎜,Ni丝杠转速为15.92r/min.由<<机床数控技术>>知,运用寿命系数T一般取15000h,因此Li=60×Ni×Ti/106=14.33求Cj由<<数控技术>>6-16式可知:Cj=·Kf·kh·PKf载荷系数,一般取(1.2～1.5)取,1.2Kh硬度系数,取1.0则Cj=7154.3N,依据Cj,选取滚珠丝杠,考虑其功能选汉江机床厂2506-3型表1-1特性参数公称直径外径导程导程角精度系数动载量25mm24.5mm6mm4°22′3级11670N因为:6512.1N＜11670N所以:丝杆强度足够.2）丝杠效率计算:由<<机械原理>>公式知:Лs=tm/[tm(+4)]Лs螺旋升角,=4°22′摩擦角,=10′所以Лs=0.965.3）.校核=1\*GB3①.刚度校核滚珠丝杆受工作载荷P的作用而引起导程L0的变更是ΔL1。其值按<<机床数控技术>>式6-19计算ΔL1=±E弹性模量取21×10N/cmA滚珠丝杆截面积A=∏(d0/2)=4.71则ΔL1=±=±12.610cm滚珠丝杆受扭矩引起导程变更ΔL2很小,可以忽视.即ΔL0=ΔL1.导程变形的总误差Δ为Δ=ΔL=21×10m/m查<<机械设计手册>>知表12-1-19知:3级精度,1m长的丝杠的螺距为2110m,故刚度足够.②.稳定校核由<<材料力学>>中欧拉公式知FK=∏2EI/(μl2)（1-6）FK长压杆临界失稳时的临界负载.E弹性模量,取21×10N/cm.I截面惯性矩,单位cm4.对实心圆柱体I=∏=1.77cm2.l工作长度取1mμ丝杠轴端系数μ=1～2/3,取1.则经计算:FK=36648N.Nk=FK/p=36648/2071.2=17.69.一般[Nk]=2.5～4.对于水平丝杠考虑重量影响.[Nk]取4.Nk﹥[Nk]因此,丝杠稳定.2.3齿轮箱减速器设计部分传动比ii=步距角,取0.75.p脉冲当量.取0.01㎜/脉冲.i==1.25闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小齿轮的齿数可取Z=20～40,我选择Z=32I=,Z=iZ=321.25=40即Z=32Z=40材料为45#钢调质，六级精度齿面接触强度设计计算由设计计算公式(10-9a)进行试算,即:d≥2.32确定公式内各计算数值(1)选择载荷系数K=1.3(2)计算小齿轮传递的转矩TT=95.5*10,P≈N=4.32KW,n===1041.7R/min则T≈3.9610N·㎜(3).由表10-7选取齿轮宽度系数==0.5(1+μ),取的规定值0.60,=0.5(1+1.25)0.60=0.675(4).由表10-6查得材料的弹性影响系数:Z=189.8MP(锻钢)(5).由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触乏累强度极限=600MP大齿轮的接触乏累强度极限=550MP(6).由式10－13计算应力循环次数N＝60njL=601041.71(2830010)=3.010n小齿轮的转速j－――齿轮每转一圈时同一齿面啮合的次数，取1L―――齿轮的工作寿命（单位为h）,取15000设计的齿轮的工作寿命为10年，一年工作300天，一天工作8小时，2班制N＝60njL＝601041.70.8（2830010）＝2.410j＝0.8(7)由图10－19查得接触乏累寿命系数K＝0.88，K＝0.9(8)计算接触乏累强度的许用应力取失效率为1﹪，平安系数S＝1，由式（10－12）得：［］＝＝＝528Mpa［］＝==495Mpa2)计算：,(1)计算小齿轮分度圆直径d,代入［］中较小的值．d≥2.32≈63(2)计算圆周速度ＶＶ＝＝3.43ｍ/ｓ(3)计算齿宽bb=Φd·d=0.67563=42.525㎜(4)计算齿宽和齿高之比b/h模数m==≈2㎜齿高h=2.25m=2.252=4.5㎜b/h==9.45(5)计算载荷系数依据V=3.43ｍ/ｓ，6级精度，由图10-8查得动载荷系数K=1.06，由表10-3查得K=K=1.0，由表10-2查得运用系数K=1；由表10-4查得6级精度，小齿轮相对支承非对称分布时K=1.12+0.18（1+0.6）+0.2310b=0.675,b=42.525K≈1.234.b/h=9.45,查得10-13:K=1.17所以载荷系数K=KKKK=1.308依据实际的载荷系数校正所计算的分度圆直径，由式10-10ad=d=63.13(6)计算模数MM==1.97㎜齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度设计的公式为M≥，（1）．由图10－20Ｃ查得小齿轮的弯曲乏累极限：＝500Mpa，＝380Mpa（2）．由图10－18查得弯曲乏累寿命系数K，KK＝0.85，K＝0.88．（3）．计算弯曲乏累许用应力：取弯曲乏累平安系数S＝1.4［］＝＝303.57Mpa［］＝＝238.83Mpa（4）．计算载荷系数K：K＝KKKK＝1*1.06*1*1.17＝1.2402（5）．查取齿形系数：由表10－5可查得，Y＝2.52，Y＝2.40（6）．查取应力校正系数：由表10－5可查得：Y＝1.625，Y＝1.67（7）．计算大、小齿轮的，并且加以比较：小齿轮：＝＝0.01349大齿轮：＝＝0.01678大齿轮的数值大，取大值设计计算M≥＝＝1.33㎜对比计算结果，由齿面的接触乏累强度计算的模数Ｍ大于齿根弯曲乏累强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要是弯曲乏累强度所确定的承载实力，而齿面接触乏累强度所确定的承载实力，仅和齿轮的直径有关，可取由弯曲强度算得的模数M＝1.97，并就近圆整为标准值M＝2.0㎜，依据接触强度算得分度圆直径d=63.13㎜,Z===31.565≈32Z=i*Z=32*1.25=40这样设计的齿轮传动，既满足了齿面接触乏累强度，又满足了齿根弯曲乏累强度，并做到结构紧凑，避开奢侈．齿轮参数取值如下：参数zmbad外圆直径大齿轮40220208084小齿轮32220206468表1-2齿轮参数2.4其他机械设计部分减速箱最小输出轴的计算取每级齿轮传动效率（包括轴承效率在内）=0.97,则P=P=4.32*0.97=4.19KWn===833.4R/min由式15-2得d≥A,即：d=A.《机械手册》查表15-3得45钢，调质淬火后A取112。经过计算得：d=112=19mm,输出选取d≥19mm,即可轴承的选择已知丝杠的动载荷C=7154N=7.154KN所以选择轴承如下：名称型号国标号C角接触轴承36204型GB292-8311.2KN7.46KN圆锥滚子轴承7204E型GB297-8426.8KN18.2KN所以以上的两种类型，动、静载荷均大于7.154KN,故所选轴承符合要求。2.5步进电机的选择参考文献《机电系统设计》计算减速器的传动比II=步进电机步距角=0.75ºP丝杠导程P=6mm工作台脉冲当量=0.01mm计算得I=1.25确定步进电机动力参数1.电机的负载转矩的计算：作用在步进电机轴上的总负载转矩T依据下式公式计算T=（J+J）++,J电机轴自身转动惯量（Kg）电机启动或制动时的角速度rad/sF作用在工作台上的摩擦力，NF作用在工作台上的其它外力，N伺服传动链的总效率F滚动丝杠螺母副的预紧力，N滚动丝杠螺母副未预紧时的传动效率，一般取0.9初选J=1.010Kg， =0.2（导轨摩擦因数）， 最大轴向力F=2071.2N并要求空载启动时间t=30ms,最大进给速度V=5m/min 步进电机轴上的总惯量J： J=J+J=1.010+1.175910=2.175910Kg空载启动时，电机轴上的惯量转矩为：T=T=J=J =3.95(N·m)设F=F/3=207.2/3=690.4N则电机轴上的摩擦转矩为T：T===0.125（N·m）工作台上的最大轴向载荷折算到电动机轴上的负载转矩T：T===1.98（N·m），于是空载时电动机上的总负载转矩TT=T+T+T=3.95+0.125+0.08=4.155(N·m)),（其中T===0.08(N·m)）.2.电机最大的静转矩确定初选步进电机接受三相六拍通电限制方式：表5-1，TT之间的比例关系如下：表1-3电机转矩确定表电机相数33445566运行节拍3648510612T/T0.50.8660.7070.7070.8090.9510.8660.866依据前面所得的T、T，依据表5-1空载启动时须要电动机最大静转矩T为：T=T/0.866=4.155/0.866=4.80N㎜最大外载下工作时所须要的最大静转矩T： T=T/（0.3～0.5）=（0.125+0.08+1.98）/（0.3～0.5）=7.28～4.37（N㎜）T≥max(T,T)T=7.3(N㎜)3.步进电机最高工作频率f：f===8333.3HZ综合考虑查《机械手册》选用110BF003型步进电机，能满足其须要。表1-4电机参数表型号相数额定电压额定电流步矩角最大静扭矩运行频率空载启动频率回转直径长度轴径110BF003380V6A0.75800N㎜7000Step/S1500Step/S110mm160mm11mm第3章数控系统设计3.1数控系统硬件电路基本硬件组成任何一个数控系统都是由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，其性能好坏，干脆影响整个系统的工作组成。1）中心处理单元CPU。2）总线。包括数据总线（DB）、地址总线（AB）和限制总线（CB）。3）存储器。包括只读可编程存储器和随机读写存储器。4）I/O口，即输入/输出接口电路。其中CPU是数控系统的核心，作用是进行数据运算处理和限制各部分电路协调工作。存储器用于存放系统软件，应用程序和运行中所需的各个数据。I/O接口是系统和外界进行信息交换的桥梁。总线则是CPU和存储器、接口及其他电路联系的纽带，是CPU和部分电路进行信息交换和通信的必由之路。CPUCPU存储器ROM、RAMI/O接口信号变频外设限制对象图2-1数据系统硬件框图由于MCS-51系列单片机在我国机床数控改造方面应用普遍，其配套芯片廉价、普及通用性强，制造和修理便利，完全能够满足经济型数控车床改造的须要。本次C6140的改造以MCS-51系列单片机中的8051芯片作为中心限制系统。硬件配套及基本结构本数控系统计算机是接受8051为CPU的8位微型专用计算机。它包括一个微处理器，一个123字节的片内数据存储器，4个8位的I/O接口（其中P1，P2，P3是准双向口，P0是三态双向口），此外还有为用户留一个扩展区。8051通过I/O口扩展一片8255接口芯片实现空运转、自动、手动转换、回零、换刀超程的按键功能，还通过P0口和P2口及一块74LS373地址所存器扩展了两片16K的ROM（27128）、两片16K的RAM（62128）来作为开发程序的存储器。8051通过P0口扩展了一片8279接口芯片来实现键盘输入和电路显示的功能。通过P1口经光耦和隔离电路TLP521-4来消退电路干扰，并实现X、Z向正反转及连续启动的功能。通过功率放大电路实现S、T、M等备用功能。两步进电机经一块74LS373干脆和PO口相连。具体结构参考电路限制原理图。接口线路光电隔离接口电路光电隔离接口电路X向步进电机8051单片机X向步进电机8051单片机驱动放大 驱动放大 Y向步进电机Y向步进电机主动机限位开关冷却系统刀架驱动放大主轴脉冲发生器主动机限位开关冷却系统刀架驱动放大主轴脉冲发生器图2-2微机和机床的连接光电隔离电路在步进电机驱动电路中，脉冲信号经功率放大器后限制步进电机励磁绕组。由于步进电机须要的驱动电压较高，电流较大，假如将输出信号和功率放大器干脆相连，将会引起强电干扰。轻则影响计算机程序的正常工作，重则导致计算机和接口电路的损坏。所以一般在接口电路和功率放大器之间都要接上隔离电路。功率放大电路功率放大电路分为单电源和双电源型。单电源线路简洁，但效率不高，所以选用双电源型。双电源型接受凹凸压供电电路，如图。帮助电路为了防止机床行程越界，所以在机床上装有行程限制开关，为防止意外。装有急停按键。由于这些开关都安装在机床上，距离限制箱较近，简洁产生电气干扰，为避开干扰，在电路和接口之间实行光电隔离，设报警电路，当绿色二极管亮为正常工作状态，红色二极管亮时表示溜板已到极限位置。第4章软件设计改造后的C6140数控机床，主要限制功能由软件实现。软件设计接受模块化设计。主要包括主模块、子程序模块和定时中断模块。主模块主要完成初始化和监控。初始化包括PIO、CTC的初始化。监控主要包括键盘管理和显示管理，均可调用原监控程序中的子程序。功能子程序包括+X、-X、+Y、-Y及STOP功能子程序，并可调用监控程序中的子程序。中断模块包括急停中断模块、报警中断模块等。4.1C6140数控车床主要的技术参数及功能=1\*GB3①、数控装置：计算机型号8051插补方式逐点比较法插补坐标数二坐标数据形式增量、确定值及混合运用输入方式手动键盘输入或磁带机一次输入Z向脉冲当量0.01㎜/脉冲X向脉冲当量（直径上）0.01㎜/脉冲单行程段最大圆弧半径5m传动系统间隙补偿量0～255脉冲程序段显示数9999=2\*GB3②数控装置机能设置：准备功能G：G00快速进给G01直线插补G02圆弧插补（顺时针）G03圆弧插补（逆时针）G04延时G32切削圆柱螺纹G33切削锥螺纹G50坐标设定G90直线切削循环G90锥度切削循环G92圆柱切削螺纹循环G93锥螺纹切削循环G941/4凸圆循环G951/4凹圆循环帮助功能M00程序暂停M02程序终止M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停止M08冷却液开M09冷却液关3）刀具的选择功能TT后跟两位数，第一位为1～4表示刀号。其次位为1～6表示刀具补偿开关依次号。D．进给速度选择机能F：F后面跟四位数，表示脉冲/转4）坐标指令X横向确定坐标值±㎜Z 纵向确定坐标值±㎜V横向增量值±㎜W纵向增量值±㎜I圆弧起点相对于圆心在X向坐标值±㎜K圆弧起点相对于圆心在Y向坐标值±㎜5）循环次数指令JJ后跟的数码为自动循环次数可在1～9中选择4.2软件结构车床的软件结构如附图所示，加工零件的程序通过手动键盘输入或磁带输入，以固定的格式存入规定地址的存储区，启动限制后，首选取第一段加工程序的指令并通过译码将各类指令分别存入相应的单元。如，M，T等指令干脆译码输出访机床执行各类帮助动作：G指令或坐标指令则分别存入相应的单元以备插补运算，用以限制X向和Z向的拖板运动。插补运算结束依次取下一段加工程序，这样，直到加工零件程序取完。键盘管理模块的程序设计：键盘是数控机床最常用的输入设备，它由排列矩阵的一系列按键开关组成。键盘有两种基本的类型：全编码键盘和非编码键盘。全编码键盘每按下一个键，其键盘功能由硬件逻辑自动供应被按键的代码，并能产生一选通脉冲同志CPU。但这种键盘的价格昂贵，一般系统很少应用。非编码键盘仅仅供应键盘的行和列矩阵，其他全部工作由软件来完成，所以非编码键盘是最便宜的微机输入设备，本次车床改造就选用此种设备。要实现键盘的识别，产生和被按键对应的编码，消退键接触时的抖动干扰等功能，键盘程序必需依次执行以下步骤：1）扫描键盘，推断有无键合上。2）获得合上键的行、列信号。3）由行、列特征识别合上键的含义。4）依据键的特征进行分类。5）分类处理。考虑到大多数应用系统都接受BCD码输入数据。因此，只须要用0～9作为键即可。而A～F可设置为特地的叮嘱键。程序框图见图纸，具体程序如下：KEYBD：ORG0100HMOVA,#00H;OOH为空格符（不显示）MOVR1,#OFEH;段选码输出口地址送R1MOV@R1,A;关闭显示器MOVR1,#OFDH;行信号输出口的地址送R1MOV@R1,A;使行信号全为0MOVR1,#OFBH;列信号输入口地址送R1MOVA,@R1;取列信号到累加器XRLA,#OFFH;推断是否有键合上JZKEYBD;无键合上再检查MOVRS,#OEH;有键合上调延时程序D15ms:ACALLDIMS;DJNZR5,D15MS;MOVR2,#OFEH;为扫描第一行作准备MOVR0,#OFDH;列信号输出口地址送R0MOVR1,#OFBH;列信号输入口地址送R1KEYB1:MOVA,R2;逐行扫描MOV@RO,A;MOVA,@R1;读入列信号MOVR3,A;列信号暂存在R3CJNEA,OFEH;有键合上，转键译码KEYB2:MOVA,R2;MOVA;为扫描下一行做准备MOVR2,A;XLRA,#OEFH;检查是否各行都扫描了一次JZNKEYB1;未扫描完一次接着AJMPKEYBD;进行新一轮扫描KEYB2:MOVA,R2;CPLA;获得行信号特征字MOV06H,A;特征字暂存06H单元MOVA,R3;CPLA;获得列信号特征字MOV07H,A;特征字暂存07H单元MOVR4,#00H;查找次数初值MOVDPTR,#KEYB2;置查表起始地址KEYB3:CLRA;MOVCA,@A+DPTR;查键的特征字CJNEA,06H,NEQ;没有查到，转NEQAJMPEQQ;再查ENQ:INCR4;INCDPTR;AJMPKEYB3;EQQ:MOVR5,＃OEH;延时，等待键释放DLY:ACALLDIMS;DJNZR5,DIY;MOVA,#00H;推断键是否释放MOVX@R0,A;MOVXA,@R1;ANLA,#OFFH;CJNEA,#OFFH,EQQ;未释放接着等待MOVA,R4;键值在R4中CJNEA,#09H,NOT9;推断键值是否≤9AJMPNNN;等于9转数字键处理NOT9:JCNNN;小于9转数字键处理KEYB4:MOVDPTR,#JMPTBL;转到各叮嘱键分支CLRC;SUBBA,#OAH;RLAL;JMP@A+DPTR;转到各叮嘱键分支JMPTBL:AJMPAAA;AAA,BBB,CCC……,AJMPBBB;为各相应的叮嘱分支AJMPCCC;入口……NNN:AJMP000;处理数字键．000,111AJMP111;222…为各相应的数AJMP222;字键分支入口AJMP333;……KEYTBL:DB21H;对应键为0DB22H;对应键为1DB23H;