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说明书1份，共42页，约17000字左右

 

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CA6140车床刀具温度单片机控制系统设计

摘要

当今社会上各种机械加工业都在迅猛发展，车床是机械加工核心工具，随着科学技术的发展，车床也在不断向着高精度、高效率、高自动化方向发展，数控车床已经成为主流设备，逐渐取代老旧的普通车床。我国目前机床总量约400余万台,但其中数控机床总数只有20余万台,机床的数控化率极低。国内起步较晚，技术较为落后，有着大量的老旧车床，又因其缺乏专业的维修与保养，促使机床的工作精度大大降低。而从国外购置新型数控车床的价格又颇为昂贵，普通企业根本无法负担。

在机械制造业中, 虽然已发展出各种不同的零件成型工艺, 但目前仍有90% 以上的机械零件是通过切削加工制成。在切削过程中, 机床作功转换为等量的切削热, 这些切削热除少量逸散到周围介质中以外, 其余均传入刀具、切屑和工件中, 刀具、工件和机床温升将加速刀具磨损, 引起工件热变形, 严重时甚至引起机床热变形。因此,在机床的切削加工过程当中，对切削温度的测量非常重要。在高速车床当中，为了提高车床加工精度，刀具在切削过程中的受热变形一定要控制住，这个仅仅知道刀具温度是不够的，还需要引入自动控制技术进行实时控制。

本论文以CA6140普通车床为研究对象，根据数控技术原理，运用了单片机应用技术、自动控制技术和测试传感器技术，提出了车床刀具温度的控制系统方案。设计了基于MCS-51单片机的车床刀具温度控制电路和软件。

 

关键词：数控车床；刀具温度；单片机控制

 

目录

摘要 1

ABSTRACT 2

第一章绪论 5

1.1课题的研究背景和研究意义 5

1.2国内外研究现状 5

1.2.1国外研究现状 5

1.2.2国内研究现状 6

1.3方案背景技术简介 6

1.3.1数控车床 6

1.3.2温度检测的主要方法 7

1.4本课题的主要研究内容 8

1.5本章小结 8

第二章车床结构及系统总体设计方案 9

2.1 CA6140车床简介 9

2.2系统总体设计方案 10

2.3本章小结 10

第三章系统硬件设计 11

3.1系统硬件设计方案 11

3.2 中央处理器 11

3.2.1 AT89C51简介 11

3.2.2 AT89C51主要性能参数 12

3.2.3管脚说明 12

3.2.3特殊功能存储器 14

3.2.4芯片擦除 15

3.2.5复位电路的设计 15

3.2.6时钟电路设计 16

3.3红外测温传感器 16

3.3.1 红外测温传感器的工作原理 16

3.3.2红外测温传感器的选择 17

3.4信号调理电路 18

3.5 A/D转换电路 19

3.6 LED显示 21

3.7 键盘接口 25

3.7 控制电路 26

第四章系统软件设计 27

4.1程序初始化 28

4.2主程序 29

4.3 A/D转换子程序 30

4.4 显示子程序 31

4.5 键盘子程序 33

4.6本章小结 36

第五章结论与展望 37

5.1主要研究工作及结论 37

5.2本课题的展望 37

参考文献 38

致谢 40

附录 41

系统硬件原理图 41

系统PCB板图 42