轴类零件中心孔加工专用机床控制系统设计

论文摘要

本文针对在普通机床上加工轴类零件中心孔时存在生产效率低、孔深尺寸同一性差、要求工人技术水平较高这三个问题，提出对普通机床进行自动控制的技术改造。本文详细讨论了基于计算机PCI总线的加工轴类零件中心孔自动控制硬件系统的设计和实现方法。首先，利用模糊综合评判理论，建立车轴中心孔加工方案评估模型，从理论上证明，在目前的生产条件下，将普通车床改装为专用数控机床是经济可行。其次，给出了硬件控制系统的设计方案，分别讨论了数据采集信号模数转换、PCI接口设计和步进电机驱动。在硬件上实现了传感器信号调理电路输入信号模数转换设计模数转换器与PCI9052的接口设计，以及步进电机驱动电路设计。然后以VtoolsD和Visual c++为工具讨论了控制系统的驱动程序和应用程序的开发。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 轴类零件中心孔加工技术概述
• 1.2 选题背景和依据
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 加工方案的评估和论证
• 2.1 加工方案的提出
• 2.2 评估数学模型的建立
• 2.2.1 模糊综合评判理论
• 2.2.2 初始模型
• 2.2.3 多层次数学模型
• 2.3 车轴中心孔加工方案评估
• 2.3.1 建立技改项目评估数学模型
• 2.3.2 评估结果分析
• 第3章 总体方案设计
• 3.1 工件加工要求分析
• 3.2 确定总体设计方案
• 3.2.1 系统机械部分改装设计
• 3.3.2 两种系统硬件控制方案的设计比较
• 3.3.3 系统硬件控制方案设计
• 3.3.4 系统软件设计
• 第4章 数据采集及其相关电路设计
• 4.1 传感器
• 4.1.1 力传感器
• 4.1.2 电流传感器
• 4.2 信号调理电路
• 4.3 输入信号模数转换
• 4.3.1 内部结构及引脚说明
• 4.3.2 工作时序
• 4.3.3 AD1674与传感器信号的接口电路
• 4.3.4 AD1674与PCI9052的接口电路
• 4.4 数据传输通道
• 4.4.1 PCI总线
• 4.4.2 PCI总线接口PCI9052
• 4.4.3 本文使用到的PCI9052引脚与串行EEPROM
• 4.5 控制工件中心孔加工过程
• 第5章 步进电机驱动模块及其有关接口电路
• 5.1 步进电机及其驱动器的概念
• 5.2 步进电机的选用
• 5.3 PCI9052与步进电机驱动器的接口电路
• 5.4 连接部分设计
• 5.5 本章小结
• 第6章 数控系统软件设计
• 6.1 软件设计概述
• 6.2 应用程序设计
• 6.3 虚拟设备驱动程序（VxD）的设计
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论
• 7.1 本文的主要贡献
• 7.2 今后的设想
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 控制系统电路图
• 附录B 机床改装示意图
• 攻读学位期间的研究成果