DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统设计说明书

实用文档实用文档引言本次毕业设计从2004年2月份开始到本年的六月中下旬结束，长达半年。完成它。本次设计在颜竟成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进200420043以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。主动请教，主动学习，独立思考提出新方案，困难被一个个解决了，有了本次设计的成功。更锻炼了团体协作精神，独立作业能力，专业设计基础，对自己将来都是一次具有深远影响的事件。一、总体方案设计（一）总体方案的拟定暂停，进行循环加工等，因此，数控系统选取连续控制系统。电火花线切割机床属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提根据电火花线切割机床最大的加工尺寸，加工精度，控制速度和经济可靠性好，功能强，速度快，抗干扰能力强，具有很高的性能价格比。因此，可MCS-51CPU动电路。此外，系统中还应该包括脉冲发生电路和其他辅助电路。杠螺母副组成，起传动比应满足机床所要求的。为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率应有消除齿侧间隙的机构。量移动，且润滑方法简单。（1.1）（二）主要技术参数的确定技术参数主要包括运动参数，尺寸参数和动力参数。DK7732机床的主要技术参数如下：实用文档工作台行程/mm 500x320最大切割厚度/mm30（可调）加工表面粗糙度Ra/μm2.5加工精度/mm0.015100切割工件最大厚度120mm加工锥度3°～60°电极丝移动速度11m/s电极丝最大直径φ0.1～φ0.2mm1.1伺服系统总体方案框图（一）储丝走丝部件运动设计V形滚动导轨连接，这样丝筒每转一周拖板直线移动相应的距离，因此机床工作前应根据零件厚薄和精度要求在0.12实用文档实用文档1、对高速走丝机构的要求在储丝筒上整齐排绕。②储丝筒的径向跳动和轴向窜动量要小。③储丝筒要能正反转，电极丝的走丝速度在7—12m/s调，或恒速运转。④走丝机构最好与床身相互绝缘。⑤传动齿轮副，丝杠副应该具备润滑措施2、高速走丝机构的结构及特点2.2间隙的副螺母和弹簧，齿轮及丝杠螺距的搭配为没旋转一圈拖板移动0.25mm。所以该储丝筒适用于Φ0.25mm储丝筒运转时应平稳，无不正常振动。滚筒外圆振摆应小于0.03mm，反向0.05mm，轴向窜动应完全彻底消除。好接触，防止机油或者其他脏物进入。母等每班应注油一次。储丝筒旋转组合件储丝筒旋转组合件主要由储丝筒、联轴器和轴承座组成。①储丝筒储丝筒是电极丝稳定移动和整齐排绕的关键部件之一，一般用DK77324mm（1.5—5mm材料制造Ra0.8μm。为保证储丝筒组合件动态平衡，应严格控制内孔、外圆对支撑部分的同轴度。储丝筒与主轴装配后的径向跳动量应不大于0.01mm。一般装配后，以轴的两端中心孔定位，冲摸储丝筒外圆和与轴承配合的轴径。②联轴器走丝机构中运动组合件的电机轴与储丝筒中心轴，一般不采用轴器瞬间受到正反剪切力很大，因此多采用弹性联轴器和摩擦锥式联轴器。1.2运丝系统机构结构图弹性联轴器，如图2.1所示实用文档2.1弹性联轴器弹性联轴器结构简单，惯性力矩小，换向较平稳，无金属撞击声，可以减少对储丝筒中心轴的冲击。弹性材料采用橡胶、塑料或者皮革。这种联轴器的优点是，（0.2—0.5mm，1°，缺点是由它联接的两根轴在传递扭矩时会有相对转动。2.2子轴承。此外，还要正确选用弹簧规格。弹力过小，摩擦面打滑，使传动不稳定或摩擦面过热烧伤；弹力过大，会增大轴向力，影响中心轴的正常转动。图2.2 摩擦锥式联轴器实用文档下几种。套筒式磁力联轴器（如图3.1所示）3.1套筒式磁力联轴器此种联轴器主动磁极3和从动磁极2均可为圆筒状或以若干磁铁排列成圆筒4132其目的为：两磁极之间无摩擦，靠磁场联接；被联接两轴因受制造及安装误差，4和从动轴套1的配合长度来进行调整。圆盘式磁力联轴器（如图3.2所示）3.2圆盘式磁力联轴器此种联轴器主动磁极3241实用文档接力可以通过改变主动磁极3和从动磁极2之间的距离来进行调整。8、损坏任何零部件。32金等。a既是弹性联轴器已经满足条件，因此本次设计选用弹性联轴器。上下拖板走丝机构的上下拖板我们决定采用下面两种滑动导轨之一。大。4.1的调整环节来调节。4.1三角、矩形组合式导轨运动精度。轨作为本次设计之用。齿轮副与丝杠副走丝机构上拖板的传动链是由2-3实用文档实用文档丝筒在转动的同时，作相应的轴向位移，保证电机丝整齐的排绕在储丝筒上。筒的排丝距离，以适应排绕不同直径电机丝的要求。用传统的金属材料制造。线架、导轮部件结构持一定的几何角度。对线架的要求是：①具有足够的刚度和强度，在电极丝运动（特别是高速1）时，不应出现振动和变形；5μm；③导轮与线架本体、线架与床身之间有良好的绝缘性能；进入导轮轴承；⑤线架不但能保证电极丝垂直于工作台平面，在具有锥度切割功能的机床上，还具备能使电极丝按给定要求保持与工作台平面呈一定角度的功能。和龙门式两种类型。悬臂式固定线架主要由线架本体、导轮运动组合件及保持器等组成。（1）线架本体结构体的刚度和强度，使线架的上下悬臂在电极丝运动时不致振动和变形。为了进一步提高刚度和强度，在上下悬臂间增加加强筋的结构。有的机床的坐标方向的运动通过架在横梁上的线架拖板来实现。4.2储丝筒储丝筒副导轮导轮

4.2可移动丝臂①导轮是本机床关键零件，关系到切割质量，对导轮运动组合件的要求如下。半径，保证电极丝在导轮槽内运动时不产生轴向移动。导轮装配后转动应轻便灵活，应尽量减少轴向窜动和径向跳动。进行有效的密封，以保证轴承的正常工作条件。②导轮运动组合件的结构实用文档撑结构。悬臂支撑结构如图5.1所示，结构简单，上丝方便。但是因为悬臂支撑，轴承的使用寿命。5.1结构的运动稳定性较好，刚度较高，不容易发生变形及跳动。30锥形轴尖，硬度在RC60轮选择第二种比较适宜。③导轮的材料 证导轮轴径与导向槽的同轴度一般采用整体结构。导轮要求用硬度高、耐磨性好的材料制成（如GCr15W18Cr4V，也可以选用硬质合金或陶瓷材料制造导轮的镶件来增强导轮V形工作面的耐磨性和耐蚀性。④导轮组合件的装配实用文档实用文档滑和密封作用（二）储丝走丝部件主要零件强度计算齿轮传动比的确定0.25mm，1.5mm。所以储丝筒与丝杠见齿轮传动比为：u=0.25/1.5=1：6；采用二级齿轮传动，取u=1/2，u=1/3。1 2齿轮齿数的确定Z=23；由于齿轮齿根与轴上键距离不能为零。d/2–（d+t）>2mf 1d=16mmt=2.3；1而d=d2hf1 1－ f–2ha*–2c*）m1=(23–2–0.5)m=20.5m代入上式得：20.5/2m–（16+2.3）/2 >2mm>1.3m=2Z=2Z=462 1d=mZ=2×23=46mm1 1d=mZ=2×46=92mm2 2Z=233Z=3Z=3×23=694 3d=mZ=2×23=46mm3 3d=mZ=2×69=138mm4 4齿轮1，2中心距 a=(d+d)/2=(46+92)/2=69mm1 1 2齿轮3，4中心距 a=(d+d)/2=(46+132)/2=92mm2 3 4参考书《机械设计》b=0.5d=0.5×46=23mm1其他数据如下da=(Z+2ha*)m1 1=(23+2×1)×2=50mmda=(Z+2ha*)m2 2=(46+2×1)×2=96mmd=(Z－2ha*－2c*)mf1 1=(23－2×1－2×0.25)×2=41mmd=(Z－2ha*－2c*)mf2 2=(46－2×1－2×0.25)×2=87mm同样可以计算得:da=50mm3da=142mm4df=41mm3df=133mm4传动件的估算其中 N—该传动轴的输入功率N=NdNd

－电机额定功率η－从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积n－该传动轴的计算转速r/minj

是传动件能传递全部功率的最低转速j［φ］－每米长度上允许的扭转角（deg/m）取η=0.995，Nd

=0.55kwN=Nηd=0.55×0.995=0.54725kwn=1390r/minj0.5472540.54725410001390400=10.2mm齿轮模数估算

3NZnjm3NZnj0.54725130.54725136913906=1.039mm3NnjA3Nnj0.5472530.547253113906=49.28mmn

为大齿轮的计算转速，AjAZ、Z2求出模数1m =2Aj Z Z1 2=249.282346=1.428mm取m mj w

中较大者

=1.428，现取m=2j（2）根据接触疲劳计算齿轮模数公式为Z2Im 112 3 Jj式中： N—计算齿轮传递的额定功率N=Nkwdn—计算齿轮（小齿轮）的计算转速r/minj—齿宽系数m

=b/m，

6～10。mZ1ii=ZZ

21,""用与外啮合，“”用于内啮合；1kks

=kkk k ；T n N qm60nTC0k m60nTC0T T齿轮等传动件在接触和弯曲交变载荷下的疲劳曲线指数m和基准循环次数C0n—齿轮的最低转速r/min预定的齿轮工作期限，中型机床推荐，T=15000～20000h；k—转速变化系数；nk—材料强化系数。幅值低的交变载荷可使金属材料的晶粒边界强q化，起着阻止疲劳细缝扩展的作用；k—功率利用系数 k—工作情况系数 k—载荷系数N 1 2［ 、［ 、3w

j查表得：k=1.2，k=1.2，k=1.151 2 3K=k kkks T nNq60nTmC0= k60nTmC0nNq1313601390320000107=0.91N=0.54725kw

=10 m

=600MPaj250.910.547251102322600213903j=1.824mm根据弯曲疲劳计算齿轮计算模数公式为：kkkkkkNZYn12 3 1 m jww1.150.5540.54725230.41410136032201=0.063mmK=k kkks TnNq60nT60nTmC0

kkknNq601390120000601390120000632108=0.554m=2（三）储丝走丝部件主要零件强度验算齿轮强度的验算齿根危险截面的弯曲强度条件式2kTY Y2 1Fa

F m3Z2 Fd 1k—载荷系数k=kkkkAv 0.5dk1Ak1.05vH k—齿间载荷分配系数，k1.0. kH k—齿向载荷分布系数T—小齿轮传递的转距1T=95.5×105P/n1 1 1=95.5×105×0.55/1390=3.78×103N·mmk 1.110.18(16.7H

2)d

20.15103b=1.11+0.18(1+6.7×0.52)×0.52+0.15×10-3×0.5=1.23045K=1×1.05×1.0×1.6=1.218查得：b/h=23/4.5=5.11Y —载荷作用与齿顶时齿形系数FaY —载荷作用与齿顶时应力校正系数saYFa

=2.69，Ysa

=1.575则 =21.2183.781032.691.575F 0.523232=18.4MPa

k FN FlinF SFN=60njLh=60×1390×1×20000=1.668×106H Fk—寿命系数

=1.0，k

=1.0）Nlim

FN HN—齿轮的疲劳极限 /YFlim FE ST=340MPa 520MPaHlim 1.0340F 1.25272MPa所以

＜ F F

2kT1

Z H其中：

d3u H E Hd 1Z —区域系数HZE2/(sin2/(sincos)Z 20 Z=2.5 Z=189.8MPa2H= H Ek=kkk k =1×1.05×1.0×1.23045H AV H H=1.2921.293.7810321.293.78103210.54632H 520MPa , H H H齿轮设计合格。主轴的验算按弯扭合成应力校核轴的强度：根据轴的结构图作出轴的计算简图，如图6.1 (a)。并分别作出水平方向和垂直方向的弯矩图，如图(b),(c)，以及扭矩图如图(d)。先计算轴上的载荷：1T 9550000P11 n1

9550000 3.78103Nm0.5513900.55齿轮的分度圆直径为：d mz22346mm.12TF 1t d1

23.78103164.3N46F Fr t

tan164.3tan2059.8Nωω6.1轴的结构图与弯矩扭矩图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以明显的看出截面BC处的MMM1.1H r1.1应力计算表载荷载荷HVFFNH1=195.7N, F=31.4NF=71.2N, F=11.4NNH2NH1NH2MM==8543.6N·mmHM=3109.6N·mmV总弯矩MM 2M2HV9091.9N·mmTT=3.78×103N·mm1轴的计算应力： ca W

M2M2(T)21入如表1.1中数值得： =5.7MPaca前已经选顶的轴的材料为45号钢，调质处理查得 =60MPa1因此 ，故安全ca 1(四）轴承的配置形式一般来说数控机床的主轴结构的轴承有以下几种配置形式：推力球轴承用来承受前后方向的轴向负载。这种结构能承受较大的负载应用较小。向向心推力球轴承来承受轴向负载。这种结构刚性较好。2～3结构小。用这种机构较多。本次设计主轴所采用的轴承支承方式为第四种。`2.滚动轴承的预紧是采用适当的方法是滚动体和内外套圈之间产生一定的预承寿命。按预载荷的方向可分为轴向预紧和径向预紧。Faδa1；而在具有预Fa0Fa，轴承的轴向变形增量为δa2，显然δa2<δa1，轴承的轴向刚度有所提高。δδδδδ角接触球轴承载荷-变形曲线5.2角接触球轴承载荷—变形曲线三、进给传动设计（一）进给传动运动设计1.脉冲当量和传动比的确定脉冲当量的确定生一个恒定的步进角位移，每一个脉冲或每步的转角称为步进电机的步距角/脉冲]，可由选用的步进电机型号从技术数据表中查出。b（如工作台）的移距，称为脉冲当量或分辨率，记为pmm/脉冲。型机对机床定位精度的设计要求是 =0.005mm/脉冲。p传动比的确定n/n1 2

z /z2

,n,z1

为主动齿nzi2 2动比。

p

（mm）0和电机步距角比

[()/脉冲]都也已初步选定后，则可用下式计算主轴系统的传动bL0i b0360p 0.3653600.0051i=1。（二）滚珠丝杠螺母副的型号选择和滚珠丝杠的选型和校核滚珠丝杠螺母副的型号选择（1）最大工作载荷计算用于导轨上的其他切削分力相关的摩擦力，可用下列实验公式进行计算。对于矩形导轨 Fm=KFL+f(FV+FC+G)式中： F—工作台进给方向载荷LFVFCG—移动部件的重力对于滚动导轨：f=0.0025～0.005FFF近似为零所以：Fm=fG

L，V，Cf=0.005，G=1000kg（估算）Fm=fG=1000×0.005=5（2）最大动载荷C滚珠丝杠应根据断定动载荷Ca

选用，最大动载荷计算原理与滚动轴承相同。滚珠丝杠的最大动载荷应用下式计算3LC3Lm m

L=60nt/106

n1000v/L0式中：L—工作寿命，单位106rn—丝杠转速，单位r/minm/minLmm0th，t=15000hfm1～1.2，1.2～1.53L所以 C3Lm m35= 535=11.96n1000v/L0=（1000×100×10-3）/5=20r/minL=60nt/106=60201036524106=105.12（106r/min）3LC3Lm m33105.12541=33CBM3205—5《机械设计师手册》上）滚珠丝杠的选型和校核传动中的滚珠丝杆加于设计和校核。其步骤如下：首先对于一些参数说明如下：Fi

(N)ii，i=1、2、3…n；i个载荷对应的转速ni

(r/min);i个载荷对应的工作时间ti

(h);丝杆副最大移动速度v (mm/min);maxLb

。型号选择根据使用和结构要求选择滚道截面形状，滚珠螺母的循环方式和预紧方式；计算滚珠丝杆副的主要参数①根据使用工作条件，查得载荷系数f =1.0系数s =1.5；d j②计算当量转速nn (nd

max

nmin

d)/22000r/minFdF (2Fd mav

Fmin

)/32333NPhP Vh

max

/nmax10000/40002.5mmP5mmhLnL 60nn d

120000⑥计算丝杆所需的额定载荷C'aC' f Fa d d

102

L 31n112333102120000131151N选择丝杆型号Ph

和计算的C'a

5mm，额定载荷大于C'a

的丝杆。。其为外循环双管式、双螺母垫片预紧、导珠管埋入式系列滚珠丝杆。临界转速校核2dn 12106 1 3c l2c12106

3.14222063025970r/min而最大工作转速nmax40000.8nc4776校核合格。3．由于此丝杆是竖直放置，且其受力较小，温度变化较小。所以其稳定性、温度变形等在此也没必要校核。4．滚珠丝杆的预紧预紧力(F)一般取当量载荷的三分之一或额定动载荷的十分之一。即：p1F Fp 3 d778N其相应的预紧转矩FPT ph

(12)103p 2778420.85(10.852)1030.16Nm（三）步进电机的选用（或线速度）与运行特性好。受环境影响小，且额定功率小，并且可用于开环系统。而BF系列步进电动机为90BF004的电动机作为主运动的动力源。选用时主要有以下几个步骤：1．步距角初选步进电机型号，并从手册中查到步距角 ,由于b0bL 0i360 p综合考虑，我初选了b2．距频特性

1.50i1，可满足以上公式。MmqMjmaxMmq=Mjmax载启动力矩按下式计算：MkqMkaMkfM0式中：Mkq；Mka快进速度折算到电机轴上的加速力矩；Mkf为空载时折算到电机轴上的摩擦力矩；M 为由于丝杆预紧折算到电机轴上的附加摩擦力矩。0义启动转矩，即：MkqMmq=λMjmax计算Mkq的各项力矩如下：加速力矩J J J 1 2

1.8105MR2/i21.81058.810510.6105Kgm2n v

max

48001.54000r/mmax

360 0.005360p2n

24000MkqJ

max102(10.61011.8101) 102 60t 60100.519Nm空载摩擦力矩Gf‘L 13.960.274M 0 0.6Nmkf 2i 20.84附加摩擦力矩FM YJL0F

4042) (10.922)1.222Nm0 2i 0 20.84M M Mkq ka

M 0.5190.61.2222.341Nm0M MmqM Mkq

0.9512523.775Nm（二）启动矩频特性校核步进电机有三种工况：启动，快速进给运行，工进运行。前面提出的M M M ，仅仅是指初选惦记后检查电机最大静转kq mq jmax进行校核。步进电机启动有突跳启动和升速启动。突跳启动时加速力矩很大，启动时丢步是不可避免的。因此很少用。而升Mkq力矩M 不会很大。一般不会发生丢步现象。ka

中的加速（四）进给机构支承设计螺杆的支承形式时应审慎的加以选择。常见的支承形式有以下几种：为固定支承；螺母相当于固定支承。②安装一个深沟球轴承或者角接触球轴承或者圆锥滚子轴承的称为铰支承；两端铰支，一端固定、一端铰支几种。本次采用的是两端固定形式支承螺杆的支承方式螺杆的支承方式有以下四种：双推自由支承：将两个方向相反的推力球轴承和两个深沟球轴承装在一端，另一端自由特点：适用于短螺杆。双推支承两个深沟球轴承。由端的晃动。适用于长螺杆。单推单推或双推单推相反的推力球轴承和两个深沟球轴承，另一端装一个推力球轴承。特点可预拉伸螺杆，以减少或消除螺杆水平安装时，因自重产生的弯曲，4力，无失稳现象。双推双推两端各装两个方向相反的推力球轴承和两个深沟球轴承产生间隙，缺点是调整较复杂。四、数控系统设计（一）数控系统总体方案的拟定示:接口驱动电路步进电机微 机机开关量控制电路床软件主运动驱动电路主轴电动机6.2控制系统框图(二)数控系统硬件的电路设计1、单片机设计为基本组成部分的运算器电路、控制器电路、存储器、中断系统、定时器/计数器以及输入/输出口电路等。但一个单片机芯片并不并能把计算机的全部电路都出现。此外，在实际的控制应用中，常常需要扩展外围电路和外围芯片。位，是构成单片机系统的硬件和软件基础。MCS-51MCS-51系列单片机的所有产品都含有8051除程序存贮器外的基本硬件，都是在8051的基本上改变部分资源（程序存贮器、数据存贮器、I/O口、定时/计数器及一些其他特殊部件址64KB字节程序存贮器和64KBEPROM803140DIP能分为三部分。电源及时钟引脚XTAL1、XTAL2。电源引脚接入单片机的工作电源。Vc（40：接+5VVs（20：接地。时钟引脚1819供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。XTAL（19脚的输入端。当采用外接晶体振荡器时，此引脚应接地。钟发生器的输入端。控制引脚它包括RST、ALEPSENEA等。此类引脚提供控制信号，有些引脚具有复用功能。RST/VPD（9：当振荡器运行时，在此引脚加上两个机器周期的高电平将使单片机复位（RST。复位后应使此引脚电平为≤0.5V的低电平，以保证单片机正常工作。掉电期间，此引脚可接备用电源VPD，以保持内部RAMVPDRAMALE/PROG（30AL（地址锁存允许）168ALE1/6。但是，每当访问外部数据存贮器时，在两个机器周期中ALE只出现一次，即丢失一个ALE脉冲。ALE端可8TTLPSEN（29脚：此输出为单片机内访问外部程序存贮器的读选通信号。在从外部程序存贮器指令（或常数）期间，每个机器周期PSEN两次有效。但在此期间，每当访问外部数据存贮器时，这两次有效的PSEN信号不出现。PSEN同8TTLEA/Vpp（31EAEA端保持8031贮器。输入/输出引脚/输出（I/O）P0P1P2P3P0P0.0-P0.7：为双向8I/OI/OI/O88TTL/数据总线口使用。P1（P1.0-P1.78I/O入线或输出线（14TTLP2P2.0-P2.7：为8I/OI/OI/O84TTL8P3（P3.0-P3.78I/O4TTLMCS-51时钟电路是计算机的心脏,它控制着计算机的工作节奏.MCS-51片内有一个反相放大器,XTAL1、XTAL2放大器与片外晶体或陶瓷谐振器一起构成了一个自激振荡器,产生的时钟送至单片机内部的各个部件.单片机的时钟产生方式有内部时钟方式和外部时钟方式两种,大多单片机应用系统采用内部时钟方式.最常用的内部时钟方式采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路,不论是HMOSCHMOS实用文档XTAL2MCS-51XTAL17.1内部时钟方式的时钟电路1.2MHz-24MHz11.0592MHzC1C220pF-100pF47pF,60pF-70pF率稳定性.在设计印刷电路板时,晶体或陶瓷谐振器和电容应尽量靠近单片机NPOMCS-51CPU处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作.单片机的复位都是靠外部电路实现的,MCS-51RST,高电平有效.它是施密特触发输入,当振荡器起振后,该引脚上出现两个机器周期RST,MCS-51持复位状态.此时ALE,PSEN 平.RST变位低电平后,退出复位状态,CPU从初始状态开始工作.复位操作不影响片内RAM的内容.MCS-51实用文档运动等的需要,常常需要人工按钮复位,如图所示:+5V

RST

MCS-51R1R2GND7.2上电按钮复位电路R2,RSTRST器周期以上的高电平(因为振荡器从起振到稳定大约要10ms),就能使单片机有效复位.当晶体振荡频率为12MHz,RCC=10μF,R=8.2KΩ.简单复位RST上图那上电按钮复位电路只需将一个常开按钮开关并联于上电复位电路,按RST系统扩展8031程序。同时，单片机内部的存贮器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据（包括程序存贮器和数据存贮器I/OI/O输出接口芯片。程序存储器扩展MCS—512 3实用文档64k（0000H～0FFFFH805187514kBROMROM8031EPROMEEPROM，MCS—51P0P0指令EPROM/EEPROMMCS--51锁存器低八位地址ALE地址P2高八位地址PSENOE8.1MCS—51/74LS37374LS373GALEALE根据应用系统对程序存储器容量要求的不同，常用的扩展芯片包括EPROM271（2kB×8、2732A（4kB×8、2764A8kB×8、27128A（16kB×86EPROM5V供电，维持电流为35mA～40Ma，工作电流为75mA～100mA，读出时间最大为250ns，均有双列直插式封装形式，A～A是地址线，不同的芯片可扩展的存储0 158P2

2716；

是数据线；CE是片选线，低电平有效；OE是数0 10 0 15 0 7Vpp

是编程电源；Vcc

是工作电源；PGM是编程脉冲输入端。根据图 程序存储器扩展的原理，以EPROM2764A和锁存器74LS373为例对实用文档8031单片机进行程序存储器扩展，其连接图如图所示。1 P102 P113 P124 P135 P146 P157 P168 P1713 INT112 INT015 T114 T031 EA/VP19 X118 X29

P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27RXD TXD

D0 Q0 23933839338437736835133414331732182112211232425262728D2 Q2 6D3 Q3 9D4 Q4 D5 Q5 D6 Q6 D7 Q7 OELE74LS373

10 A09 A18 A27 A36 A45 A54 A63 A725 A824 A921 A1023 A112 A1220 CE22 OE27 PGM1 VPP2764⑴

D0 D1 13D2 D3 D4 D5 D6 D7

10 A09 A18 A27 A36 A45 A54 A63 A725 A824 A921 A1023 A112 A1220 CE22 OE27 PGM1 VPP2764⑵

D0 11D1 1213D2 15D3 16D4 17D5 18D6 19D717 RD16 WR8031AH

ALE/P PSEN

VCC VCC图8.2 8031扩展2764的连接图0

。由于系统12中只扩展一片程序存储器，所以可将片选端CE80312764AEA，8031电擦除可编程只读存储器EEPROM是近年来推出的新产品。其主要特点是能EEPROM

TitleSize Number数据存储器的扩展

BDate: 1-Jun-2004RAMCPURAM2 3 4

File:5

128MCS—51器。RAM实用文档P1P1P0数据MCS--51锁存器RAM低八位地址ALERDP3地址WR高八位地址P2I/OWEOE9.1单片机扩展外部RAMRDPSEN。正因为如此，数据存储器与0000H—FFFFH，I/O围设备是统一编址的，即任何扩展的I/O口以及外围设备均占用数据存储器地址。图中，RAM/RAM（根P2RAM/CPU信号。RAMRAM611（2kB×8）6264（8kB×8。单一＋5V160mW200mV200ns，2428线。实用文档1 P102 P113 P124 P135 P146 P157 P168 P1713 INT112 INT015 T114 T031 EA/VP19 X118 X29 RESET17 RD16 WR8031AH

P00P01P02P03P04P05P06P07393384377368351334143317321839338437736835133414331732182112211232425262728RXD TXD ALE/P30PSEN29

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 OELE74LS373

A0 2105210596897126155164193VCC252421232A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8A9A10A11A1222 OE27 WE26 CS220 CS16264⑴

A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A121110129138157166171110129138157166175184193VCC25242123222272620

D0 1112D1 13D2 15D3 16D4 17D5 18D6 19D78031

9.2803162646264ICSI接8031的P2.7，第二片选线CS2接高电平，保持一直有效状态，因6264是8kB80316264movx@dptr,a;ARAM或者 movx a,@dptr;外部RAM内容读至A中6000H—7FFFH，8kB。3、I/O口的扩展只有P1口和部分P3在单片机外部扩展I/O端口。由于MCS-51的外部数据存储器RAM和I/O口是统一编64kB的数据存储器空间的一部分接口作为扩展外围1 RAM存储器一样访问外4片，对其进行读/写操作。

接口芯实用文档实用文档8255A可编程外围并行I/O接口8255A3个8位的并行I/O1 外围设备连接时的接口电2。 3 4在8031单片机的I/O口上扩展8255芯片，其接口逻辑相当简单，如图所示D123456781312151431C 1918路 91716

P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWR8031AH

P00P01P02P03P04P05P06P07393384377368351334143317321839338437736835133414331732182112211232425262728RXD 10TXD 11ALE/P 30PSEN 29

D0 Q0 2D1 Q1 5D2 Q2 6D3 Q3 9D4 Q4 12D5 Q5 15D6 Q6 16D7 Q7 19OELE74LS373

34 D033 D132 D231 D330 D429 D528 D627 D75 RD36 WR9 A08 A135 RESET6 CS8255A

PA0 4PA1 3PA2 2PA3 1PA4 40PA5 39PA6 38PA7 37PB0 18PB1 19PB2 20PB3 21PB4 22PB5 23PB6 24PB7 25PC0 14PC1 15PC2 16PC3 17PC4 13PC5 12PC6 11PC7 1080318255图10.18031扩展8255连接图图中8255的片选信号CS及口地址选择线A0、A1分别由8031的P0.7和P0.0、BP0.1经地址锁存器锁存后提供。故8255的A、B、C口及控制口地址分别为FF7CH，FF7DH，FF7EH，FF7FH。8255的复位端与8031的复位端相连，都接到8031的复位电路上。在实际的应用系统中，必须根据外围设备的类型选择8255的操作方式，并在初始化程序中把相应的控制字写入操作口。下面根据图3-6举例说明8255的编程方法。其个端口地址如下：A口地址： FF7CHAB口地址： FF7DHC口地址： 1 2 3 4序如下：mov 方式0，A口输入，B口、C口输出mov dptr,#0FF7FH;控制寄存器→dptrmovx 方式寄存器→控制寄存器mov dptr, #0FF7CH;A口地址→dptrmov a，dptr；从A口读数据mov dptr，#0FF7KH；B口地址→dptrmov 要输出的数据DATA1→Amovx @dptr，a；将DATA1送B口输出mov dptr，#0FF7EH；C口地址→dptrmov a，DATA2；DATA2→Amovx @dptr,a;将DATA2送C口输出对8255的C口8位的任何一位，均可用指令来置位或复位。例如如果C口的第六位PC5置相应的控制字为程序如下mov dptr,#0FF7FH；控制口地址→dptrmov a，#0BH；控制字→Amovx @dptr, a;控制字→控制口；PC5=1如果把C口的第六位PC5复位相应的控制字为程序如下mov dptr,#0FF7FH；控制口地址→dptrmov a，#0AH；控制字→Amovx @dptr, a;控制字→控制口；PC5=08255接口芯片在MCS-51单片机应用系统中广泛用于连接外部设备，如打印机、键盘、显示器以及作为控制信息的输入、输出口。1）8155可编程外围并行I/O接口8155/8156芯片内包含256字节RAM，2个8位和1个6位的可编程并行I/O口，1个14位定时器/8155/8156可直接与MCS-518031单片机外接一片8155RAMI/O和定时器/MCS-518155与8156的区别仅在于片选信号电平的不同，其他功能完全一样。在8155存器。8155的工作方式由CPU写入控制命令寄存器的控制字来确定，控制命令寄存器只能写入不能读出，8位控制命令寄存器的低4位用来设置A口、B口和C口的45位用来确定AM请求。第6、7位用来设置定时器/计数器的操作。8155的AM口可工作于基本I/OCAB8255方式0、方式1事大致相同，控制信号的含义也基本一样。另外，在8155中还设有一个状A口和B存器的地址相同，CPU只能读出，不能写入。在8155中还设有一个14位的定时器/CPU可通过程序选择计数长度和计数方式。计数长度和计数方式由输入给计数寄1 2 3存器的计数控制字来确定。MCS-F518155直接连接而不需要任何外加逻辑器件。8031和8155的接口方法如图所示D1 P102 P113 P124 P135 P146 P157 P168 P1713 INT112 INT015 T114 T031

P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28

12 AD013 AD114 AD215 AD316 AD417 AD518 AD619 AD7CERD10 WR7 11 ALE

PA0 21PA1 22PA2 23PA3 24PA4 25PA5 26PA6 27PA7 28PB0 29PB1 30PB2 31PB3 32PB4 33PB5 34PB6 35PB7 36C

19 X118 X29 RESET17 RD16 WR8031AH

RXDTXDALE/PPSEN

6 TMROUT0 3 TMRIN11309 4 RESET8155H

PC0 37PC1 38PC2 39PC3 1PC4 2PC5 5图10.28031扩展8155的连接图B在图中，8031单片机P0口输出的低8位地址不需要另加锁存器而直接与8155的AD0～AD78ALE在8155编码如下：RAM字节地址：7E00H～7EFFHI/O口地址：命令/状态口：7F00HPA口：7F01HPB口：7F02HPC口：7F03H定时器低8位：7F04H定时器高8位7F05H下面根据图所示的接口电路，说明对8155的操作方法。①初始化程序设计。若A口定义为基本输入方式，B口定义为基本输出方式对输入脉冲进行16分频，则8155的I/O初始化程序如下：START：movdptr,#7F04H;指向定时器低8位mova， #10H；计数常数10Hmovx@dptr, a;计数常数低8位装入incdptr；指向定时器movx@dptr, a;8位装入高8位mova，#40H；设定时器连续方波输出mov dptr，#7F00H；指向命令/状态口mov a， #0C2H； 命令控制字设定movx @dptr,a;A口为基本输入方式，B口为基本输出方式，开启定时器的F1H单元内容。程序如下：mov dptr,#7EF1H; 的F1H单元movx a,@dptr;F1H单元内容给A41H写入8155RAM的20H单元。程序如下：mov a,#41H; 立即数给Amov dptr,#7E20H;指向8155RAM的20H单元movx @dptr, a; 立即数41H送到8155RAM的20H单元显示器接口设计LED。LED示块由发光二极管显示字段组成，有7位字符。共阴极LED地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮，相应的段被显示。7LED7nLEDn8×n线则控制显示位的亮、暗。LEDLED8I/O实现各位显示器的分时选通。LED，68155PB8155PA（PA行列式未编码键盘的行线由PC口提供。图中设置了36个键。如果继续增加PC口线，设全部PC（PC0-PC5）用作键盘的行线，全部PA（PA0-PA7）作8×6下图中8155的PBPB口经反相后仅显示器，PB2 3 4 5据。100Ω×8A B C D E F G

+5VAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7CERDWR7 IO/M11 ALE6 TMRIN8155

PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7

21222324252627285.1KΩ×63738391252930+5V31323334353611.1LED步进电机控制电路设计步进电机的驱动方式采用高低压驱动，即在电机移步时，加额定或超过itle定SizeBDate:

于Number29-May-2004额定值的电压，只让电机绕组流过锁步所需的电流值。这样，既可减少限流File:阻G:\\protel\.ddb2 3 4 5的功率消耗，又可以提高电机的运行速度。动不产生旋转量的误差。RAM中，运行程序时以表的方式逐个取出并输入。RAM下：Point: DB01HADB02H；ABDB03H；BDB04H；BCDB05H；CDB06H；CDDB07H；DDB08H；DEDB09H；EDB10H；EADB00H；循环标志DB01HADB10H；AEDB09H；EDB08H；EDDB07H；DDB06H；DCDB05H；CDB04H；CBDB03H；BDB02H；BADB00H；循环标志程序：ROUTN： JB F0，LOOP2 ；判正反转MOV R1，#POINT 数据指针LOOP1： MOV A。@R1 ；读控制字JZ LOOP 转MOV P1，AACALLDELAY；延时INCR11AJMPLOOP1；循环LOOP2：MOVA，#POINT；建立反转数据指针ADDA，#06HMOVR1，AAJMPLOOP1LOOP3：DJNZR0，ROUTN；判步数到否RET实用文档（1）步进电机开环驱动原理每输入一个脉冲,步进电机就前进一步,因此,它也称作脉冲电动机.其种类很多,实用文档但主要分三大类:反应式步进电动机,永磁式步进电动机,以及永磁感应式步进电动机.反应式电动机结构最简单,是应用最广泛的一种.按控制绕组的相树分有三相,四相,进式的磁极轴旋转.步进电动机主要用于开环系统,当然也可以闭环系统.下图是步进电动机开环伺服系统的原理图,它由以下几部分组成:脉冲

脉冲

放大脉冲AB信号源

分配器C步进11.2步进电机开环伺服系统原理图脉冲个数和脉冲频率由控制信号控制.因脉冲频率可调,也称为变频信号源.工作．用硬件进行脉冲顺序的分配，有时称为环行分配器，也简称环分．步进电动机――伺服系统的执行元件，它带动工作机构，如减速装置，丝杆，工作台．脉冲分配对每一个五相步进电动机而言，其脉冲分配方式是五相十拍的的．其五相分别实用文档实用文档进电动机的转动方向，只需改变通电的顺序即可．脉冲分配器是将脉冲电源按规定的通电方式分配到各相，该分配可由硬件来实时的长短决定了步进电动机运行一拍的时间，也就决定了步进电机的转速．驱动电路由微机根据控制要求发出的脉冲，并依次将脉冲分配到各相绕组，因其功率很mＡ级，必须经过驱动器将信号电流放大到若干安培，才能驱动步进电动机．因此，步进电机驱动器实际上是一个功率放大器．驱动器的质量直接影响步进电动机的性能，驱动器的负载是电机的绕组，是强电感应负载．对驱动1装调试和维修方便． 2 3下图是一个Ｌap组成高压控制电路。UL+12VD2TextTp D1 D3

UH+80V100Ω3Ω Text20ΩT1La4.7KΩT2T41KΩ200Ω12.1步进电机高低压驱动电路a不转．有脉冲输入时，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４饱和导通，在Ｔ２由截止到饱和期间，其集电极电流也就是脉冲变压器的初级电流急速增加，在变压器次级感应一个电压，使Ｔ３导通，８０Ｖ高压经高压管Ｔ３加到绕组Ｌa这时１２Ｖ低压电流经Ｄ２加到绕组ＬaＬaa电流波形后沿．电机转动时产生的反电动势，使电流波形顶部下凹，使平均电流下降，转矩下降．光电隔离电路设计来实现，而目前已广泛被性能高、价格低的光电耦合器来代替。二极管。光电耦合器具有以下特点：信号采取光电形式耦合，发光部分与受光部分无电气回路，绝缘电阻高1010-1012Ω，绝缘电压为1000-5000V，因而具有极高的电气隔离性能，避免输出端和输入端之间可能产生的反馈和干扰。由于发光二极管是电流驱动器件，动态电阻很小，对系统内外的噪声干是用于长线传输时作为终端负载，可以大大地提高信噪比。10ns，可以用于高速信号的传输。实用文档CTR10%-100%，脉冲5μs（0.2V-0.3VTTL晶体管输出型的光电耦合器用于开关信号耦合时，发光二极管和光电晶体管平（GND）浮空，这样可以避免输出部分电源变化对单片机电源的影响。+5V3KΩ R2R1

VCC

200Ω VCC图12.2 光电隔离电路部分控制程序：直线圆弧插补程序设计过两个方向得合成来完成，在数控机床中，这是由X，Y两个方向运动得工作台，按照插补控制原理实现得。插补原理在有关课程中学过。序ORG 2000HMAIN： MOV SP，#60HLP4： MOV 28H， #0C8H； Xe实用文档实用文档MOV29H， #0C8H；YeMOV2AH, #00H;XMOV2BH, #00H;YMOV2EH, #00H;FMOV70H, #0AHLP3: MOVA, 2EHJBACC.7, LP1MOVA, 70HSETBACC.0CLRACC.2MOV70H,A;LCALL ，+X方向进一步SUBB A, 29H；F-YeINC 2AH；X+1AJMP LP2LP1： MOV A，70HSETB ACC.2CLR ACC.0；LCALL LCALL DELAYMOV A，2EHADD LP2： MOV 2EH，AMOV A，28HCJNE RETMOTR3.圆弧插补程序得设计XLEQU18HXHEQU19HYLEQU28HYHEQU29HXLeEQU1AHXHeEQU1BHYLeEQU2AHYHeEQU2BHFLEQU2CHFHEQU2DHORG2400HMAIN：MOVSP，#60H；MOV 70H， #08H；MOV XL， #80H；XLMOV XH，#0CH；XHMOV YeL，#80H；YeLMOV XeL，#00H；XeLMOV XeH，#00H；XeHMOV YL，#00H；YLMOV YH，#00H；YHMOV FL，#00H；FLMOV FH，#00H；FHLP3: MOV A，FHJNB ACC.7，LP1MOV A，70HSETB ACC.2CLR ACC.0；LCAAL MOTR；MOV R1， #28H；MOVR0，#1CH；MOVR7，#02H；LCALLMULT2；2*YADDCLRCMOV A,FLADDC A,1CHMOV FL,AMOV A,FHADDC A,1DH;F+2YMOV FH,ACLR CMOV A,YLADD A,#00HMOV 28H,AMOV A,YHADDC A,#00HMOV YH,ACLR CMOV A,FLADD A,#01HMOV FL,AMOV A,FHADDC A,#00HMOV FH,A;F+2Y+1AJMP LP2MOV A,70HSETB ACC.0MOV 70H,A;LCALL MOTRMOVR1，#18H；XLMOVR0，#1CHMOVR7, #02HLCALLMULT2，2*SUBCLR CMOVA，1CHSUBBA，FLMOVFL，AMOVA，FHSUBBA，1DHMOVXL，AMOVA，XLSUBBA，#00HMOVXH，A；X-1CLRCMOVA，FLADDA，##01HMOVFL，AMOVA，FHADDCA，#00HMOVFH，A；F-2X+1LP2：MOVA，YHCJNEA，YeH，LP3A；YH=Ye？]MOVA，YLCJNEA，Ye，LP3A；YL=YeL？LP3A：AJMPLP3ORG2500HMULT2：PUSHPSW2PUSHAPUSH BCLR CMOV R2，#00HSH1： MOV MOV B,#02HMUL ABPOP PSWADDC A,R2MOV R0,AINC R0INC R1DJNZ R7,SH1POP BPOP PSWRETLEDLED实用文档数码管是八位共阴极，所以发光时字形驱动输出“1”有效，位选驱动输效。察觉不出有闪烁现象。不过这种方式数码管不宜太多，一般在8每个数码管所分配到实际导通的时间会太少，使得亮度不足。通常采用动态显示字形码输出及位选信号输出因经过驱动后再与数码管相连。LEDMOD：PUSHACC；保护现场PUSHDPHPUSHDPL实用文档SETBRS0MOVR0，#CWR8155MOVA，#4DH8155MOVX@R0,AACDIR：MOVR0，#DIS5；指向显示缓冲区首单元MOVR6，#20H；选中最左数码管MOVXR7，#00H；设定显示时间MOVDPTR，#TAB；指向字形表首址DIRI：MOVA，#00HMOVR1，#POC8155A（字形口）MOVX@R1,AMOVXA,@R0；取要显示的数MOVCA，@A+DPTR；查表得字形码]MOVR1，#POA8155A（字形MOV@R1，A；送字形码MOVA，R6；取位选字MOVR1，#POC；指向位选口MOV@R1，A；送位选字HERE：DJNZR7，HERE；延时INCR0；更新显示缓冲单元CLRCMOVA，RªRRCA；位选字移位MOVRª ，AJNZDIR1；未扫描完继续循环CLRRS0；恢复现场POPDPLPOPDPHPOPACC实用文档RETTAB： DB 3FH,06,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07 DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H 0FH串行扩展口的键盘、显示器接口电路软件设计：此接口电路能实现的软件功能是：上电后要求第一位显示器显示提示符“0”1”#0#1能程序。程序框图如下：串行口扩展的键盘、显示接口电路MAIN: CLR P1.4 ;清显示实用文档实用文档SETBP1.3;开显示输入SETBP1.4;开显示MOVSCON,#00H0MOVA，#76H“76H”HMOVSBUF，A；段选码串行输入STP：JNBT1，STP；输出等待CLRT1；清发送完标准，准备下次发送CLRKET；调键盘子程序MOVDPRT，#PL0；置散转入地址表MOVR2，AR2ADDA，R2LJMP对键值转入口偏；移量ADDA，R2JMP@A+DPTRKEY：MOVA，#00H；送全扫描字，判断是否有键按下MOV SBUF，A；全扫描字从串行口输入STP2： JNBT1，STP2；等待发送CLR T1STP3 JBP1.5，STP³；若无键按下，等待LCALL TIME；若有键按下，调延时子程序消抖动JBP1.5，STP³；是键抖动，返回键等待MOVR7，#08H；查键号初始化，列数→R7MOVR6，#0FEH；首列扫描子→R6MOVR3，#00H；首列偏移量→R3MOVA，Rª；送列扫描字KEYS：MOVSBUFASTP4：JNBT1，STP4CLERT1JBP1.5，NEXT；若此键按下，准备查询下一列MOVA，#00H；若此列键按下，送全扫描字MOVSBUF，ASTP5：JMBT1，STP5CLRT1STP6：JNBT1，STPª ；等待键释放，若键未释放，等待MOV A，R3 RETNEXT： MOV A，R6RLAMOVR6，AINCR³DJNZR7，KEYSLJMZKEY；8散转入口地址表：PLO+00H： LJMP PLGM0 址PLO+03H： LJMP PLGM1 址8.其他接口电路设计8255PBSB1-SB6X、±Y、±ZXYZ到机械零点。功能选择开关SA为一个单刀7掷波段开关，它与系统的8255PA口相连。用于连续、单步、自动、手动、暂停、启动等功能的选择。科技译文NumericalControlAndWireElectrical-dischargeMachingNumericalcontrol(NC)isamethodofcontrollingthemovementsofmachinecomponentsbydirectlyinsertingcodedinstructionsintheformofnumericaldata(numbersanddata)intothesystem.Thesystemautomaticallyinterpretsthesedataandconvertsittooutputsignals.Thesesignals,inturncontrolvariousmachinecomponents,suchasturningspindlesonandoff,changingtools,movingtheworkpieceorthetoolsalongspecificpaths,andturningcuttingfluidsonandoff.Inordertoappreciatetheimportanceofnumericalcontrolofmachines,let’sbrieflyreviewhowaprocesssuchasmachininghasbeencarriedouttraditionally.Afterstudyingtheworkingdrawingofapart,theoperatorsetsuptheappropriateprocessparameters(suchascuttingspeed,feed,depthofcut,cuttingfluid,andsoon),determinesthesequenceofoperationstobeperformed,clampstheworkpieceinaworkholdingdevicesuchasachuckorcollet,andproceedstomakethepart.Dependingonpartshapeandthedimensionalaccuracyspecified,thisapproachusuallyrequiresskilledoperators.Furthermore,themachiningprocedurefollowedmaydependontheparticularoperator,andbecauseofthepossibilitiesofhumanerror,thepartsproducedbythesameoperatormaynotallbeidentical.Partqualitymaythusdependontheparticularoperatororeventhesameoperatorondifferentdaysordifferenthoursoftheday.Becauseofourincreasedconcernwithproductqualityandreducingmanufacturingcosts,suchvariabilityanditseffectsonproductqualityarenolongeracceptable.Thissituationcanbeeliminatedbynumericalcontrolofthemachiningoperation.Wecanillustratetheimportanceofnumericalcontrolbythefollowingexample.Assumethatholeshavetobedrilledonapartinthepositionsshowninthepicture.Inthetraditionalmanualmethodofmachiningthispart,theoperatorpositionsthedrillwithrespecttotheworkpiece,usingasreferencepointsanyofthethreemethodshown.Theoperatorthenexactlythesameshapeanddimensionalaccuracy,havetobedrilled.Obviously,thisoperationisgoingtobetediousbecausetheoperatorhastogothroughthesamemotionsagainandagain.Moreover,theprobabilityishighthat,forvariousreasons,someofthepathsmachinedwillbedifferentfromothers.Let’sfurtherassumethatduringthisproductionrun,theorderforthesepathsischanged,sothat10ofthepathsnowrequireholesindifferentpositions.Themachinistnowhastoresetthemachine,whichwillbetimeconsumingandsubjecttoerror.Suchoperationscanbeperformedeasilybynumericalcontrolmachinesthatarecapableofproducingpartsrepeatedlyandaccuratelyandofhandlingdifferentpartsbysimplyloadingdifferentpartprograms.Innumericalcontrol,dataconcerningallaspectsofthemachiningoperation,suchaslocations,speeds,feeds,andcuttingfluid,arestoredonmagnetictape,cassetts,floppyorharddisks,orpaperorplastic(Mylar,whichisathermoplasticpolyester)tape.Dataarestoredonpunched25mmwidepaperorplastictape,asoriginallydevelopedandstillused.TheconceptofNCcontrolisthatholesinthetaperepresentspecificinformationintheformofalphanumericcodes.Thepresence(on)orabsence(off)oftheseholesisreadbysensingdevicesinthecontrolpanel,whichthenactuaterelaysandotherdevices(calledhard-wiredcontrols).Thesedevicescontrolvariousmechanicalandelectricalsysteminthemachine.Thismethodeliminatedmanualsettingofmachinepositionsandtoolpathsortheuseoftemplatesandothermechanicalguidesanddevices.Complexoperations,suchasturningaparthavingvariouscontoursanddiesinkinginamillingmachine,canbecarriedout.Numericalcontrolhashadamajorimpactonallaspectsofmanufacturingoperations.Itisawidelyappliedtechnology,particularlyinthefollowingareas:Machiningcenters.Milling,turning,boring,drilling,andgrinding.Electrical-discharge,laser-beam,andelectron-beammachining.Water-jetcutting.Punchingandnibbling.Pipebendingandmetalspinning.Spotweldingandotherweldingandcuttingoperation.Assemblyoperations.Numerical control machines are now used extensively insmall-and-medium-quantity(typically500partsorless)ofawidevarietyofpartsinsmallshopsandlargemanufacturefacilities.Oldermachinescanberetrofittedwithnumericalcontrol.AdvantagesandLimitations Numericalcontrolhasthefollowingadvantagesoverconventionalmethodofmachinecontrol:Flexibilityofoperationandabilitytoproducecomplexshapeswithgooddimensionalaccuracy,repeatability,reducedscraploss,andhighproductionrates,productivity,andproductquality.sincetemplatesandotherfixturesarenotrequired.areeasytomakewithminicomputeranddigitalreadout.Moreoperationscanbeperformedwitheachsetup,andlessleadtimeforsetupandmachiningisrequiredcomparedtoconventionalmethods.Designchangesarefacilitated,andinventoryisreduced.Programscanbepreparedrapidlyandcanberecalledatanytimeutilizingmicroprocessors.Lesspaperworkisinvolved.FasterprototypeproductionispossibleRequiredoperatorskillisless,andtheoperatorhasmoretimetoattendtoothertasksintheworkarea.ThemajorlimitationsofNCaretherelativelyhighcostoftheequipmentandtheneedforprogrammingandspecialmaintenance,requiringtrainedpersonal.BecauseNCmachinesarecomplexsystems,breakdownscanbeverycostly,sopreventivemaintenanceisessential.However,theselimitationsareofteneasilyoutweighedbytheoveralleconomicadvantagesofNC.Oneofthemostfundamentalconceptsintheareaofadvancedmanufacturingtechnologiesisnum