基于C8051F020单片机的数控短电弧机床主轴转速测量

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1、2010年4月机床与液压Apr．2010第38卷第8期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．38No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．08．034基于C8051F020单片机的数控短电弧机床主轴转速测量黄立华，周建平，梁楚华(新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐830008)摘要：在变频器不同输出频率下，利用C8051F020单片机测量数控短电弧机床主轴转速。设计主轴转速测量的硬件系统和软件系统，并导出变频器输出频率和主轴转速的函数关系。该测量方法简单、精度高，可实现数控短电弧加工

2、过程中工件加工表面线速度的准确控制，为研究工件的线速度对短电弧加工效率、表面质量、刀具磨损的影响以及短电弧加工机理提供参考。关键词：短电弧机床；主轴转速；单片机；定时器中图分类号：TH824文献标识码：B文章编号：1001—3881(2010)8—093—2SpindleSpeedMeasureofNCShortElectricArcMachineToolBasedonC80512OSingleehipHUANGLihua．ZHOUJianping，LIANGChuhua(SchoolofMechanicalEngineering

3、，XinjiangUniversity，UrumqiXinjiang830008，China)Abstract：SpindlespeedofNCshortelectricarcmachinetoolwasmeasuredbasedonC8051F020singlechipunderdiferentfre-quencyofinverter．Thehardwaresystemandsoftwaresystemweredesigned．Thefunctionbetweenfrequencyofinverterandspindlespee

4、dwasdeduced．Thismeasuredmethodissimpleandhashighaccuracy．Theaccuratecontroloftheworkpiece’sspeedinNCshortelectricarcmachiningtoolisrealized．Itprovidesreferenceforresearchonmechanismofshort-arcprocessing，andresearchonefectoftheworkpiece’Sspeedonefficiency，surfacequalit

5、y，cuttingtool’Sattrition．Keywords：ShortelectricarCmachinetool；Spindlespeed；Singlechipmicrocomputer；Timer短电弧加工过程中需要严格控制工件的线速度，步电机由变频器进行调速。传动示意图如图1所示，工件的运动速度过快会使得阳极工件与阴极刀盘之间变速箱的传动比为1：70，带轮的传动比为1：1．5，电放电时间过短，弧光较小，熔池也较小，切削不动工动机的型号YIOOL1—4，额定转速1340r／min。件(当然短电弧加工工件切削不动还可能是

6、由工作介质供给量不足，空气压力不足；工作介质水气混合比例不合适；电路电阻和电源内阻过大，电刷接触不一胁夕环体--lzZ．rI-I好等原因引起)。另外刀盘的横向、纵向进给速度也L——．¨_Lj1与工件切削表面的线速度密切联系。工件旋转线速度‘-．过低影响加工效率。一般经验是将工件的线速度控制··—‘_⋯在0．5～1m／s(工艺要求是不超过2m／s)。_一I目前由某公司生产的短电弧机床，由于没有实现数控化，只有几个速度可以选择，无法实现对不同尺——_一寸工件线速度的准确控制，仅凭经验控制其速度。为研究工件的线速度对短电弧加工效率、表面

7、质量，以图1主轴的传动系统及刀具磨损的影响；研究短电弧加工的本质，促进短电弧加工的产业化，有必要对数控短电弧机床主轴转2主轴转速测量的原理．速进行较为精确的测量。此次测量是借助新华龙的C8051F020单片机丰1数控短电弧机床主轴传动系统富的硬件资源和FA12—4NA型接近开关以及纽扣磁该数控短电弧机床的主轴传动系统采用的是齿轮铁，测量数控短电弧机床主轴在变频器不同的输出频传动加带轮传动，主轴上连接有碳刷和三爪卡盘。异率下转一周所需要的时间。将纽扣磁铁吸附在三爪卡收稿日期：2009—04—09作者简介：黄立华(1984一)，男，硕

8、士研究生，主要研究方向是数控及微机控制系统。通讯作者：周建平，电话：15809915690，E—mail：huanglihua2001239@126．corn。·94·机床与液压第38卷盘的外圆上随主轴一起转动，接近开关感应触头固定4数据处理及试验