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1、2013年5月机床与液压Mav2013第41卷第1O期MACHINET0OL&HYDRAULICSVol_41No.10DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2013.10.019基于单片机的切削力报警装置开发时忠明(苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008)摘要:切削力是加工过程中的重要物理现象,对加工过程具有非常重要的影响。应用P89C51RD2B单片机,针对YDIII-05型三向压电式测力仪,研制了一个切削力报警装置,该装置主要由主控制器、通信模块、外部存储模块、显示
2、模块、键盘模块等模块组成。利用该装置对切削加工过程进行在线监控,可以有效避免切削力过大而引起的事故。关键词:切削力;报警装置;单片机中图分类号:TGS06文献标识码:B文章编号:1001—3881(2013)10—057—3DevelopmentofAlarmDeviceforCuttingForceBasedonSCMSHIZhongming(SuzhouPolytechnicInstituteofAgriculture,SuzhouJiangsu215008,China)Abstract:C
3、uttingforceisoneoftheimportantphenomenainmachiningandhasagreatimpactoncuttingprocess.Analarmde—viceforcuttingforcewasdevelopedwithP89C51RD2Bsinglechipmicrocomputer(SCM)basedontheYDIII-05dynamometer.Thealarmdeviceconsistedofmaincontroller,communicatio
4、nmodule,externalstoredunit,displayunitandkeyboard.Byusingthede—vice,themachiningprocesscanbemonitoredon-lineandtheaccidentcausedbythetoolargecuttingforceCanbepreventedeffectively.Keywords:Cuttingforce;Alarmdevice;Singlechipmicrocomputer(SCM)切削加工过程中,存
5、在诸多物理现象,如切削力、切削热、刀具磨损、切削颤振等。其中,切削力对加工过程具有非常重要的影响。切削力增大,会使产生的切削热增多和切削温度升高,从而导致刀具磨损、破损,降低刀具耐用度,并引起刀具和工件的变形和振动,降低已加工表面质量。另外,切削力还是图1系统整体框图计算切削功率、确定机床负荷、选择切削用量的重要是一款低功耗、高速八位处理器,它与MCS一51系依据。列的单片机相兼容。它最大的特点是内部有2OkB的作者根据实验室的具体设备,针对YDIII-05型程序存储器。由于采用C语言作为开发语
6、言,程序三向压电式测力仪,研制了一个切削力报警装置。对代码相对比较多。因此,这也是作者采用该款单片机切削加工过程进行在线监控,便于实时判断加工状作为主控制器的重要原因。单片机系统电路图如图2态,实现工艺优化,从而达到保证加工质量,保证机所示。床、刀具安全,提高生产效率,降低生产成本的1.2显示电路目的。系统可以和上位机相连,通过上位机进行报警值1报警装置的组成及结构的设置;当不和上位机相连时,可以通过显示电路,装置主要分成主控制器、通信模块、外部存储模显示三坐标上的切削力,同时可以进行报警值的设
7、块、显示模块、键盘模块等,整体框图见图1。置。显示电路采用74HC595驱动数码管,静态显示1.1单片机系统方式,直观大方,亮度高,见图3。单片机选择飞利浦公司的P89CS1RD2B。P89C51RD2B收稿日期:2012—04—09作者简介:时忠明(1962一),副教授,研究方向为数控切削加工。E—mail:szml18@163.eom。
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