数控机床自动超声检测控制系统设计.pdf

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1、第10期机械设计与制造2014年1O月MachineryDesign&Manufacture165数控机床自动超声检测控制系统设计柴璐军，张吉堂，谭继东，张永贵(中北大学机械与动力工程学院，山西太原030051)摘要：提出了数控机床自动超声检测的原理，采用STC15F2K60S2，ADM2587E等核心器件设计了数控机床自动超声检测控制系统。主要包括硬件电路和系统软件设计。硬件部分优了电路设计与通信接口，提高了步进电机的控制精度；软件部分采用了模块化设计方法。检测控制系统运行稳定、可靠，通过控制

2、超声检测附件与数控机床协同工作，实现了对大量普通零件的内部缺陷在加工阶段的在线自动超声检测，提高了检测效率，扩展了数控机床的自动检测功能，保障了工业产品的质量。关键词：单片机；数控机床；超声检测；控制系统中图分类号：TH16；TP29文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)10—0165—03TheDesignoftheControlSystemoftheCNCAutomaticUltrasonicTestingCHAILu-jun，ZHANGji—tang，TANJi-dong，

3、ZHANGYong-gui(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NoahUniversityofChina，ShanxiTaiyuan030051，China)Abstract：ProposestheprincipleoftheCNCautomaticultrasonictesting．DesignsacontrolsystemoftheCNCautomaticultrasonicusingSTC15F2K60S2，ADM2587Eandtheotherd

4、evices，mainlyincludinghardwarecircuitandsystemsoftwaredesign．Inthehardwarepartsoptimizesthecircuitdesignandthecommunicationinterface，improvingthecontrolprecisionofthesteppermotor；insoftwarepart，adoptsthemodulardesignmethod．Thistestingandcontrolsystem

5、isstableandreliable，bycontrollingtheultrasonicdetection0t6[c，，，L拈andtheCNCworksimultaneously．whichachievesthefunctionthat0lotofcommonpartsaretestedautomaticallybytheultrasonicintheprocessstage，improvingthetestingefficiency，expandingthetestingfunction

6、oftheCNC，assuringthequalityofindustrialproducts．KeyWords：MCU；CNC；UT；ControlSystem1引言探头调整到检测点时，控制耦合液开关、超声波发射接收、采集数据与传输、报警、检测附件复位等，完成对零件内部缺陷的在线自目前，在一般的工业领域内，多数机床加工的零件还停留在动超声检测，检测可以安排在工件加工前、加工中、加工后进行。加工完成后进行手工检测阶段，这样增加了产品成本，延长了生设计数控机床在线自动超声检测控制系统，对上述检测过

7、程进行产周期。随着市场竞争愈发激烈和企业更加注重产品质量和成控制。本，针对大量的普通零件的内部缺陷实行自动检测势在必行。数3控制系统硬件方案与主要电路控机床自动超声检测以数控机床为检测平台，把工件加工与自动数控机床自动超声检测控制系统的硬件系统以STC15F2一超声无损检测集成为一体，工件一次装卡后既完成加工又实现自K60S2单片机为核心，有较强的运算速度、数据传输能力，主要包动检测，可以提高检测的自动化程度『】l，缩短产品周期。括触发脉冲产生与延时电路，扫描装置控制电路，485通信接口2数控机

8、床自动超声检测原理电路，电源电路，报警电路等，如图1所示。数控机床自动超声检测是集数控加工、超声波检测、信号处理、自动控制等于一体的综合系统目，不对数控系统改动，借助检测附件与数控机床协同工作。检测附件由超声扫描装置、超声发射接收部件、控制器等组成。扫描装置安装在刀架上，在机床上选参考点安装传感器131，简单改造机床的切削液回路后，以切削液为耦合液，机床开始运动时，传感器检测到信号，唤醒检测控制系统，控制器控制扫描装图1系统硬件框架图置开始运动，配合机床提供的主运动实现对工件的自动扫描，当Fig