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机床数控技术第三版课程设计1. 设计背景本课程设计是机床数控技术第三版的课程设计项目，旨在通过学生对数控工具机刀具路径规划与数控简单加工程序的编制，从而提高学生对机床数控技术的应用能力和创新能力。
2. 设计目标1.掌握工具路径规划的原理和方法。
2.掌握数控加工程序的编写方法。
3.实现针对不同零件的数控加工。
3. 设计内容3.1 实验环境1.本实验使用的数控工具机为CNC3020雕刻机。
2.软件环境：Mach 3 CNC控制软件以及AutoCAD 2014（或以上版本）。
3.2 实验步骤1.选择一种标准工件进行零件图的准备和3D模型的建立。
在AutoCAD中完成设计，并将模型导出为STL文件。
2.在Mach 3中完成设备的配置，包括控制器驱动程序、设备密码和连接方式等。
3.设计并编写相应的G代码程序，其中包括垂直下刀和水平下刀两个方向的切削程序。
完成程序后，使用Mach 3进行验证。
4.使用CNC3020雕刻机进行数控加工实验。
3.3 实验要求1.设计完成后，请按照设计格式和标准进行文档输出。
2.实验结果包括数控加工后的工件图和相应的G代码程序。
3.实验时间为1周。
4. 实验注意事项1.操作人员需具备一定的AutoCAD及Mach 3的使用技能。
C3020雕刻机工作时请注意安全，切勿将人体及其他物品靠近刀具区域。
3.加工完成后，请不要关闭设备电源及软件。
5. 评分细则1.设计方案的创新性、合理性以及程序的完整性等均需要考虑，满分为100分。
2.设计内容的完成度，评分范围为0-30分。
3.代码和文档的格式、规范性等方面，评分范围为0-20分。
6. 实验成果提交打包需要提交的实验内容，包括文档、G代码程序以及数控加工后的工件图，将其压缩成一个文件。
最后将文件提交到指定邮箱中。
7. 实验总结数控技术是现代制造业最重要的技术之一，在实际生产中得到了广泛应用。
本次课程设计通过CNC3020雕刻机进行数控加工实验，使学生在学习中直接体验到数控技术的应用，提高了学生的应用能力和动手能力。
《数控技术基础》课程设计题目：单片机CNC装置设计专业班级：机械设计制造及其自动化09-5班姓名：王学号： 200904952012年6月28日《数控技术基础》课程设计任务书题目：单片机CNC装置设计具体要求：设计一个单片机CNC装置，要求扩展16K（1）RAM，16K（1）EPROM；8位LED动态显示；16个按钮的键盘；能输入8个开关量信号和输出8个开关量控制信号；电机及控制方式要求为伺服脉冲全闭环方式。
设计任务：（1）分析题目，了解设计任务，选择译码方式，分配存储器和I/O 端口的地址，选择驱动电机及驱动方式，选择其他芯片；（2）选择必要的设计原理图库文件；（3）用PROTEL99软件设计出该CNC装置的原理图，标示清楚完整，并打印；（4）生成网络表，并整理打印；（5）按规范书写设计说明书。
单片机CNC装置设计摘要计算机数字控制（Computer Numerical Control）装置，简称CNC装置，它是采用存储程序的专用计算机，主要用来进行数值和逻辑运算，对机床进行实时控制。
它由CPU、存储器、输入输出接口电路等部分组成。
在本CNC装置设计中，CPU采用单片机。
完成本设计的主要目的在于提高学生对CNC装置的感性认识和电路原理图的设计能力。
通过本设计的学习，学生可以学到单片机8031以及其他芯片的引脚排列和其功能，能为以后设计复杂的CNC装置打下基础。
关键字：CNC，单片机，电路原理图The Design of CNC Apparatus Based onSinglechipAbstractComputer Numerical Control apparatus,CNC apparatus for short,is mainly used for mumerical and logical operations,and controls machine tools real-timely,using the special computer stored procedures. It consists of CPU,memory,input/output interface circuit and so on.In this paper,CPU employs singlechip.The main purpose of completing the design is to improve students’ perceptual knowledge about CNC apparatus and the capability of designing circuit principle.Though the design in this paper,students can learn the pin arrangement and its function of the singlechip 8031and other components,and lay foundation for the design of complex CNC apparatus.Key Words: CNC, singlechip, circuit principle第一章11.1 设计任务分析 1 1.2 数控装置组成 1 1.3 单片机控制系统 11.3.1 单片机的引脚及功能 11.3.2 地址译码规则 21.3.3 地址译码方法 2 1.4 数据存储器与程序存储器 3 1.5 LED显示器的结构与原理 3 1.6 键盘的工作原理 4第二章42.1 PROTEL99简介 4 2.2 原理图的设计步骤 42.2.1 设置电路图纸参数及相关信息 42.2.2 装入元件库及放置元件 42.2.3 电路图布线及调整检验 52.2.4 生成网络表 62.2.5 保存和打印输出 6 第三章 6 附录7 参考文献121.1 设计任务分析根据题目要求：设计一个单片机CNC装置，要求扩展16K（1）RAM，16K（1）EPROM；8位LED动态显示；16个按钮的键盘；能输入8个开关量信号和输出8个开关量控制信号；电机及控制方式要求为伺服脉冲全闭环方式。
毕业设计（论文）任务书摘要数控车床的发展与应用，大大降低了零件加工的辅助时间，极大的提高了生产效率。
随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀，电液组合驱动和伺服驱动方向发展。
根据加工对象不同，有四方刀架，六角刀架和八或更多工位的圆盘式轴向装刀刀架等多种形式。
回转刀架上分别安装四把，六把或更多刀具，并按数控装置的指令换刀。
自动换刀装置应当满足换刀时间短、安全可靠等基本要求。
本课题主要对四工位立式自动回转刀架的机械设计和用PLC编程对控制部分的设计。
并对以上部分运用ATUOCAD作图，对自动回转刀架有更直观的了解。
目录第一章引言1.1概述1.2 数控车床自动回转刀架的发展趋势1.3 刀架的设计准则第二章数控车床自动回转刀架的设计2.1 数控车床刀架应满足的要求2.1.1 动力刀架的整体方案设计2.1.2 数控机床刀架的类型选择2.2 刀架的工作原理2.3 步进电机的选用2.4 蜗杆及蜗轮的选用与校核2.4.1 选择传动的类型2.4.2 选择材料和确定许用应力2.4.3 按接触强度确定主要参数2.5蜗杆轴的设计2.5.1 蜗杆轴的材料选择，确定许用应力2.5.2按扭转强度初步估算轴的最小直径2.5.3确定各轴段的直径和长度2.5.4蜗杆轴的校核2.5.5键的选取与校核2.6 蜗轮轴的设计2.6.1蜗轮轴材料的选择，确定需用应力2.6.2按扭转强度，初步估计轴的最小直径2.6.3确定各轴段的直径和长度2.7中心轴的设计2.7.1刀架轴的结构设计及计算2.7.2确定各轴段的直径和长度2.7.3轴的校核2.8齿盘的设计2.8.1齿盘的材料选择和精度等级2.8.2确定齿盘参数2.8.3按接触疲劳强度进行计算2.9轴承的选择2.9.1轴承内部结构2.9.2轴承分类与特点2.9.3滚动轴承的配合2.9.4滚动轴承的润滑2.9.5滚动轴承的密封装置第三章PLC控制单元设计3.1 PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DSC）的比较3.1.2 刀架换刀控制方式的选定3.2 控制电路硬件接线图3.3 PLC控制流程图总结参考文献第一章引言1.1 概述数控车床的刀架是机床的重要组成部分。
数控技术课程设计实例一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数控技术的基本概念、原理和应用，培养学生对数控技术的兴趣和热情，提高学生的实际操作能力。
具体包括：1.知识目标：了解数控技术的基本概念、原理和分类；掌握数控编程的基本方法和技术；了解数控设备的工作原理和操作方法。
2.技能目标：能够运用数控编程技术进行简单的零件加工；能够操作数控设备进行加工操作；能够对数控设备进行简单的故障排除和维护。
3.情感态度价值观目标：培养学生对数控技术的兴趣和热情，提高学生对数控技术在现代制造业中重要性的认识，培养学生创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数控技术的基本概念、原理和应用，数控编程的基本方法和技术，数控设备的工作原理和操作方法。
具体安排如下：1.数控技术的基本概念、原理和分类：介绍数控技术的定义、发展历程和分类，数控系统的工作原理和组成。
2.数控编程的基本方法和技术：数控编程的基本概念和方法，数控编程软件的使用，刀具补偿和坐标变换技术。
3.数控设备的工作原理和操作方法：数控设备的工作原理，数控设备的操作方法，数控设备的维护和故障排除。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法、实验法等。
通过多种教学方法的综合运用，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的实际操作能力。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解和掌握数控技术的基本概念、原理和应用。
2.案例分析法：通过分析典型案例，使学生了解数控技术在实际工程中的应用和操作方法。
3.实验法：通过实际操作数控设备，使学生掌握数控设备的操作方法和维护技巧。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教学资源的选择和准备应充分支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
1.教材：选择权威、实用的数控技术教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐一些相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，生动形象地展示数控技术的基本概念和操作方法。
摘要本课题研究的数控机床控制系统主要分为上、下位机。
上位机为一块PC104，主要作用是运行整个数控软件，通过控制面板输入控制命令，通过输出端口来控制各个电机的运行，并将机床的加工信息在LCD屏上显示出来。
下位机就是本课题所要设计的控制面板，它是一个单片机系统，将控制面板的输入信息传到上位机，并从上位机接收信息用LED来显示机床的运行状态。
该系统的总体功能够通过通讯协议完成单片机和上位机之间的通讯，该协议说明用户按了哪些键。
开机后，上位机（PC104)给单片机发送信息，单片机接收到信息后在控制面板上用LED显示机床的状态，用户操作时按控制面板上的按键或转动波动开关，单片机向上位机发送信息告诉上位机用户对机床的操作和对加工过程的一些配置。
上位机根据下位机传送的信息来控制机床的运行，同时也向单片机传送必要的信息。
本控制面板（下位机）分为上下两部分。
上面一块称为MDI面板，下面称为机床操作面板。
MDI面板上都是按键，其功能为：数控软件的软按键（虚拟button,由两个左右方向键和F1,F2,F3,F4,F5等按键组成）；文字代码编辑、插入、删除、查看翻页以及几个功能键（诊断，图形，系统设定等）。
下面机床操作面板除了按键外，还有几个波段开关，起停开关以及一些LED灯。
按键的功能是实现机床的操作命令，如打开照明灯，主轴的正转、反转，刀具回零点等。
波段开关的功能分别为设置主轴倍率、进给倍率、快速倍率、方式选择。
快停开关为数控机床启动、停止、急停，LED 灯显示数控机床状态。
本系统设计包括：1、单片机与上位机通信协议的设计。
2、多按键的设计。
3、单片机的抗干扰措施及MAX1232的使用的设计。
4、用MAX1232芯片和上位机进行串口通信的设计。
5、单片机I/O口的扩展的设计。
6、变量的定义设计。
7、灯亮程序的设计。
8、接收程序的设计。
关键词：单片机控制系统按键AbstractCNC machine tool control system of this research project is mainly divided into upper and lower machine. The host computer to the PC104 a main role is to run the CNC software, control commands via the control panel input and output ports to control the operation of each motor, and the machining information to be displayed on the LCD screen. Lower machine is subject to design control panel, which is a single-chip system, the control panel to input information to the host computer, and receive information from the host computer with LED display machine running status.The overall function of the system enough to complete the communication between the microcontroller and the host computer through the communication protocol of the agreement shows the user which key was pressed. Boot the host machine (PC104) to send information to the microcontroller, MCU receives the information on the control panel with LED display machine status, user actions on the control panel button or turn the fluctuations switch, the microcontroller up the machine to send information to tell the host computer users on the machine tool operations and processing configuration. The host computer modem to send the information to control the operation of the machine, but also the necessary information to send to the microcontroller.The control panel (machine) divided into two parts. Above one known as the MDI panel, hereafter referred to as a machine operator panel. Are keys on the MDI panel and its functions are: CNC software soft buttons (the button virtual, composed by the two left and right arrow keys and F1, F2, and F3, the F4, F5, and other key); text code editor, insert, delete, view page as well as several function keys (diagnostic, graphics, system settings, etc.). The following machine operator panel button outside, there are several band switch with the switch and some LED lights. The button's function is a machine tool operation command, such as turn on the lights, the spindle forward and reverse, the tool back to 0:00 and so on. Band switch function to set the spindle override and feed override, rapid override options. Quick stop switch to start, stop, emergency stop and LED lights display the CNC machine tools for CNC machine tools. The system design includes: 1, MCU and host computer communication protocol design.2, a multi-button design.3, anti-jamming measures microcontroller and MAX1232 use design.4, the MAX1232 chip and the host computer serial communication design.5,MCU I / O port expansion design.6, the variable definition of design.7, the program design of the lights.8, the design of the receiving program.Key word：lower machine, The control panel (machine), multi-button目录摘要 (I)Abstract (III)引言 (1)1. 简介 (2)1.1 单片机 (3)1.2 单片机与上位机通信协议设计 (4)2. 多按键处理 (6)3.原理图的分析与实现 (8)3.1单片机的抗干扰措施及MAX1232的使用 (8)3.2 用MAX1232芯片和上位机进行串口通信 (12)3.3 单片机I/O口的扩展 (14)3.4 程序分析 (20)4．总电路图 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)引言由于单片机构成的系统具有可靠性高、使用简单方便、修改灵活等优点，在工业应用上越来越普遍，逐渐取代了以往采用的以大量模拟电路、数字电路和分离原件来制作控制系统的方法。
数控技术教学课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数控技术的基本概念，掌握数控编程的基本原则和步骤。
2. 学生能够掌握数控机床的结构组成及其工作原理，了解不同类型的数控机床及其适用范围。
3. 学生能够掌握数控加工中的坐标系、编程指令和常用的数控术语。
技能目标：1. 学生能够独立进行简单的数控编程，并能运用数控机床进行加工操作。
2. 学生能够运用数控软件进行模拟加工，解决实际加工过程中遇到的问题。
3. 学生能够根据图纸要求，选择合适的数控机床和加工参数，完成零件的加工。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱数控技术，树立正确的专业思想，增强职业责任感和使命感。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，提高解决实际问题的能力。
3. 培养学生严谨细致的工作态度，注重安全生产，提高安全意识。
课程性质：本课程为专业核心课程，以实践操作为主，理论教学为辅，旨在培养学生的数控技术应用能力。
学生特点：学生为中职或高职一年级学生，具备一定的机械基础知识，但对数控技术了解较少，动手能力有待提高。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后的工作和发展奠定基础。
二、教学内容1. 数控技术概述：介绍数控技术的起源、发展及其在现代制造业中的应用，使学生了解数控技术的重要性。
教学内容：数控技术的定义、发展历程、应用领域。
2. 数控机床结构与原理：讲解数控车床、数控铣床等常见数控机床的结构组成、工作原理及性能特点。
教学内容：数控机床的分类、结构、工作原理、性能参数。
3. 数控编程基础：教授数控编程的基本原则、步骤和方法，使学生掌握数控编程的基本技能。
教学内容：数控编程的基本原则、编程步骤、编程方法、编程指令。
4. 数控加工坐标系与术语：介绍数控加工中的坐标系、常用数控术语及加工参数的设置。
教学内容：坐标系、数控术语、加工参数设置。
数控技术课程设计cnc一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数控技术的基本原理、方法和应用，培养学生具备数控编程、操作和维护的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能理解数控技术的基本概念、原理和特点，掌握数控编程的方法和步骤，了解数控机床的结构和功能。
2.技能目标：学生能熟练使用数控编程软件进行编程，能操作数控机床进行加工，能对数控机床进行简单的故障排除和维护。
3.情感态度价值观目标：学生能认识到数控技术在现代制造业中的重要地位，培养对数控技术的兴趣和热情，树立正确的职业观念和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数控技术的基本原理、数控编程、数控机床操作和维护等方面。
具体安排如下：1.数控技术的基本原理：介绍数控技术的发展历程、基本概念、原理和特点。
2.数控编程：讲解数控编程的基本方法、步骤和注意事项，包括平面编程、立体编程和加工中心编程等。
3.数控机床操作：介绍数控机床的基本结构、功能和操作方法，包括机床的启动、停止、对刀、切削参数设置等。
4.数控机床维护：讲解数控机床的日常维护、故障排除和维修方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体运用如下：1.讲授法：用于讲解数控技术的基本原理、概念和编程方法。
2.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生对数控技术问题的思考和分析能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和掌握数控技术的应用。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作数控机床，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的数控技术教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的数控技术参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高课堂的趣味性和生动性。
4.实验设备：保证学生有足够的实践机会，提高学生的操作技能。
基于单片机的数控机床控制系统设计数控机床控制系统是目前数控机床上一台非常重要的设备。
本系统要完成工件的銑削、钻孔、攻丝等工序。
在数据库控制部分采用了AT89C51单片机作为控制核心。
由于它的成本低、易于编程、稳定可靠、广泛应用等优点，并成功应用到数控机床控制系统中。
数控机床控制系统包含机械部分和电气部分两大部分，其中机械部分实现的主要是工件的加工技术。
而电气部分则负责控制、监控和修整各种动力和辅助机构的工作状态。
电气部分在整个数控机床控制中起到配合机械部分工作的作用，并完成数控机床机械结构和动作的控制。
本设计的数控机床控制系统包含以下几个方面的内容：1.机械结构设计：数控机床的机械结构设计主要包括工作台、主轴和导轨等部件的设计。
其中，工作台需要具备移动和调整位置的能力，以便完成工件在不同位置的加工工作；主轴需要具备转动的能力，并能够通过控制系统实现转速的调整；导轨需要具备平滑移动工作台的能力，并通过控制系统实现精确的位置控制。
2.电气元器件选型：为了能够实现数控机床控制系统的各项功能，需要选用合适的电气元器件。
例如，需要选用合适的驱动器，以确保工作台和主轴的运动平稳可靠；需要选用合适的传感器，以实时感知工件和机床的状态；还需要选用合适的控制器，以实现控制系统的编程和运行。
3.控制系统设计：数控机床控制系统的设计主要包括控制逻辑的编程和功能的实现。
控制逻辑的编程可以采用高级语言编写，并通过编译和烧录到单片机中，以实现对机械部分的控制。
控制功能的实现需要根据具体的需求来设计，并通过控制器和外围设备的配合来完成。
4.系统调试与优化：完成控制系统的设计后，需要对整个系统进行调试和优化。
首先，可以通过对系统进行逻辑验证和功能测试来检查系统是否满足设计要求。
其次，可以通过对系统进行性能测试和负载测试来评估系统的性能和稳定性。
最后，可以通过对系统进行优化和改进来提升系统的性能和可靠性。
总之，基于单片机的数控机床控制系统设计是一个复杂而重要的任务。
《数控技术》课程设计指导书课程编号：课程名称：数控技术周数/学分：2周/1分先修课程：机械制造基础、数控技术、CAD/CAM技术、金属切削原理、机械制造工艺学、机床夹具等适用专业：机械设计制造及其自动化开课教研室：材料教研室一、目的与要求数控技术课程设计是学习数控技术课程后进行的一个重要的实践教学环节，可提高学生的数控编程能力，加深对数控原理及数控机床结构的理解，为学生进一步学习数控机床知识及从事相关工作打下基础。
【教学目的】本课程设计是学完数控技术之后，进行的实践性教学环节，它一方面要求学生能根据零件图，编制数控加工工艺，用ISO码编制数控加工程序，熟悉加工程序输入、检查、编辑及执行的方法，另一方面，为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练。
1．培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生更深入掌握数控编程方法、数控原理等方面的知识。
2．使学生掌握数控加工工艺制定、手工编程方法。
3. 掌握插补，刀补的使用方法。
【基本要求】掌握数控加工工艺特点及工序划分方法；掌握数控车床、铣床的手工及计算机辅助程序编写方法；掌握数控加工仿真的使用方法等。
二、课程设计内容根据相关的零件图及技术要求，进行相关数控加工工艺的制定，并用FUNUC数控系统（车削数控系统和铣削数控系统及加工中心）的编程指令编程，最后通过数控加工仿真软件加工出工件。
三、课程设计步骤与方法1.绘制零件图（手绘或CAD制图）2.根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线；3.选择机床设备；选择刀具；确定定位方案，选择或设计夹具确定切削用量；确定工件坐标系、对刀点和换刀点；制定加工工艺规程；4.编写程序；5.用加工仿真软件进行加工仿真；四、课程设计说明书与图纸1.零件图一张（手绘或CAD制图），加工工艺卡一套（包括工序卡、刀具卡、走刀路线卡等），手工编程（至少50行），2.设计说明书一份，包括课程设计目的，本人的设计任务，设计步骤，结论，心得体会和建议；说明书中要有相关过程截图，包括：机床图，毛坯图、刀具图、走到路线图、每个工步、工序加工最终图。
数控技术及应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数控技术的基本概念、分类及工作原理；2. 了解数控编程的基本方法，熟悉数控机床的操作流程；3. 掌握数控加工中常用的刀具、夹具及其选用原则；4. 了解数控机床的维护与故障排除方法。
技能目标：1. 能够独立操作数控机床，完成简单的零件加工；2. 学会使用数控编程软件，编写简单的加工程序；3. 能够根据零件图纸，选择合适的刀具、夹具进行加工；4. 具备数控机床日常维护与故障排除的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数控技术及其应用的兴趣，提高学生的实践操作能力；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实际操作中解决问题的能力；3. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高学生的安全意识；4. 引导学生关注我国数控技术的发展，培养学生的爱国情怀。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学为基础，以实践操作为核心，注重培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对数控技术有一定了解，但实际操作经验不足，需要通过本课程的学习，提高操作技能。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，以项目驱动的教学方式，让学生在实际操作中掌握数控技术的基本知识和技能。
同时，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 数控技术基本概念：数控机床的定义、分类及其工作原理；数控系统的组成及其功能。
2. 数控编程与操作：数控编程的基本指令、编程方法；数控机床的操作流程、安全规程。
3. 数控加工工艺：加工工艺路线的制定；刀具、夹具的选用及安装；切削用量的确定。
4. 数控机床编程与加工实践：基于项目驱动的实践操作，包括数控车床、数控铣床等机床的编程与加工。
5. 数控机床维护与故障排除：数控机床的日常维护方法；常见故障的排除及维修技巧。
教学大纲安排：第一周：数控技术基本概念、数控系统的组成及功能；第二周：数控编程基本指令、编程方法；第三周：数控机床操作流程、安全规程；第四周：加工工艺路线制定、刀具夹具选用；第五周：数控机床编程与加工实践（数控车床）；第六周：数控机床编程与加工实践（数控铣床）；第七周：数控机床维护与故障排除。
合肥工业大学《数控技术》课程设计题目：单片机CNC装置设计班级：机设08-05学号：20080485姓名：耿冲日期：2011年7月1日本设计为一个单片机CNC装置，能实现CNC的基本的功能控制、位置控制、及信号处理功能，为实现要求，分析系统应扩展一定容量的RAM、EPROM、实现三轴的进给运动、一个主轴控制，一定数量的辅助动作、一定数量的信息输入、一定量的按键及显示器。
AbstractThis design for a single chip CNC equipment, can realize the basic function of the CNC control, position control, and signal processing function, to realize the requirement analysis, system should expand a certain capacity RAM, an EPROM, realize the three axis feeding movement, a spindle control, the number of auxiliary action, a certain amount of information input, a certain amount of buttons and display.第1页一．设计题目 (3)二．选择芯片及元器件 (3)三、各个芯片的地址译码表 (4)四、原理图的设计 (4)五、网络表 (6)六、总结 (8)七、参考书目 (8)第2页一、设计题目设计一个单片机CNC装置，要求能实现CNC的基本的功能控制、位置控制、及信号处理功能，其中要求4k ROM 2片，电机伺服脉冲电机，数控系统为全闭环，能实现三轴的进给运动、一个主轴控制，一定数量的辅助动作、一定数量的信息输入、一定量的按键及显示器。
二、选择芯片及元器件选择如下芯片：1片8031 CPU、2片2732、1片6264、1片ADC0809、1片8255A、1片8155、1片74LS138、1片74LS373、其它器件如电阻、电容、晶体振荡器、逻辑门芯片；实现扩展4K ROM、8KRAM；实现主轴控制及三轴进给运动的全闭环控制；实现8个数字量信息输入；实现8个辅助动作控制；实现8位8段LED显示器；实现24个按键的键盘；实现振荡时钟电路、复位电路；第3页三、列出各个芯片的地址译码表器件地址选择线片内地址单元地址编码数（字节）2732(1)0001 xxxx xxxx xxxx 4k 1000H~1FFFH 6264000x xxxx xxxx xxxx 8k 0000H~1FFFH 8255A0111 1111 1111 11xx 4 7FFCH~7FFFH ADC08091001 1111 1111 1xxx 8 9FF8H~9FFFH四、原理图的设计1、设置电路图纸参数及相关信息根据本设计的复杂程度，本设计采用A2纸张进行设计。
2、装入所需要的元件库将包含有用户所需元件库装入设计系统中，以便用户从中查找和选定所需的元器件。
电路原理图有两大元素：一个是元件，另一个是线路。
绘制一张原理图首先是要把有关的元器件放置到工作平面上。
在放置元器件之前，我们必须知道各个元器件所在的元件库，并把相应的元件库装入到原理图管理浏览器中。
装入元件库的具体步骤如下：（1）打开原理图管理浏览器。
在工作窗口为原理图编辑器窗口的状态下，单击设计管理器顶部的Browse Sch标签即可打开原理图管理浏览器窗口。
（2）装入原理图所需的元件库。
单击原理图管理浏览器窗口中的Add/Remove...按钮。
该对话框的作用是用来装入所需的元件库或移出不需要的元件库。
（3）单击选择所需的库文件(文件后缀名为：ddb)。
然后单击Add按钮，被选中的库文件即出现在[Selected Files]列表框中，成为当前活动的库文件，重复上述操作即可将不同的库文件依次添加到放置元件[Selected Files]中，成为当前活动的库文件。
然后单击OK 按钮第4页就可以将上述库文件装入原理图浏览器中。
此时，被装入的元件库（*.ddb）以及该元件库所包含的所有元器件就会出现在原理图管理浏览器中。
（4）若想移出某个已经装入的库文件，只要在[Selected Files]列表框中选中该文件，然后单击Remove按钮即可。
常用的元件库Miscellaneous Devices.ddbDallas Microprocessor.DDBIntel Databook.ddbProtel DOS Schematic Libraries.ddb3、放置元件a、利用原理图管理浏览器放置元件将用户选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件平面上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置。
以便为下一步的布线工作打好基础。
我们利用原理图浏览器将地址是锁存器74LS373放置到工作平面上，具体步骤如下：（1）打开原理图管理浏览器。
（2）装入原理图所需的元件库。
将所需的库文件“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”装入。
（3）选定元件所需的元件库。
首先在上图中[Browse]选项下的下拉选框中选中[Libraries]项，从列表选框中找到并将光标移至[Protel DOS Schematic TTL.lib]上，单击即可。
（4）在该元件库中选定所需元件。
在元件列表选框中找到并将光标移至[74LS373]处，单击鼠标左键即可选中。
（5）放置元件到工作平面上。
选中[74LS373]后，单击Place按钮或直接双击[74LS373]，将光标移至工作平面，此时就会发现元件74LS373随光标的移动而移动。
然后将元件随光标移至工作平面上的适当位置，单击鼠标左键即可将元件放置到当前位置。
（6）此时系统任处于放置元件状态，单击鼠标左键一次就会在工作平面的当前位置第5页放置另一个相同的元件。
单击鼠标右键即可退出该命令状态。
b、按上述步骤依次放入元件8031 CPU、2732、6264、ADC0809、8255A、8155、74LS138等元件。
c、编辑元件属性元件属性主要包括元件的序号、封装形式、管脚号定义等。
编辑好所有元件的属性。
4、制作元件库中没有的元件有些元件元件库中找不到，我们可以自行制作，利用Protel 99所提供的绘图功能可绘出大概，然后再用汉字注明。
5、电路图布线该过程实际上是利用Protel 99所提供的各种工具、命令进行画图工作，将事先放置好的元器件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，使各元件之间具有用户所设计的电气连接关系。
布线结束后，一张完整的电路原理图才算是基本完成。
该过程主要包括：画导线、电源及接地符号（Power Port）、设置网络标号（Net Label）、画总线、绘制总线分支线（Bus Entry）、放置线路节点（Junction）等。
6、调整、检查和修改在该过程中，用户利用Protel 99所提供的各种工具对前面所绘制的原理图做进一步的调整和修改，以保证原理图的正确和美观。
7、补充完善该过程主要是对原理图做一些相应的说明、标注和修饰，以增加可读性和可视性。
五、网络表所生成的网络表如下：[ ] [ A1 * ] [ A2 * ] [ A3 CAP ] [ A4 RES2 ] [ A5 CAP ] [ A6 CAP ] [ A7 CRYSTAL ] [ B1 DPY_7-SEG_DP ] [ B2 DPY_7-SEG_DP ] [ B3 DPY_7-SEG_DP ] [ B4 DPY_7-SEG_DP ] [ B5 DPY_7-SEG_DP ] [ B6第6页DPY_7-SEG_DP ] [ B7 DPY_7-SEG_DP ] [ B8 DPY_7-SEG_DP ] [ M1 * ] [ M2 * ] [ M3 * ] [ U1 8031 ] [ U2 74LS138 ] [ U3 74LS373 ] [ U4 2732 ] [ U5 6264 ] [ U6 8155 ] [ U7 8255A] [ U8 ADC0809 ] ( +5V -2 A1-2 A3-1 U1-40 U2-4 U2-16 ) ( C01 U1-26 U2-1 ) ( C02 U1-27 U2-2 ) ( C03 U1-28 U2-3 ) ( CW/CCW U7-4 U7-10 U7-15 U7-19 U7-25 U7-38 ) ( D01 U1-39 U3-3 U5-11 U6-12 U7-34 U8-21 ) ( D02 U1-38 U3-4 U5-12 U6-13 U7-33 U8-20 ) ( D03 U1-37 U3-7 U5-13 U6-14 U7-32 U8-19 ) ( D04 U1-36 U3-8 U5-15 U6-15 U7-31 U8-18 ) ( D05 U1-35 U3-13 U5-16 U6-16 U7-30 U8-8 ) ( D06 U1-34 U3-14 U5-17 U6-17 U7-29 U8-15 ) ( D07 U1-33 U3-17 U5-18 U6-18 U7-28 U8-14 ) ( D08 U1-32 U3-18 U5-19 U6-19 U7-27 U8-17 ) ( F04 U1-21 U1-22 U1-23 U1-24 U2-15 U3-2 U3-5 U3-6 U3-9 U3-12 U3-15 U3-16 U3-19 U4-1 U4-2 U4-3 U4-4 U4-5 U4-6 U4-7 U4-8 U4-18 U4-19 U4-21 U4-22 U4-23 U5-3 U5-4 U5-5 U5-6 U5-7 U5-8 U5-9 U5-10 U5-20 U5-21 U5-23 U5-24 U5-25 ) ( F05 U1-25 U5-2 ) ( GND -7 U2-5 U2-6 U2-8 U3-10 U4-12 U5-14 U6-20 U7-7 U8-13 ) ( H01 -1 -1 -2 B1-1 B2-1 B3-1 B4-1 B5-1 B6-1 B7-1 B8-1 U6-29 ) ( H02 -1 -2 -3 B1-2 B2-2 B3-2 B4-2 B5-2 B6-2 B7-2 B8-2 U6-30 ) ( H03 -1 -2 -5 B1-3 B2-3 B3-3 B4-3 B5-3 B6-3 B7-3 B8-3 U6-31 ) ( H04 -1 -2 -9 B1-4 B2-4 B3-4 B4-4 B5-4 B6-4 B7-4 B8-4 U6-32 ) ( H05 -1 -2 -11 B1-5 B2-5 B3-5 B4-5 B5-5 B6-5 B7-5 B8-5 U6-33 ) ( H06 -1 -2 -13 B1-6 B2-6 B3-6 B4-6 B5-6 B6-6 B7-6 B8-6 U6-34 ) ( H07 -1 -1 -2 B1-7 B2-7 B3-7 B4-7 B5-7 B6-7 B7-7 B8-7 U6-35 ) ( NetA1_1 A1-1 A2-2 U2-11 ) ( NetA1_3 A1-3 U8-6 U8-22 ) ( NetA2_3 A2-3 U8-9 ) ( NetA3_2 A3-2 U1-9 ) ( NetA5_1 A5-1 A7-1 U1-19 ) ( NetA6_2 A6-2 A7-2 ) ( NetU1_16 A2-1 U1-16 U5-27 U6-10 U7-5 ) ( NetU1_17 A1-2 U1-17 U5-22 U6-9 U7-36 ) ( NetU1_29 U1-29 U4-20 ) ( NetU1_30 U1-30 U6-11 ) ( NetU2_12 U2-12 U7-6 ) ( NetU2_13 U2-13 U6-8 ) ( PLUSE M2-2 M3-2 U7-13 U7-22 ) ( PULSE M1-2 U7-1 )第7页( VCC -2 -14 A4-1 A5-2 A6-1 U1-31 U3-20 U4-24 U5-28 U6-40 U7-26 U8-11 ) ( Z04 -1 -2 -3 B1-8 B2-8 B3-8 B4-8 B5-8 B6-8 B7-8 B8-8 U6-36 )六、总结这次课程设计花了四五天时间，通过这段时间的设计，认识到自己的很多不足，自己知识的很多盲点和漏洞知识和实践的差距。
