摘要: 在机床领域里，数控是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种系统。计算机数控系统是以微处理器为核心，采用存储程序的方式来实现部分或全部控制功能的系统。单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路 (PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。本文着重介绍铣床数控系统的软、硬件设计。其中，软件设计分为两大部分：系统监控程序和曲线插补软件；硬件设计主要是通过MSC—51微处理器对8255芯片和8279芯片进行扩展的设计。本文重点介绍软件部分各功能模块的组织形式与编程思想以及硬件部分芯片功能与控制信号的定义，另外本文还有数控系统的程序清单。本文虽然没有对数控系统提出任何新的思想和改进，但这是我们很好的一个尝试。我们用自己的编程思想，依据现有的实验模板因地制宜，开发出了自己的数控系统。该系统能否用于现实还有待研究。 -     In lathe field, numerical control is it moves with digitized signal to lathe to mean and processing course go on a kind of system that control. Computer numerical control system regard microprocessor as core, is it realize in part or in whole controlling the system of the function to come by the way of storing the procedure. 　　One-chip computer one IC chip, adopt super large-scale technology have data processing ability (such as arithmetic operation, microprocessor (CPU) on logic operation, data transmission, is it deal with to stop), arbitrary access data memory (RAM), read-only procedure memory. (ROM), input and output the circuit (I/O mouth), might also include the timing counter, serial communication mouth (SCI), is it urge circuit to show (whether LCD or LED urge circuit), pulse width modulate circuit (PWM), simulation many way converter and A/D converter, etc. circuit is it get one form at the a chip to integrate, form a minimum but perfect computer system. The circuit can finish the task, which a designer stipulates in advance of the procedure accurately, fast, high efficient under the control of the software. 　　This text recommends the software and hardware of the numerical control system of the milling machine to be designed emphatically. Among them, software design is divided into two major parts: The system controls the procedure and curve and inserts the software of mending; Hardware is it go on design that expand through MSC-51 microprocessor to 8255 chip and 8279 chip mainly to design. This text introduce software part every function organizational form and programming thought and hardware some chip function and definition of the control signal of module especially, this text has procedure inventory of the numerical control system in addition. 　　Though this text has not put forward any new thought and improvement to the numerical control system, but this is a very good try of ours. We use ones own programming thought, suit measures to local conditions according to the existing experiment template, and develop ones own numerical control system. System this could use in reality is it studies to remain even. 第1章    绪     论  1.1  数控技术的概述  机床数控技术是70年代发展起来的一种机床自动控制技术。数控机床是典型的机电一体化产品，是高新技术的重要组成部分。采用数控机床，提高机械工业的自动化生产水平和产品质量，是当前机械制造业技术改造、技术更新的必由之路。现代数控机床是柔性制造单元（FMC），柔性制造系统（FMS）乃至计算机集成制造系统（CIMS）中不可缺少的基础设备。  1.1.1  数控的定义及加工原理  数控，即数字控制（Numerical  Control ，缩写NC），在机床领域指用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。数字控制的优点在于可用不同的字长表示不同精度的信息，可对数字化信息进行逻辑运算、数学运算等复杂的信息处理工作，特别是可用软件来改变信息处理的方式或过程，而不用改动电路或机械机构，从而使机械设备具有很大的“柔性”。数控的广泛含义是指对流程工业的过程控制和对离散工业运动控制而言的，机床数控仅仅是运动控制中的一种类型。   数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是现代化工业生产中一门新型的高新技术。先进制造技术是振兴传统产业的技术支撑和发展趋势，而数控技术是先进制造技术的基础技术和共性技术，数控装备，即所谓的数字化装备，是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，数控系统是一种控制系统，它自动输入载体上事先给定的数字量，并将其译码，再进行必要的信息处理和运算后，控制机床动作和加工零件。数控机床、加工中心是机电一体化高新技术产品中的一种，同时又是先进制造技术的工艺装备。现代数控技术集机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，使世界制造业的格局发生了巨大变化。数控技术提高了产品质量和劳动生产率，它的广泛使用给机械制造业生产方式、产业结构、管理方式带来深刻的变化；数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，现代的FMS、CAD/CAM、CIMS等，都是建立在数控技术之上。在适应机械产品迅速更新换代、小批量、多品种生产方面，各类数控装备是实现现代制造技术的关键。   数控机床的加工，是把刀具与工件的运动坐标分割成一些最小的单位量，即最小位移量，由数控系统按照零件程序的要求，使坐标移动若干个最小的单位量（即控制刀具运动轨迹），从而实现刀具与工件的相对运动，完成对零件加工。  刀具沿着各坐标轴的相对运动，是以脉冲当量为单位的。当走刀轨迹为直线或圆弧时，数