基于AVR单片机的智能分度头研究,是现代数控技术发展的产物,其目的是为了提高工件加工的精确性、稳定性和便捷性。智能分度头的设计关键在于实现传统分度头的智能化。该研究采用了Atmega16单片机控制系统,设计了单片机的硬件电路,并对智能分度头软件进行了编程实现。在硬件上,智能分度头设计为体积小巧,可以与实验室现有铣床配合使用,具备手动和自动两种工作模式。自动模式下通过数控机床控制器输入使能信号、脉冲信号及方向信号,实现分度工作;手动模式则包含手轮旋转控制和参数输入两种控制方式。运算结果通过I/O接口电路输出至步进电机驱动器,控制步进电机运行并显示工作状态,步进电机运动通过蜗轮蜗杆结构传递到分度主轴上。
关键词分度头、AVR、控制、智能化,指出了研究的核心内容。中图分类号TN7表明了文献属于电子技术、自动化技术领域。文献标识码A和文章编号1674—6236(2015)17—0064—04,则为该文献在学术界的唯一标识。
智能分度头的总体设计思想,包含了对分度头智能化工作的基本构思。文中提及的分度头技术,从传统手工分度头到现代数控分度头,展现了技术的成熟和多样化。国外先进数控分度头多采用半闭环控制系统,伺服电机的编码器作为反馈回路的检测元件,提供了高精度的分度和定位能力,但也存在成本昂贵的问题。国内如华中科技大学和山东烟台机床厂等单位,通过理论研究和产品开发,分别采用神经网络误差补偿和意大利技术的半闭环控制系统,实现了高精度分度。
本研究中的智能分度头,旨在开发一种低成本、高精度的分度头。它的工作原理是通过Atmega16单片机完成分度计算,实现快速且精确的分度操作。同时,机械加工和装配工作在实验室内完成,进一步节省了成本。
智能分度头的工作模式分为自动和手动两种模式。在自动模式下,数控机床控制器控制分度头的分度操作。手动模式则分为手轮旋转控制和参数输入控制两种方式。这些控制方式涉及了对分度主轴的运动控制和参数设定,以实现预定的分度功能。
在技术实现上,智能分度头的设计涉及到硬件电路设计、单片机编程以及I/O接口电路的应用。步进电机和蜗轮蜗杆结构作为执行机构,将控制信号转化为机械运动,实现精确的分度操作。整个系统的设计兼顾了高精度、高稳定性和操作便捷性,是现代数控技术中的一个重要研究方向。同时,该研究对于推动我国数控分度头技术的发展也具有重要意义。