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基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造

更新时间：2020-02-13 17:23:29 大小：2M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：单片机步进电机 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

超精密切削是超精密加工中的一个重要领域，它是一项内容广泛的新技术。使用精密的单晶金刚石刀具加工有色金属和非金属，能够直接切出超光滑的加工表面，这样就可以取代超精密磨削等精加工工序，极大的提高加工效率，同时也可以保证加工精度和加工表面质量。近些年来，单晶金刚石刀具已经深入到机械加工的各个领域，起着越来越重要的作用。因此，对单晶金刚石刀具的制作，研磨方法以及研磨设备的研究，已经受到了人们极大的关注。      金刚石的硬度大，耐磨性好，使得金刚石成为理想的刀具材料，但是与此同时也给单晶金刚石刀具的研磨带来了极大的困难。在研磨过程中既要提高磨削率，又要保证刃口质量。现在对单晶金刚石刀具的研磨加工多采用进口磨床，如Rs-12，Fc-200D型PCD&PCBN专用刀具磨床，采用专门的金刚石砂轮，这样的磨床刚度好，加工精度高。但是进口设备价格昂贵，加工成本较高，中小企业难以承受。针对这个问题，本课题尝试在价格较便宜的普通工具磨床上研磨单晶金刚石刀具，但是大多数工具磨床的工作台不具备自动往复运动的能力或者即使有液压往复系统，由于液压往复的运动特性，也无法满足单晶金刚石刀具的加工要求。      为了解决这个问题，本论文设计一个数控精密工作台，它能够实现自动往复运动，选用步进电机作为驱动元件，以AT89S52单片机为核心对步进电机进行速度控制，实现了软件与硬件相结合的控制方法。本中介绍了步进电机升降速的计算方法，用离散法对步进电机升降速的过程进行了处理，并用C语言实现了单片机对步进电机升降速的离散控制。关于机械设计部分，电机输出轴经过联轴器连接滚珠丝杠带动工作台运动，工作台在直线导轨的支撑下做直线往复运动。试验证明此系统运动平稳，振动很小，能够满足单晶金刚石的加工要求。试验中，采用此数控往复系统在普通工具磨床上实现了单晶金刚石的研磨，在SEM扫描电镜下观察，发现刃口质量良好，刀具能够达到精密加工的要求。

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