数显系统

数显系统（精选7篇）

数显系统 篇1

1 引言

数显测温系统的设计早期采用传感器、模数转换及中小规模数字电子集成器件组合实现,该设计模式硬件电路较复杂;随着单片机技术的发展,使得温控系统的设计硬件上趋于简洁,除了和前端传感器相关的部分采用电子电路外,其余的功能都可在单片机内部通过软件方法实现,但单片机执行程序在本质上是一维顺序的,故实时性不如前者,当工作环境恶劣,则单片机运行的可靠性也受到了很大程度的影响,如温度过高、电磁干扰等等,程序的运行就不够稳定,PC有可能跑飞,导致系统崩溃。现今,随着EDA技术和硬件描述语言的发展和完善,其中VHDL硬件描述语言已作为一种IEEE的工业标准,它的并发性特点很适合描述电子电路实际并行工作情况,从而提高了电路的运行速度,增强了实时性,同时它能形式化地抽象表示电路的结构和行为,降低了硬件电路设计的难度,使得基于逻辑门电路的功能复杂的大规模集成电路的再设计成为可能,在此,我们采用了Altera公司的FLEX10K系列芯片和DALLAS单线式温度传感器DS18B20来实现数显温度系统的设计,DS18B20温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,本设计采用默认的12位转换精度,实际显示保留一位小数,测温范围为-55℃~99.9℃,电路结构如图1,主要由DS18B20读写时序控制模块(由Mealy状态机控制)、数据格式转换模块、16进制-BCD转换及显示译码模块等组成,前两个较复杂的模块设计方案如下:

2 DS18B20读写模块[1]

数字温度传感器DS18B20为一线式串行器件,具有线路简单,体积小的特点,但对时序有严格要求,时序如图2:

FPGA需完成DS18B20的初始化、读取DS18B20的48位ID号、启动DS18B20温度转换、读取温度转换结果,本系统中由于只有一个近距离传感器,故读取DS18B20的48位ID号以及CRC校验码计算等步骤可忽略,由于该工作过程实际上是一个不断采集、转换、显示数据的实时循环系统,考虑到状态转换时的条件较复杂,故采用Mealy状态机[2]来实现。

状态机转换图如图3:

各状态下需完成的工作以及转换条件如下:RESET1::对DS18B20进行第一次复位,由FPGA将DQ设为低电平,然后进入DELAY状态,等待800μs(满延时时间T_flag=1)。

CMDCC1:忽略ROM命令,FPGA向DQ按时序串行写入16#CC#命令。

CMD44:启动温度转换命令,FPGA向DQ按时序串行写入16#44#命令,

DELAY1:进入DELAY状态等待800μs

RESET2:对DS18B20进行第二次复位依次延时800μs

CMDCC2:忽略ROM命令,

CMDBE:读取暂存存储器数据命令,FPGA向DQ按时序串行写入16#BE#,

READDATAl:,此时在DQ线上按时序依次由DS18B20输出9个字节的数据。

3 DS18B20数据格式转换模块

DS18B20采用默认的12位数据转换模式,输出数据格式如表1:

若要将此数据给LED数码管译码显示,则首先要进行数据格式转换,其中MS Byte高5位为符号位,考虑到综合后触发器资源的利用率,可将整数部分按表2所示规律转换:

而小数部分的转换,本系统保留一位小数,由于大多数综合器不支持实数运算,可采用查表法得到:转换值=bit3*0.5+bit2*0.25+bit1*0.125+bit1*0.0625,将小数四舍五入作为表项。当bit15~bit11为1,则输出负温度,读出的数据为补码,则按下列公式将补码转成原码。

该模块的源程序如下:

图4为上述源程序模块仿真结果。

该系统经顶层文件组装调试下载后,在室温为1 5℃时,用手逐渐捏紧DS18B20传感器,并定时采样显示温度值,所得显示温度折线图如图5所示,由图可知,该测温系统显示温度值随环境温度变化反应较快,实时性较好。

4 结束语

由于采用FPGA设计实现对单线式DS18B20数字温度传感器的读写和数据处理,使得电路结构简单可靠,实时性好,抗干扰性能力强,工作稳定,因而具有广泛的实用价值。

摘要：本数显测温系统采用Altera公司可编程FPGA芯片实现对单线式温度传感器DS18B20进行读写控制并输出至LDE数码显示,内部主要由DS18B20读写模块(由Mealy状态机控制),数据格式转换模块,显示译码模块组成,重点阐述了读写时序控制模块和数据格式转换模块的实现方式。

关键词：DS18B20,FPGA,Mealy状态机,数据格式转换

参考文献

[1]于克龙.数字温度传感器DS18B20的应用[J].《机械制造与自动化,》2004(02):54-56.

[2]JAMES R.AMSTROG.VHDL设计表示和综合(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2002.

数显系统 篇2

随着社会的进步, 科学技术发展得越来越快, 人们的安全防范意识也越来越强, 因此红外探测无线遥控数显防盗报警系统开始被广泛地应用于各个领域。此系统能够及时报警, 同时还能准确地进行定位, 将数据通过无线传输模块传送给监视主机, 这样一来, 有关人员就能够及时收到报警消息, 防盗效率大大提高。未来, 红外探测技术将会朝着智能化、集成化以及网络化的方向发展。本文将主要对红外探测无线遥控数显防盗报警系统的原理以及技术特点进行叙述。

1红外探测无线遥控数显防盗报警系统概述

红外探测无线遥控数显防盗报警系统主要是利用红外线光束进行探测, 当红外线光束被人或物遮挡住时, 探测器就会发出信号, 使发射机工作, 而接收机收到来自发射机的信号, 经过有关电路进行处理后, 控制信号即被输出, 报警声就会响起, 值班人员就可以根据显示器显示的报警地点迅速采取有效措施。此系统还采用了数字编码技术, 这样一台主机就可以带多台报警分机, 对多个报警点同时进行监视。

2红外探测无线遥控数显防盗系统技术分析

2.1热释电红外传感器

热释电红外传感器在检测人体辐射的红外线时, 可以利用非接触形式, 除此以外, 还能将其转化成电压信号, 以便对运动的生物以及非生物进行鉴别。热释电红外传感器除了可以用于防盗报警外, 还能在遥测以及自动控制中应用。

2.1.1热释电效应的含义

在某些绝缘物质中, 温度的变化会引起极化状态改变的现象。当一些晶体受热时, 在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷, 这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。

2.1.2热释电红外传感器的结构

热释电红外传感器通常使用PZT一类强介电材料, 在其上、下表面设置电极, 上表面覆以黑色氧化膜, 若有红外线间歇照射, 表面温度将会上升, 材料内部的原子排列就会发生变化, 从而引发自发极化电荷, 并在上、下电极之间产生电压。传感器的输出阻抗高, 但电压信号的输出却十分弱, 因此要将阻抗变化的场效应管和厚膜电阻放在传感器内部, 组成一个源极输出器。整个结构都应封在管壳内。

管壳顶端设置开设了一个装有滤光镜片的窗口, 这个滤光镜片可通过光的波长范围为7~10μm, 正好适合于人体红外辐射的探测, 而其他波长的红外线则由滤光镜片予以吸收。在光谱范围内, 热释电红外传感器的灵敏度波形十分平坦, 可见光对其并没有太大影响。

传感器前部装有菲涅耳透镜, 这是一种多面折射、反射镜, 其主要作用是和热释电红外传感器相互配合, 从而扩大探测范围, 提高探测接收灵敏度。

热释电红外传感器的结构以及等效电路图如图1、图2所示。

2.2被动式红外报警器

所谓“被动”指的是探测器自己并不发出能量, 在进行探测时, 只接收外界能量。因为人的体温一般为37 ℃, 因此会发出波长在10μm左右的红外线, 被动式红外探测器工作时, 就是对10μm左右的红外线进行探测。

信号滤波电路、热释电红外传感器、报警电路以及光学系统等共同组成了被动式红外报警器。报警器的核心器件是热释电红外传感器, 其主要作用是将人体的红外信号转换成电信号, 以供信号处理部分使用。信号处理的主要目的是放大、延迟输出较弱的电信号, 从而实现报警目的。

被动式红外报警器的结构如图3所示。

3红外探测无线遥控数显防盗报警系统的改进建议

3.1合理选择传感器

设计红外探测无线遥控数显防盗报警系统时, 传感器的选择尤为重要, 双元热释电红外传感器RE200B有2个对偶的传感单元, 可以抑制温度变化产生的干扰。除此以外, 将菲涅耳透镜装设在传感器前端, 还能抑制白光干扰。

3.2改进信号智能判断方法

采用MSP430单片机能够有效地克服小动物移动对报警系统产生影响的问题。其工作原理是当它接收到的信号电压总是处于一个较高水平时, 这个信号将被视作预入侵的探测信号, 然后红外传感器采集到的数据会被进行相应分析与处理当该信号所反馈的时间、空间以及温度等数据全部与人体吻合时, 系统才会进行报警。这种信号的智能判断方法能够有效防止风、小动物等对系统的干扰, 大幅度降低误报率。

3.3改进系统的主程序流程

和当前市场上应用较多的主程序流程相比, 图4所示主程序流程在信号判断方面更加智能化, 同时还增加了GSM模块设计。

4结语

目前, 红外探测无线遥控数显防盗报警系统中应用的被动式红外探测器存在着以下不足:误报率相对较高, 场外掌控性较弱。不过, 在不断加强对红外探测无线遥控数显防盗报警系统研究的前提下, 此问题必将得到解决。总之, 红外探测无线遥控数显防盗报警系统具有非常广阔的应用前景, 能在安防领域发挥十分重要的作用。

摘要：对红外探测无线遥控数显防盗报警系统进行了概述, 分析了其采用的技术, 并提出了改进建议。

关键词：红外探测无线遥控防盗报警系统,技术,改进

参考文献

[1]王松德, 赵艳, 姚丽萍, 等.红外探测无线遥控数显防盗报警系统[J].光谱学与光谱分析, 2009 (3)

[2]王燕, 李炜, 张锐.小区智能红外探测报警系统[J].现代电子技术, 2013 (15)

[3]何祥宇, 周涛.红外探测型香菇大棚煤气语音报警系统[J].湖北农业科学, 2012 (18)

全电子数显组合仪表 篇3

全电子数显组合仪表是传统汽车机械式指针仪表的换代产品, 它将引导汽车走进电子高科技时代。顺应了汽车仪表电子化、数字化、智能化发展的需要, 使汽车更加安全、先进、舒适、方便、豪华, 提高了汽车档次。汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车现代化水平的重要标志。

全电子数显组合仪表的基本原理是:采用单片机技术对整个汽车的工作仪表进行控制和管理, 用模/数转换器进行信号的数字量化处理, 数字存储技术进行汽车状态数据的存储, 数字扫描驱动显示来降低整机的功耗和延长期间寿命, 数字信号切换进行不同状态的显示, 其最终目的是以数字显示替代机械仪表的指针指示。新技术内容有:单片机技术、传感器技术、扫描数显技术、计算机控制技术、光机电一体化等新技术。

数显甲烷报警矿灯的设计 篇4

关键词：矿灯,数字显示,甲烷报警

随着我国煤炭行业的发展, 井下安全越来越得到各个方面的重视, 相应的新型产品不断出现, 数显甲烷报警矿灯就是在这样的氛围中诞生的。由于把照明和气体检测两种功能集成到一个产品上, 从使用者角度看, 这个产品可以使井下人员在不多携带设备的情况下, 随时掌握所处环境的安全状况, 当出现紧急情况时, 得到报警并且准确了解所处环境甲烷超标数值, 及时撤离, 很受用户欢迎。从设计理念上, 本着一切为了使用者安全, 一切为了使用者方便, 一切为了满足实际需要的原则。从整体布局、结构设计、功能设置, 到器件选型、电路设计及软件设计, 甚至到维修的便捷性等细节以及使用中的智能化和便捷性, 无不体现这一理念。在具体实现的层面上, 充分利用现代科学技术成果, 严格遵守国家相关法律法规及行业标准, 以确保实现设计思想。

1 整体布局和结构设计

数显甲烷报警矿灯的整体布局如图1所示, 其中:1--电池盒;2--上盖;3--电缆;4--灯头;5--按键开关;6--显示屏。

按照已述的设计理念, 我们把显示屏布置在上盖的顶部。这样, 当电池盒佩于腰间时, 井下人员可以很方便的看到所处环境甲烷浓度的读数。同样为了方便使用, 我们把按键也布置在上盖顶部。我们知道, 电池是常年对系统供电的, 在井下时需要开启气体检测单元, 升井不使用时就关闭它。另外, 还需要切换各种状态实现各种功能。由于井下人员多是带手套工作的, 在这样小的面积上按多个按键来实现各种功能非常不方便, 这就要求用一个按键完成多种任务, 所以我们选择使用一个按键完成多种任务, 虽然在设计上会困难些, 但这正是设计理念的具体体现。按照布局的一般性要求, 电池在电池盒中拥有独立的空间, 电气单元位于电池盒中, 气体传感元件放于灯头处。结构上, 电池盒采用速拆结构, 便于维修。按键采用橡胶保护结构下的微动开关形式, 以适应高粉尘环境下的长寿命使用要求。数字显示单元采用LED数码块动态刷新显示方式, 在井下光照环境下可清晰地观察读数, 同时动态刷新显示方式可使电流消耗最低, 电池在井下供电时间尽量长。电路板采用贴片电子元件和双面布置元件形式, 以保证体积足够小, 以便装进电池盒狭小的空间内。电缆两端加装耐老化的橡胶护套, 防止电缆折断。灯头设一个旋钮开关, 分主光源照明、辅光源照明和关灯三个档位。将主光源和辅光源集成在一起, 安装于灯头内, 主光源用于井下工作照明, 辅光源耗电小, 用于电量不足时的升井途中照明。灯头内设一个可选部件———充电管理电路板, 以适应有的矿区使用的旧式铅酸电池充电设备。

2 功能设置

在自上而下的设计过程中, 要给数显甲烷报警矿灯赋予多少功能以及什么功能, 这里最充分地体现了设计理念。每个功能的确立, 都反映了对井下人员的关心和爱护。

2.1 甲烷检测功能。

该功能最重要的问题是, 要保证检测精度。按照国家标准, 当测量范围在0.00～1.00%CH4时, 测量误差应不超过±0.10%;当测量范围在1.00～3.00%CH4时, 测量误差应不超过真值的±0.10%;当测量范围在3.00～4.00%CH4时, 测量误差应不超过±0.30%。要保证这个指标, 同时还要排除电压波动、温度波动、风速变化等因素的干扰, 这就要求在实验室条件下, 所达到的精度要高于这个标准。为此我们在算法上, 放弃了传统的分段线性化的方法, 而采用误差曲线似合的计算技术。得到了理想的效果, 也体现了已述的设计理念。

2.2 甲烷报警功能。

报警的形式为声音报警和显示报警, 这两项还有报警误差都应满足国家标准规范要求, 报警点的设置应该可以由用户设定, 以便满足不同环境的使用要求。

2.3 自动调零功能。

鉴于器件自身的固有弱点, 大多数传感器都存在着零点校正的需要。为了降低维护人员的工作量, 提高维护工作质量。我们加设自动调零功能, 在需要时, 可一键操作, 方便可靠地自动完成设备的零点校正。

2.4 电池电压监测及报警功能。

电池工作状况, 对井下人员至关重要。所以必须时刻监测电压的变化, 确保在报警后有足够的电量, 以确保人员安全升井。报警形式为声音和显示报警。

2.5 自诊断功能。

这是设计理念的又一个体现。为了方便维修人员快速处理故障, 设置产品自我诊断功能, 可使维修人员快速定位故障点。轻松维修。

2.6 时钟功能。

设置时钟功能, 可使井下人员随时了解时间, 使用人员可以方便的一键操作, 切换显示甲烷浓度或显示时间, 在显示时间状态下设备仍进行甲烷气体监测, 一机多用。

2.7 红外线调校功能。

该功能, 用于实现大多数的系统设置。比如时间设定、传感器标定和设置、报警点设置等等。同时还实现了设备的分级管理。确保不因误操作而出现问题。

2.8 电池保护功能。

电池保护包括电池充电保护、放电保护及短路保护功能。当电池充满电时, 要自动切断充电回路。当放电达到临界值时要停止供电, 以保证电池不损坏。当外部电路出现短路时, 要在标准规定的时间内停止供电。

2.9 参数存贮功能。

现代技术可轻松实现数据的非易失性存贮。设备各个参数一但被设定, 就会被保存下来, 维修人员在断电维修设备之后, 仍可保证参数不丢失。

3 主要器件或部件选型

光源:选符合相关标准LED光源, 节能、符合井下人员要求。

灯头壳:要求用阻燃材料。

电缆:采用矿用阻燃电缆。

电池:锰酸锂离子电池。

气体检测元件:选用载体催化元件。

4 电路设计和软件设计

电路设计遵照相关标准, 设计为本质安全型电路, 就是在标准规定的条件下, 包括正常工作和规定的故障条件, 产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。是基于单片机的气体检测和相应辅助功能的电路系统。目前单片机种类繁多, 选择余地大, 每个设计者可根据自己的理解和权衡作出决定。本设计选择PIC系列单片机。

在软件设计方面, 由于任务较多, 中断资源有限, 对中断任务的响应进行了自定义编程。对实时性强的任务优先处理, 对同是实时性强且中断资源不能满足的情况, 采用轮换式工作方式处理, 对实时性要求不高的任务只在空闲时才处理。有些可能对系统产生严重影响或致命影响的程序区段, 设置错误陷阱等冗余设计。

结束语

数显光栅尺机床定位精度检测设计 篇5

机床几何精度检验, 又称静态精度检验, 是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床, 但检测要求更高。常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、数控机床直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级。

数控机床定位精度, 是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。数控机床的定位精度又可以理解为机床的运动精度, 因此定位精度决定于数控系统和机械传动误差。机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的, 各运动部件所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度, 所以, 定位精度是一项很重要的检测内容。

机床精度的检测工具有各自不同的特点, 如块规检测精度时比较繁琐, 精度不高;而激光干涉仪检测成本较高, 本文提供了一种相对简易的一种精度检验方法, 即利用数显光栅尺进行机床定位精度检测。数显光栅尺通常安装于普通车床、普通铣床、普通磨床等机床上, 目的是精确定位以提高加工精度, 最大的好处是实现了随机测量。利用这个原理, 我们就可以选用高精度的光栅尺作为机床的精度检验工具。用于精度检测时可以直接购买数显光栅尺成品, 也可以购买光栅尺自行设计数码显示部分。

下面就数显光栅尺选型、安装等内容进行了探讨, 可能有不周之处, 请读者不吝赐教。

1 数显光栅尺基本原理与选型

1.1 数显光栅尺的基本原理

数显光栅尺的工作原理, 是由一对光栅副中的主光栅和副光栅进行相对位移时, 在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间的规则条纹图形, 称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白相同的条纹转换成正弦波变化的电信号, 再经过放大器放大, 整形电路整形后, 得到两路相差为90度的正弦波或方波, 送入光栅数显表计数显示。

1.2 数显光栅尺选型

光栅尺准确度等级是首先要考虑, 要达到±0.0005mm以上精度。高准确度等级的选择可提高机床线性坐标轴的测量的定位精度、重复定位精度, 值得注意的是在选用高精度光栅尺时要考虑光栅尺的热性能, 即要求光栅尺的刻线载体的热膨胀系数与机床光栅尺安装基体的热膨胀系数相一致, 以克服由于温度引起的热变形。光栅尺的测量方式分和绝对式光栅尺两种, 作为机床精度检测的数显光栅尺可以选择绝对式光栅尺, 在光栅尺通电的同时后续电子设备即可获得位置信息, 不需要移动坐标轴找参考点位置, 绝对位置值从光栅尺读数上直接获得。

2 数显光栅尺的检测结构的设计

光栅尺的检测结构的设计与安装比光栅尺选型更重要, 如果处理不当, 会严重影响光栅尺的检测精度。

2.1 行走姿势中驱动轴线与载重中点位置的重合度要求较高, 要求驱动轴线尽量与载重中点位置重合。两条导轨阻尼特性的一致性也是一项很重要的影响因素, 两条导轨阻尼特性的不一致也很容易造成物体出现摆动的现象。

2.2 光栅尺的安装位置尽可能靠近驱动轴线大多数机床的线性坐标轴驱动系统一般都是运用精密滚珠丝杠副, 理论上要求光栅尺尽量安装在靠近丝杠副轴线的位置上, 这样的话光栅尺的安装符合才会阿贝误差最小化的原则, 即要求光栅尺安装位置靠近控制轴的工作基准面, 距离越近则阿贝误差越小, 光栅尺控制的位置精度越高, 检测出来的机床定位精度越好。

2.3 数显光栅尺定尺、滑尺的支架要具有足够刚性和强度光栅尺安装位置要有足够刚性和强度也是保证光栅尺正常工作的关键环节。光栅尺是通过光电扫描原理来工作的, 因此光栅尺不能处于强振动状态, 振动引起光源不稳定影响光栅尺的控制精度。所以安装位置最好与机床的坚固铸件为一体, 连接刚性足, 以防止结合与连接处产生薄弱环节引起强振动影响光栅尺的正常工作, 最终导致加工中心定位精度的降低。

3 数显光栅尺安装方式

一般将主尺与读数头安装在机床的床身上, 副尺安装在工作台上随机床走刀而动。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。

3.1 数显光栅尺的安装基面

安装时不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上, 更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上, 移动工作台, 要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。

3.2 主尺与位移传感器读数头的安装

将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的机床的安装面上, 但不要上紧, 把千分表固定在床身上, 移动工作台, 用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度, 调整主尺M4螺钉位置, 使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时, 把螺钉彻底上紧。在安装读数头时, 首先应保证读数头的基面达到安装要求, 然后再安装读数头, 其安装方法与主尺相似。最后调整读数头, 使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内, 其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。

3.3 限位装置

数显光栅尺全部安装完以后, 一定要在机床导轨上安装限位装置, 用户在选购光栅线位移传感器时, 应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺, 以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端, 从而损坏光栅尺。

3.4 安装检查

安装完毕后, 可接通数显表, 移动工作台, 观察数显表计数是否正常。在机床上选取一个参考位置, 来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同 (或回零) 。另外也可使用千分表, 使千分表与数显表同时调至零, 往返多次后回到初始位置, 观察数显表与千分表的数据是否一致。

4 数控系统参数的调整

一般的数控系统都具有常用的补偿功能, 如对刀点位置偏差补偿, 刀具半径补偿、刀位半径补偿、机械反向间隙参数补偿等各种自动补偿功能。通过本方法实测机床定位精度数数值, 利用机床控制系统中设置的系统参数来实现精度误差的自动补偿。其过程为实测各运动轴的间隙误差值, 然后通过控制面板键入控制单元即可。

摘要：数控机床作为一种机电设备, 定期检测其误差并及时校正螺距、反向间隙等可切实改善生产使用中的机床精度, 改善零件加工质量, 提高机床利用率。本文提供了一种相对简易的一种精度检验方法, 即利用数显光栅尺进行机床定位精度检测。

关键词：光栅尺,定位精度,误差补偿

参考文献

[1]何龙著.数控设备调试与维护[M].重庆:西南交通大学出版社, 2006, (8) .

[2]汪木兰著.数控原理与系统[M].北京:机械工业出版社, 2004, (7) .

数显系统 篇6

单相有功功率/无功功率/功率因素/三相平衡功率测量显示控制仪

单相有功电能/单相无功电能/单相视在电能

三相交流电压/电流/工频周波测量显示控制仪

三相有功功率/无功功率/功率因素/总功率测量显示控制仪

三相有功电能/三相无功电能/三相视在电能

LED三相电量集中显示控制仪

本产品全部采用工业级元器件，所有与外界的连接都做了充分的电气隔离，内置抗雷击保护电路和电源滤波器。专业的EMC设计，对装置输入电源、模拟和数字电源进行实时的监测，保证了其运行的可靠性。

整体外观流线形设计，体积小而轻，改变以往老式电量仪表长而笨重的缺点。设计面板采用PC材料设计，按键为轻触开关按键，前盖防水等级为IP54等级。

强大的输入、输出保护，根据测量过程中负载的变化，可及时对过载、欠载、断相、不平衡、阻塞、堵转、起动超时、外部故障现象做出保护响应。

灵活方便的接线方式;高精度的测量和计量，采样时间跟随系统的频率变化而变化，实时调整数据的采样时间间隔，保证在基频偏离工频50Hz很大的情况下准确计算出当时系统的基波分量和谐波分量。

针对测量和计量功能，配置电能脉冲输出和通信接口;采用标准MODBUS RTU通信协议，可组网实现数据的集中管理。

数显系统 篇7

一、工件的装夹与校正

工件的装平与校正, 对产品的精度影响最大。在模具加工中每一块模板都有一个加工基准, 如图2所示型芯板的加工基准在右下角, 在装夹工件时就要在右下角夹角边所在的基准面进行打表, 使其与铣床的X、Y坐标平行。然后再打该板的上表面使其加工平面垂直于铣床Z轴, 打表是否准确会直接影响到往后的加工精度, 所以要想开出高精度的模具型芯框体, 必须在校正上下足工夫。

二、粗加工划线与钻下刀孔

在数显铣床中加工腔体, 一般分为粗加工、半精加工、精加工三个步骤, 在粗加工之前一般要在铣床中进行画线与钻下刀孔。在数显铣床加工中, 因为机床配备有自动画线电子尺, 这比钳工中的手动画划线要精确很多, 清晰度也比较高, 给粗加工提供了可靠的加工范围, 给加工带来方便。

划线后, 接下来的工作就是钻下刀孔, 下刀孔是开粗时候下刀用的, 它的主要目的是防止铣刀的刀面直碰撞而造成的崩刀、断刀等现象, 为刀具的寿命提供了有效的保证。

三、飞刀开粗

开粗是半精加工的前期工作, 主要画好粗加工的线, 让飞刀在可控的范围内加工, 可以提高加工的效率。按照30mm深, 长宽为120×80mm的矩形糟, 在数显铣中开粗大约需要几分钟。而在数控铣床加工的效益得到了很大程度的提高, 因为在数控铣床中加工要对刀, 要编制程序。而且数控铣床的吃刀量不能过大, 一次吃刀量太大的话对数铣床的寿命影响很大。所以腔体的开粗不管是从经济效益, 或者是从加工效率上讲都比数控铣加工, 或者加工中心好。

四、半精加工

半精加工是精加工的强劲后盾, 一般半精加工使用的是精加工后的刀具。因为精加工后用过的刀具不能再用来作为精加工, 这样才能保证加工精度。半精加工要用的量具是千分尺, 而游标卡尺在半精加工中已经不能满足精度需求。半精加工为了让产品的加工表面粗糙度能达到要求, 需要高转速, 低进给进行加工。加工时应注意不要加冷却液, 因为加工的刀具是合金刀, 再加上半粗加工的加工余量较小, 且加冷却液会影响肉眼对加工情况的观察, 所以在半精加工时应留有0.03mm至0.05mm作为精加工的余量。

五、精加工

精加工是数显铣床腔体加工的重头戏, 能否确保数显铣床在模具型芯板进行开腔的精度, 最关健的是刀具与量具。在这里强调的问题是, 在精加工中必须要使用全新的合金刀。因为已经用过的刀具存在着刀具磨损问题, 不能用来作为精加工的刀具, 只能用来半精加工。要不将会影响到精加工的精度。下面介绍一下数显铣床粗加工的工艺。

(一) 工艺及分析。

1.刀具的选择。对于此类的圆孔, 若工件为45#钢调质处理材料, 可选一把硬质合金立铣刀, 刀具的直径要根据孔的直径来确定。刀具直径太小, 那么刀具走一整圈下来可能中间还有一定的残料铣不到, 刀具直径太大, 可能刀具在这个小范围内连刀补都建不起来。假定孔径为ΦD、刀具直径为Φd、它们之间的关系应是:D/3

分析计算后发现可以在Φ12和Φ14中选一种, 刀具直径越大、铣削效率当然就越高, 所以最终确定选Φ14的三刃合金立铣刀。

2.走刀方式。由于数显铣床良好的机械性能, 特别是滚珠丝杆采用双螺母调隙, 不存在反向窜刀的现象, 从提高刀具耐用度和降低加工表面粗糙度的角度考虑, 一般优先采用顺铣。我们可以用“少吃走快”的方法, 即每次慢下刀0.02mm左右、主轴转速尽量高、走刀速度尽量快 (此时的切削要素主要由刀具性能决定) , 这样一来刀具主要是受高转速下的离心力, 切削力的影响已经不大。而且加工的铁屑均为颗粒状, 加上冷却液的冲刷可以带走大量的切削热、降低切削温度。该方法下切削加工的时间并没有增加、反而省去了大部分的辅助工作时间。

3.注意事项。注意一定要采用圆弧过度的切向切入和切出法, 过度圆弧的半径r必须大于刀具的半径、且小于圆孔的半径, 否则刀具路径就不是我们想要的那样。

(二) 精加工需注意的问题。

精加工内外壁设置刀补值要把精加工余量考虑进去, 而且内壁是在刀补值上加上余量、外壁是在刀补值上减去余量。类似这种内外壁加工、薄壁加工、阴阳模加工等, 都是根据图纸尺寸标注只计算一条轮廓上的节点, 巧妙设置下刀起点, 正确加入刀补指令, 合理设置刀补值及切削参数来完成工件的加工。

六、数显铣床模具型芯板进行开腔取得的经济效益

对一个企业来说质量是生命, 效率与经济效益是企业的血液。如果采用数控铣或加工中心, 这两种机床加工的话对刀具磨损大, 对机床的伤害也大。再者数控类的机床的造价昂贵, 用其来开腔加工有大材小用之嫌。数控机床加工需要工件编写程序, 比较烦琐, 从效率的角度上不可取。就拿本文的模具型芯板进行开腔加工来说, 数显铣加工时间只需要十几分钟, 而在数控机床中加工需要三十分钟左右。从效率角度看加工速度快了两倍。

七、结语

用本文加工方法处理模具型芯、型腔的有利之处就是按划线刨不需要特殊装置和专用刀具。因此加工成本低, 而且加工时的吃刀量不受限制, 大大提高了加工的速度, 在模具加工当中十几块模板有八九成的模板需要开腔, 如果全部都用数控机床加工, 整个模具的生产周期会受到影响。并且加工成本会增加几倍, 在当今加工业处于低迷的前景下, 利用加工成本低, 机床造价低的设置, 因加工出精度与先进的数控设置同样的技术, 值得我们去推广。

社会在进步, 科技在飞跃发展, 设备不断更新, 我们必须努力学习新知识、新技能, 才能跟上社会进步的要求, 否则就适应不了新的工作环境, 要想在工作事业上有所进步还得付出艰苦的努力。

摘要：模具型腔板开腔加工方法一般采用数控铣、加工中心、数显铣三种方法, 本文所讨论的是如何利用普通的数显铣床对塑料模具型腔的开粗加工。特别是对模具型腔或型芯板的开腔加工, 如果采用数控或加工中心加工则加工费用昂贵, 对数控机床的损耗也大, 不太经济, 再者由于模具一般都是单个生产, 不适合批量生产, 利用数控设备加工的效率也不高, 怎样才能降低造价又能满足图样要求?这是本文所要论述的问题。

关键词：飞刀,腔糟,精加工

参考文献

[1].编委会.数显加工技术[M].北京:国防工业出版社, 1973, 第1版