凸轮是自动化机械的关键零件之一,由于形状复杂、加工要求高,是机械制造领域里较难加工的零件。本文在参照国内外学者大量研究工作的基础上,设计了一个基于单片机的磨削力适应控制器,具有一定的实际意义。论文的主要研究内容如下:分析了凸轮磨削加工中存在的问题,在深入研究凸轮磨削过程的基础上,重新测量、计算了系统建模所需的全部参数,建立了凸轮加工过程的数学模型。根据磨削力的控制要求,设计了两种磨削力适应控制器,即PID控制器和模糊控制器。对于前一种控制器,给出了PID调节参数与系统时间域性能指标间的关系,利用临界比例度法进行了参数整定;对于模糊控制器,建立了模糊控制规则表,编写了单片机模糊控制语句,确定了输入量的量化因子与输出量的比例因子。设计了以MSP430单片机为核心的磨削力自适应控制器的硬件、软件部分。在硬件部分主要对信号的采集、液晶显示、电源、调速、串口通讯等部分给出了具体的电路,并对所采用的芯片作了简单介绍;在软件部分主要给出了自适应控制器的单片机程序,通过程序设计对各硬件模块进行控制使控制器能够有序地完成各项操作,为了完成单片机和数控系统之间的通信,对原有的数控系统进行了改进。阐述了单片机程序的仿真调试方法,通过对系统的调试验证了单片机磨削力适应控制器的可行性;使用MATLAB软件的Simulink仿真工具对模糊控制器进行了仿真研究,通过得到的磨削力变化曲线验证了设计的有效性。