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石材雕刻機控制系統(tǒng)的總體設(shè)計

2018-09-20 16:02:07

石材雕刻機控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計由本系統(tǒng)的設(shè)計指標可知，其目標是設(shè)計開發(fā)一套針對石材雕刻機的控制特點，能滿足石材雕刻機控制需求并具有高性價比的普及型中檔的嵌入式雕刻機數(shù)控系統(tǒng)。

　　一：石材雕刻機控制系統(tǒng)設(shè)計

　　（1）石材雕刻機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理

　　石材雕刻機是一種能夠裝載數(shù)控雕刻程序并自動控制雕刻機運動的加工系統(tǒng)，它通常有雕刻程序計算系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)組成。其工作原理是：計算機通過雕刻軟件將需要的雕刻的圖形數(shù)字化，生成每個步驟的雕刻程序，通過USB接口或其他數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸給控制系統(tǒng)，然后控制系統(tǒng)采用特定的算法將輸入的路徑信息轉(zhuǎn)化為數(shù)控信息，控制器把這些信息轉(zhuǎn)化為驅(qū)動步進電機或伺服電機的信號，控制雕刻機X、Y、z三軸的進給。

　　同時，石材雕刻機的高速旋轉(zhuǎn)主軸帶動按加工材質(zhì)配備的刀具，對固定于機械本體的工件進行銑削，即可雕刻出在計算機上設(shè)計的各種平面或立體圖形文字，實現(xiàn)雕刻的自動化加工?！?nbsp;

　　二：石材雕刻機控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計

　　由本系統(tǒng)的設(shè)計指標可知，其目標是設(shè)計開發(fā)一套針對石材雕刻機的控制特點，能滿足石材雕刻機控制需求并具有高性價比的普及型中檔的嵌入式雕刻機數(shù)控系統(tǒng)。

　　因此，本系統(tǒng)需要從速度方面入手，重點解決好運動的快速性問題，同時兼顧系統(tǒng)的制造成本，使硬件造價控制在預(yù)期的范圍內(nèi)。可見，系統(tǒng)的處理速度和成本控制是本系統(tǒng)方案設(shè)計應(yīng)考慮的重點。

　　根據(jù)現(xiàn)有數(shù)控技術(shù)的發(fā)展水平，目前提高數(shù)控系統(tǒng)處理速度的途徑有以下幾種：

　　1)PC+高速運動控制卡；

　　2）由高性能通用CPU，如X86、Pentium等組成的工控板；

　　3）高速運動控制芯片；

　　4）采用ARM等高性能單片機替代高速運動控制芯片；

　　通過對以上4種高速數(shù)控方案的性能、實現(xiàn)難度、工作量和成本的系統(tǒng)比較，本系統(tǒng)采用了第4種方案，即基于高性能ARM開發(fā)高性價比的石材雕刻機的數(shù)控系統(tǒng)。

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