微型數(shù)控銑床及嵌入式數(shù)控系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)技術的不斷更新與發(fā)展，機械零件向著微型、高精度、復雜曲面方向發(fā)展，傳統(tǒng)的三軸數(shù)控銑床已經(jīng)滿足不了復雜曲面的加工要求；對于微小型零件的加工，使用大型五軸數(shù)控機床具有成本高、加工效率低等缺點；大型數(shù)控機床價格昂貴，高校大型數(shù)控設備緊缺，學生動手實踐機會少，缺乏實際操作經(jīng)驗是現(xiàn)在高校開展數(shù)控技術實驗教學過程中急需解決的問題。本文在分析了國內(nèi)外現(xiàn)有微型機床的基礎上，設計了基于ARM嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的五軸微型數(shù)控銑床。
　　本論

2、文主要完成的工作有以下幾個方面：
　　第一，完成了五軸微型數(shù)控銑床的結構設計。利用UG軟件完成銑床的三維建模及裝配，并對銑床進行運動學仿真。利用ANSYS WORKBENCH軟件對機械結構進行有限元靜力學分析，證明銑床關鍵部件的結構設計可以滿足設計要求。
　　第二，完成了微型數(shù)控銑床控制系統(tǒng)的總體設計。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)功能需求，完成了數(shù)控系統(tǒng)控制方案以及軟件系統(tǒng)流程圖的設計。最后，完成單片機的選型及主要芯片的選擇。
　　第

3、三，設計ARM單片機電路原理圖，完成電源電路、工作臺步進電機控制電路、主軸電機電路、光電限位開關與編碼器控制電路及串口通信電路等數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計。完成驅(qū)動器接線設計及數(shù)控系統(tǒng)硬件控制箱的接線。
　　最后，利用Delphi與keil5分別作為上位機與下位機程序編譯軟件，采用模塊化設計思路對數(shù)控銑床控制系統(tǒng)軟件程序進行設計。主要完成了人機交互界面顯示、NC文檔的操作、參數(shù)設置與譯碼、模擬運行及串口通訊等非實時性程序的設計以及串口通