基于ARM的专用车床数控系统研究.pdf

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1、数控专栏cNcsem_nar基于ARM的专用车床数控系统研究术李长有武小倩(河南理工大学机械与动力工程学院，河南焦作454003)摘要：通过分析现代车床数控系统在生产中存在的局限性，结合要加工的对象。设计了一种具有特定加工对象的专用车床数控系统。改进了传统的车床生产架构，确定了基于嵌入式ARM的整体框架，加入了CH375通信方案，在此基础上搭建了硬件平台。对该平台的整体系统组成、各个模块的设计方法和在该系统中的作用等进行了详细的说明。最终实现的功能是对输入的任何图像能够加工出来实物，具有针对性的进行JJnT，节省了加工用料和时间，并且避免了对普通机床的大材

2、小用和资源浪费。关键词：专用车床数控系统；图像处理技术；通信协议；步进电动机中图分类号：TH6文献标识码：BResearchondedicatedCNClathesystembasedonARMLIChangyou．WUXiaoqian(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，CHN)Abstract：ByanalyzingthelimitationsofmodemCNClathesystemsexistinginproduction，co

3、mbinedwiththeobjecttobeprocessed，designaspeciallatheCNCmachiningsystemwithaparticularobject．Thesystemim—provesthetraditionallatheproductionarchitecture，anddeterminestheoverallframeworkforembeddedARM—based，joinstheCH375communicationscheme，onthisbasis，tobuildahardwareplatform，thecom

4、positionoftheoverallsystemplatform，andeachmoduleinthesystemandtherolehasadetailedde—scription．Ultimatelythefunctioncanbeprocessedoutofthekindforanyinputimage，targetedforprocess，savematerialsandprocessingtime，andavoidwasteofordinarymachinetoolsandresources．Keywords：dedicatedlatheCN

5、Csystem；imageprocessingtechnology；communicationprotocol；steppermotor数控加工对精度、效率、柔性自动化等要求日益提快速灵活使用ARM作为控制核心等¨J，在软件上要高，而传统的基于Pc机低端微控制器的数控系统日有更高性能的控制算法、轨迹插补功能等。因此，整个渐暴露出高成本、高消耗、低可靠性等问题，已经不能系统设计以数控系统为核心展开。满足现代制造的要求。嵌入式技术ARM具有体积1专用车床数控系统的构成小、低功耗、低成本、高性能的特点，这些特点决定了其在数控领域具有良好的发展前景。专用车床数控系

6、统包括硬件电路和软件系统两大对于车床，数控系统就像是其中枢神经，指挥和协部分，整个系统分为上位机图像处理和数据输入模块，调着它的每一个动作。数控系统负责把加工的要求转下位机主控模块以及受控模块步进电动机。在上位机换成应用程序指令，并把它发给运动控制器。本研究和下位机之间由CH375芯片作为通信的桥梁，把整个的运动控制器是ARM，ARM接收这些应用程序指令，系统有机地联系成一个整体。数据传输的方式在整个根据当前执行机构的状态把其转换成控制指令，通过系统中起着举足轻重的作用，也是连接上位机和下位驱动器控制相应的执行机构即本文的步进电动机。要机的桥梁，所以传输方

7、式的选择也是整个系统效率高实现高精度、高速化、高柔性化、高可靠性的数控系统，低的映射。ARM具有比较强的事务管理功能，在嵌入对相应的运动控制器以及执行机结构等要有更高的要式系统中ARM主要用于控制和少量的数据处理，其求，比如在数据传输的方式上有所改进，硬件上要实现优势主要体现在控制方面，并在本设计中作为整个系河南省教育厅科学技术研究重点项目(14A460002)；河南省高等学校精密制造技术与工程重点学科开放实验室项目(PMTE201309A)·168·ul0訾年帚l朋统的控制核心，控制着步进电动机的加、减速。整个系图形进行处理提取出边缘轮廓的方法来逼近原图

8、进行统的设计方案框图如图1所示。加工的方式。对于这类图形，本设计选