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基于嵌入式运动控制器的数控铣床研究

发布时间:2009-02-16     作者:仝瑞阳 邵国金      

摘要:本文研究了运动控制器应用于铣床数控改造的应用方法。首先介绍了数控系统的工作过程,然后重点分析了其硬件组成与软件设计,并通过试验实现了数控代码的预期功能,表明该通用嵌入式的运动控制器应用于经济型数控机床改造是可行的,具有广阔的前景。
Buf,将一个数控代码行的译码结果存入其中。将G 代码和M 代码分为GA~GF、MX~MY 组别,以节省存储空间,提高译码效率。译码流程见图3。
  struct CNCcodeBuf
  {
  short N;//存储数控代码N 后的编号
  int X,Y,Z;//存储X、Y、Z 代码后的数值
  int I,J,K;//存储I、J、K 代码后的数值
  int F;//存储F 代码后的数值
  int S;//存储S 代码后的数值
  short T;//存储T 代码后的数值
  unsigned char GACONTROL ENGINEERING China版权所有,GB,GC,GD,GE,GF;//存储分组后G 代码的序号
  unsigned char MX,MY,MZ;//存储分组后M 代码的序号
  }CNCBuf;
  一行代码译码完成后,代码数据存储于变量CNCBuf 中,然后需要作的事是将其变换为对API 函数的调用。方法是从变量CNCBuf 的成员中读取G、M 代码功能号,根据功能号对应的API 函数要求逐一完成API 调用的入口参数设置。
  (2) 通信。上位PC 将预处理后的数控代码程序加帧头“0xAA55AA”和帧尾“0x55AA55”后以RS232 方式下载到运动控制器中。通信格式设为:“38400,E,8,1”。
  5 试验实例
  为了试验数控代码的运行效果,用北航海尔的CAXA 软件设计一个“TEST”字符串的加工轮廓(CAXA 软件自动刀具补偿),生成数控G 代码PC 对G 代码预处理后下载到运动控制器中运行。记录笔记录的加工轨迹符合设计的预期轮廓。
  N10G90G54G00Z60.000
  N12S1000M03
  N14X-24.992Y-8.481Z60.000
  N16Z50.000
  N18Z10.000
  N20G01Z0.000F100
  N22X-24.588Y-8.455F800
  N24X-24.342Y-8.402
  N26X-24.188Y-8.335
  N28X-24.092Y-8.264
  ......
  N890G02X21.410Y-8.481I0.927J-0.376
  N892G01Z50.000F800
  N894G00Z60.000
  N896M05
  N898M30
  本文作者创新点:
  本文将所设计出的运动控制器应用于经济型数控铣床的改造中www.cechina.cn,研究了应用方法,关键在于将数控代码转换成对MCX314A 的命令封装了的API 函数,充分利用MCX314A 自带的插补功能。
  参考文献:
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  [3] 黄乐天,谢意. 实用高精度智能恒温加热器系统设计[J]. 微计算机信息,2005,10: 70-71
  [4] 周立功.ARM 嵌入式系统系列教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005
  [5] 吴宏,蒋仕龙,恭小云,等.运动控制器的现状与发展[J].制造技术与机床,2004,(1):24~27
  [6] 游林儒,庞永鹏CONTROL ENGINEERING China版权所有,谭子瑜. 基于PCI 总线的四轴运动控制卡的研制[J]. 微计算机信息,2007,3-1: 12-14
  作者简介:
  仝瑞阳: (1965-),男控制工程网版权所有,汉族CONTROL ENGINEERING China版权所有,河南平顶山人,本科,副教授,研究方向: 计算机应用技术
  邵国金(1959-),男控制工程网版权所有,汉族CONTROL ENGINEERING China版权所有,河南项城人,副教授,研究方向为计算机应用技术
  Biography:
  TONG Ruiyang(1965-),Male,Han Nationality,Born in Henan Pingdingshan,Bachelor Degree,Associate Professor,Research areas: Computer Application Technology.
  SHAO Guojin(1959-),Male,Han Nationality,Born in Henan Xiangcheng,Associate Professor,Research areas: Computer Application Technology.
  通信方式:河南省平顶山市新城区平顶山工学院计算机系 467064
  联系电话: 13937562034,0375-2089030
  本项目经济效益约100 万元


标签:嵌入式,数控,铣床,运动控制器,
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