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雕銑機是數(shù)控技術與雕刻、銑削工藝相結合的產(chǎn)品。雕銑機機包括機械部分、步進電機、驅(qū)動電路、軟件控制等幾個重要的組成部分。本系統(tǒng)采用步進電機驅(qū)動滾珠絲杠帶動各軸運動，成“雕”、“切”、“鉆”、“銑”工作。其結構簡單，生產(chǎn)成本低，精度高，剛性好。能滿足教學和市場需求。雕銑機機集雕刻、銑削、鉆孔為一體，克服了數(shù)控雕刻機不能銑、鉆，數(shù)控銑床不能雕刻的缺點，廣泛的用于各種材料的文字雕刻、藝術浮雕、印刷電路板制作、個性印章銘牌制作及小型模具加工（如塑料模、沖壓模、紐扣模、五金模、玻璃模）和精密鉆孔…。目前，雖然雕銑機機的技術已經(jīng)比較成熟，生產(chǎn)的產(chǎn)品性能趨于穩(wěn)定。但是大都體積龐大，結構復雜，價格昂貴，有些方面不太適應高校的教學特點。另外，高校教育經(jīng)費緊張是一個共性問題，為滿足高校實驗教學的需要，節(jié)約教育經(jīng)費。經(jīng)多方調(diào)研論證，我們對教學用經(jīng)濟型數(shù)控雕刻機進行研制，經(jīng)在實踐教學中使用，學生反應良好，填補了我?？瞻?，整臺機器不足市場價格的15，解決了學校經(jīng)費不足的矛盾。雕銑機分立式和臥式兩種。本方案選用立式。機架采用槽剛焊接，剛性較好。立柱固定，高速雕銑頭完成雕銑工作，并隨X軸和Z軸作橫向移動和上下移動，工作臺作l，軸縱向移動。如圖l所示，該結構體積較小，剛性較好，結構簡單，制造容易，成本較低，能完成各種材料和復雜形狀零件的雕銑工作。步進電機通過連軸器帶動滾珠絲杠副運動；采用滑動圓導軌支承。圓導軌導向平穩(wěn)，導向精度高，不易積存切屑，每軸配正負限位開關和光柵尺，以提高機床的控制精度和安全可靠性。雕銑機的硬件設計主要包括主控系統(tǒng)，主軸電動機控制方案設計，伺服驅(qū)動控制方案設計，傳感器設計和通訊接口方案設計。

雕銑機數(shù)控系統(tǒng)是完全PC型，既以軟件為主的數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的管理和運動控制程序全部基于PC資源個體結構，完全PC型數(shù)控系統(tǒng)以應用軟件的形式實現(xiàn)運動控制。CNC功能全部由應用軟件實現(xiàn)。而硬件部分僅是計算機與伺服驅(qū)動和外部l／O之間的標準化接口，具有更好的開放性，能實現(xiàn)NC內(nèi)核的開放，用戶界面的開放。采用完全PC型數(shù)控體系結構，可以簡化硬件結構，依靠和發(fā)揮軟件技術優(yōu)勢，提高系統(tǒng)性能，降低成本等。雕銑機采用聯(lián)想開天2800商用機。主控部分采用845GL主板，利用PC機并行接口通過硬件電路來完成PC機與雕銑機之間的控制和通訊。雕銑機機械本體由我校自己設計，并采用SolidEdge優(yōu)化設計，并委托校工程訓練中心加工組裝。機床采用立式結構，三軸聯(lián)動，用高性能的變頻器來控制主軸電機。更高轉(zhuǎn)速為28000rmin大大提高其切削性能，每軸均配有正負限位開關和光柵尺，以提高機床的控制精度和安全性。并行通信要將計算機中的需要雕刻的圖形數(shù)據(jù)傳到雕刻機中，就需要進行計算機與雕刻機之間的通訊。目前雕銑機中常用的通訊接口主要有并行接口和串行接口。由于并行口功能簡單，易于管理，所以利用并行口開發(fā)專用測試與控制系統(tǒng)非常普遍，如簡單的數(shù)據(jù)采集、連網(wǎng)控制、打印共享等。因此，雕銑機采用并行接口。系統(tǒng)硬件充分利用計算機并口的系統(tǒng)資源，將并行端口內(nèi)部的數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器作為數(shù)據(jù)的輸入、輸出端口。并口使用的系統(tǒng)資源不能與包括別的并口在內(nèi)的其他系統(tǒng)組件所占用的源相沖突。每個接口占用一個地址段，可以配置IRQ（中斷請求）等級或DMA通道。標準并行接口使用三個連續(xù)地址，即：3BCh，3BDh，3BEh。其中，個地址是接口的基地址，也稱為數(shù)據(jù)寄存器地址或接口地址；di二個地址為接口的狀態(tài)寄存器地址；第三個是控制寄存器地址。在早期的PC機中，并口基地址是3BCh，新型系統(tǒng)采用378h作為基地址。系統(tǒng)為并口保留了上述的三組地址，只要并口硬件兼容，可將它配置到其中任何一個地址域。大多數(shù)并口都可以檢測來自外設的中斷信號。外設可以通過使用中斷信號，通知PC機它已做好了接收或發(fā)送一個字節(jié)的準備。要使用中斷，首先要為并口配置中斷請求優(yōu)先級(IRQ)‘引。ECP采用直接存儲器訪問(DMA，DirectMemoryAccess)方式進行并口的數(shù)據(jù)傳輸。在DMA傳輸過程中，CPU可處理其他工作，從而提高總體效率。要使用DMA方式，必須為并口配置O~3個DMA通道。

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