基于双 STM32+FPGA 的桌面数控车床控制系统设计

面数控 尺寸零件加工在成
积等方 面有 面数控 大致
3 : 一种 床搭 传统 数控系
面数控 敏感 ; 第二 PC
数控系 相应
1
件设 复杂 针对 进行 结果表现
精度 定性 不高 ; 种方 在一 平台
自行完 数控系 统设
根据 平台 的不 可分
PC
2-3
4-7 PC 数控系
化在 和通 等方 的工 仿
等复杂的 人机 引入 PC
增大 积和成 于通用 统不 满足
数控系 性要 增加 或者
使用 现数控系 8-9
单个 度集 成了 CPU RAM ROM
和成 PC
STM32 Cortex -M 开发 的一
32 微处 32 MHz 480 MHz 可以
数控系 CPU 时计算 和成
此本 STM32 数控系 统设 使用
FPGA STM32 制具
10 进行
1
传统 数控系 统模式 使 学者
模式的 能及 方式 括为 种模
: 加工和 加工
使用
在具 现中 模式 方式的
件和 可以
( Client-Server ( C /S ) ) , 数控 车床
机主要 人机
器主要 参数 行以 及数控系
统的 G 码执 主要 通过
机指
返回 行结果 同实 种加工模式
2
件是 数控系 统的 件设 满足 数控系
统在 数据 同步性
等方 限于
展开 从需 度对数控系 分进行
2.1 客户 机部
机部 主要 人机 屏幕
人机 主要
开发效率 式设
人机 4
11-12 是设 受限
工业应用 满足 等高
件设 STM32F429 +
自行进行 人机 开发 利用 STM32
增加 USB
SD 用于 U SD
G 输入 ; 使用 Flash G 板内
; 32MB SDRAM STM32F429
时作 ; 用于 电子
; 太网 RS485 增加
2.2
器部
承担 加工
满足 数控系 同步性 及稳
定性要 216 MHz 支持 运算
STM32F767 数控系 统的 性要
EP4CE15F484 同步 送各
SDRAM 高最大 G 行数 避免
; 使用 FMC 进行 STM32 FPGA ;
FPGA 和传 增加光
避免
2.3
通过 MCU
考虑 积和 分集 成在 PCB
指示 等模
控系 整体 1 所示 :
3
件设 主要 进行分
限于
13-16
进行 介绍 块详细阐

 

3.1 客户
emWin 针对 平台 开发
使用 emWin 可以 如同
STM32 LTDC 动显
emWin 支持
屏幕 点击位置 通过 点击位置与
面控 位置
数中 编写 通过
编码 调函 数中 编码
入内 可完 成标 G 或者其 型数据
输入 传统 数控 车床 支持 使用 电子
电子 可以 根据
度控 便
FatFs 针对 统设 统模
FatFs
根据 信息 数据 数据
机与 器之间
使用 4Mbps 满足 数据 应的
返回 结果
能会 大的
示实 性要 高的 ( ) 结果 使用 FIFO
对结果
屏幕 结果 并行
μ C /OS- 进行
emWin FatFs 可以 使用
进行
3.2
限于 补等
并行 行以
理问题 随着 件的 发展 MCU
RAM 增加 可以 RAM 增加
并行 可以 化设
增加
通过 数据
根据 通过 行参数
G 码执 参数
数据 加工 参数 可以
参数 ( 最大速 加速 ) 参数
( 最大 行程 / 后置 刀架 螺距 ) , 数控系
送的 同步性
考虑
加工模式
G 包括 度规 G
16 通过 FatFs 统的 文本文 件是
G 释时 寻找
满足 加工速 度提 性要
中提 其数据
长度 长度因 切削
不到工件
; 度控 主要指 有针对 微小
线段 进行
17 G 中描述
零速 度开 零速 度结 根据 然存
在加速和 速过
加工 精度 不高 可以 考虑 频繁
影响 加工 效率 引入转接 避免
G G
冷却液
FPGA 产生相应的高 ; 单个 复杂
FPGA 产生相应的使
号序
; 于多 复杂 使用逐
轴位 FPGA 产生相应的方
信息
用于
仅仅 位后
时需 数控系 用于
主轴 种大 量部
或者 增加 抱死 装置
器部 2 所示
模式 统,
了相 之间
按照 G
数据 定性 器采 用不 方式
数据 收需
送一 G 长度
长度 G 代码。
4
实验验
证修 数控系 用了
台机 为南京 翼马 ET100-ZT 数控
配电 切削 实验 ;
使用 3 所示 零件 进行 实验

 

加工成 4 5 所示 加工零件 数据
1 所示
X 较差 致零件在 X
的尺寸 精度 较差 加工 表面 如 ET100-ZT。

 

 

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