石材雕刻機控制系統的結構與原理

　　石材雕刻機是一種能夠裝載數控雕刻程序并自動控制雕刻機運動的加工系統，它通常有雕刻程序計算系統、數控系統組成。其工作原理是：計算機通過雕刻軟件將需要的雕刻的圖形數字化，生成每個步驟的雕刻程序(一般為G代碼、HPGL格式文件)，通過USB接口或其他數據傳輸接口(RS232、RS485等)傳輸給控制系統，然后控制系統采用特定的算法將輸入的路徑信息轉化為數控信息，控制器把這些信息轉化為驅動步進電機或伺服電機的信號(脈沖串)，控制雕刻機X、Y、z三軸的進給，同時，石材雕刻機的高速旋轉主軸帶動按加工材質配備的刀具，對固定于機械本體的工件進行銑削，即可雕刻出在計算機上設計的各種平面或立體圖形文字，實現雕刻的自動化加工。

　　石材雕刻機控制系統的總體方案設計

　　由本系統的設計指標可知，其目標是設計開發一套針對石材雕刻機的控制特點，能滿足石材雕刻機控制需求并具有高性價比的普及型中檔的嵌入式雕刻機數控系統。因此，本系統需要從速度方面入手，重點解決好運動的快速性問題，同時兼顧系統的制造成本，使硬件造價控制在預期的范圍內?？梢?，系統的處理速度和成本控制是本系統方案設計應考慮的重點。

　　根據現有數控技術的發展水平，目前提高數控系統處理速度的途徑有以下幾種：

　　1)PC+高速運動控制卡;

　　2)由高性能通用CPU，如X86、Pentium等組成的工控板;

　　3)高速運動控制芯片;

　　4)采用ARM等高性能單片機替代高速運動控制芯片;

　　通過對以上4種高速數控方案的性能、實現難度、工作量和成本的系統比較，本系統采用了第4種方案，即基于高性能ARM開發高性價比的石材雕刻機的數控系統。