專利名稱：?jiǎn)瘟⒅p磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)磨床如龍門式導(dǎo)軌平面磨床，其體積過于龐大，占用生產(chǎn)場(chǎng)地 面積大，加工功能單一。磨床數(shù)控系統(tǒng)一般采用兩種方案第一種是購(gòu)買通用 數(shù)控系統(tǒng)，使用這種方式開發(fā)相對(duì)簡(jiǎn)單，但成本太高，導(dǎo)致無產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)， 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較低，而且技術(shù)對(duì)外依存性大；第二種是采用通用PC+運(yùn)動(dòng)控制卡 的結(jié)構(gòu)，此方案存在一些無法回避的問題，其體系結(jié)構(gòu)和WINDOWS操作系統(tǒng)均 不是針對(duì)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不能很好地滿足磨床數(shù)控系統(tǒng)的要求，體積也大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
包括床身(1、 9)，工作臺(tái)(2)、立柱(3)、臥磨頭組件和立磨頭組件、潤(rùn) 滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，床身分為前床 身(1)和后床身(9)，立柱(3)安裝在后床身(9)上，前床身(1)上放置 工作臺(tái)(2)，臥磨頭組件包括磨頭升降滑座(4)和臥磨頭(5)，臥磨頭(5) 安裝于升降滑座(4) 一端，臥磨頭(5)與升降滑座(4) 一起置于門形立柱(3) 之內(nèi)，立磨頭組件包括懸臂式拖板(6)和可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤(7)及立磨頭(8)，立 磨頭(8)通過可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤(7)與懸臂式拖板(6)聯(lián)接安裝在立柱(3)的一 側(cè)，所述結(jié)構(gòu)稱為內(nèi)存外掛式立、臥雙磨頭結(jié)構(gòu)；用嵌入式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控 制伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)六軸聯(lián)動(dòng)。
立磨頭(8)和臥磨頭(5)分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)，通過滾珠絲桿傳動(dòng)，作 垂直(Zl、 Z2軸)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(Yl、 Y2軸)，安裝在轉(zhuǎn)盤一側(cè)的伺服電機(jī) 通過轉(zhuǎn)盤內(nèi)的蝸輪蝸桿，驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)立磨頭可轉(zhuǎn)位磨削(K軸)， 安裝在前床身內(nèi)的伺服電機(jī)通過滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作縱向移動(dòng)(X軸)，所述 伺服電機(jī)都與計(jì)算機(jī)相聯(lián)；嵌入式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，確保臥磨頭(5)沿橫向進(jìn)
給、縱向進(jìn)給和垂直方向進(jìn)給，以及立磨頭(8)沿縱向進(jìn)給、垂直方向進(jìn)給和 與縱向進(jìn)給方向垂直的平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的進(jìn)給，并能根據(jù)加工工藝要求實(shí)現(xiàn)多軸插 補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為六軸。
嵌入式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，基于ARM+FPGA專用運(yùn)動(dòng)控制芯片的雙CPU構(gòu) 建計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)，其中ARM控制器的主要作用是負(fù)責(zé)運(yùn)行系統(tǒng)中 與管理相關(guān)的任務(wù)，是系統(tǒng)的主控制CPU; FPGA專用運(yùn)動(dòng)控制芯片負(fù)責(zé)運(yùn)行 插補(bǔ)計(jì)算等運(yùn)算量大、對(duì)任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)，專用于繁重的插補(bǔ)運(yùn) 算，減輕ARM處理器的負(fù)擔(dān)。
工作臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在懸臂式拖板(6)上，伺服電機(jī)采用無間隙彈性 聯(lián)軸器與滾珠絲桿直聯(lián)，絲桿前端采用高精度四聯(lián)絲桿軸承固定支撐，后端為 雙聯(lián)球軸支持，立柱采用雙層導(dǎo)軌。
計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)分為三層其中最底層uC/OS-2實(shí)時(shí)操作系 統(tǒng)是用于實(shí)時(shí)控制的嵌入式操作系統(tǒng)；在操作系統(tǒng)之上為硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)?，?上層磨床控制應(yīng)用軟件提供函數(shù)調(diào)用接口，完成對(duì)系統(tǒng)硬件資源的抽象，屏蔽 掉底層硬件細(xì)節(jié)，通過抽象底層硬件的物理行為，使上層應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件 功能的調(diào)用，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)影?個(gè)周期性任務(wù)人機(jī)界面、數(shù) 據(jù)處理，即程序解釋和預(yù)處理及加減速前瞻控制、插補(bǔ)、位置控制、邏輯處理、 輔助控制任務(wù)；位置伺服的優(yōu)先級(jí)最高，插補(bǔ)的任務(wù)優(yōu)先級(jí)次之,邏輯處理任務(wù) 的優(yōu)先級(jí)再次之，數(shù)據(jù)處理，即程序解釋、預(yù)處理、加減速控制的優(yōu)先級(jí)再次之， 輔助控制再次之，人機(jī)界面的優(yōu)先級(jí)最低，所述6個(gè)周期性任務(wù)在uC/OS-2操 作系統(tǒng)的調(diào)度下運(yùn)行。
潤(rùn)滑系統(tǒng)可用回圈自流式自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果是，內(nèi)存外掛式立、臥雙磨頭結(jié)構(gòu)，確保機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊、 傳動(dòng)效率高、達(dá)到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)六軸控制能力，從而滿足不同的加工情況。同時(shí)， 節(jié)能顯著，比同產(chǎn)能龍門磨床節(jié)能2/3，原材料節(jié)約3/4，制造成本節(jié)約50%， 從而使磨削加工成本大大降低。
用懸臂拖板移動(dòng)，雙層立柱導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了機(jī)床的穩(wěn)定性，解決機(jī) 床的溫差變形，應(yīng)力變形和機(jī)床過載穩(wěn)定性。
回圈自流式自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，可向滑道和螺桿提供潤(rùn)滑，降低滑道磨損，提 高工作精度及壽命，也可省去日常忘記加油的煩惱。自流式對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行恒壓供 油，解決電磁泵間隙供油給工作導(dǎo)軌精密造成誤差，解決開機(jī)后重新開機(jī)潤(rùn)滑 不足缺點(diǎn)，從而減少維修，確保機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件采用ARM +FPGA專用運(yùn)動(dòng)控制芯片的雙CPU結(jié) 構(gòu)，軟件采用基于uC/OS-2嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度方案和組件化、 模塊化開發(fā)方法，并且在控制算法上采用多程序段運(yùn)動(dòng)速度控制自適應(yīng)算法和 NURBS插補(bǔ)算法，使得軟硬件系統(tǒng)具有開放性、可重構(gòu)性、通用性、易用性、 適應(yīng)性、結(jié)構(gòu)緊湊、高速、高精度、高性能等特點(diǎn)，能進(jìn)行復(fù)雜自由曲面的磨 削加工。用嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，并且軟硬件均可裁減，具有開 放性、可重構(gòu)性、通用性、易用性、適應(yīng)性等特點(diǎn)。
計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)可重構(gòu)可擴(kuò)展；體系結(jié)構(gòu)開放化；實(shí)時(shí)性好。


圖l:正面示意圖。 圖2:側(cè)面示意圖。
圖3:計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)方案圖。 圖4:計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)圖。 圖5:計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)軟件摸塊圖。
圖中l(wèi).前床身；2.工作臺(tái)；3.立柱；4.磨頭升降滑座；5.臥磨頭；6.懸臂式
拖板；7.轉(zhuǎn)盤；8.立磨頭；9.后床身。
具體實(shí)施例方式
由圖1至圖5可知，本發(fā)明包括床身(1、 9)，工作臺(tái)(2)、立柱(3)、臥 磨頭組件和立磨頭組件、潤(rùn)滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) 和伺服系統(tǒng)，床身分為前床身(1)和后床身(9)，立柱(3)安裝在后床身(9) 上，前床身(1)上放置工作臺(tái)(2)。
臥磨頭組件包括磨頭升降滑座(4)和臥磨頭(5)，臥磨頭(5)安裝于升 降滑座(4) 一端，磨頭(5)與升降滑座(4) 一起置于門形立柱(3)之內(nèi)； 立磨頭組件包括懸臂式拖板(6)和可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤(7)及立磨頭(8)，立磨頭(8)
通過可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤(7)與懸臂式拖板(6)聯(lián)接安裝在立柱(3)的右側(cè)，所述結(jié) 構(gòu)稱之為單立柱，立、臥雙磨頭內(nèi)存外掛式結(jié)構(gòu)。
床身采用整體鑄造，T型布置，床身內(nèi)部采用雙墻板結(jié)構(gòu)，提高機(jī)床整體 剛性，床身導(dǎo)軌采用V結(jié)構(gòu)形式，工作臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在懸臂式拖板上， 伺服電機(jī)采用無間隙彈性聯(lián)軸器與滾珠絲桿直聯(lián)，絲桿前端采用高精度四聯(lián)絲 桿軸承固定支撐，后端為雙聯(lián)球軸支持，立柱采用雙層導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，其磨頭在工 作中防震效果大大提高，從而保證了機(jī)床的穩(wěn)定性。
立磨頭、臥磨頭分別由兩臺(tái)不同功率大小的伺服電機(jī)，通過精密滾珠絲桿 傳動(dòng)，分別作垂直(Zl、 Z2軸)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(Yl、 Y2軸)；安裝在轉(zhuǎn)盤一 側(cè)的伺服電機(jī)通過轉(zhuǎn)盤內(nèi)的蝸輪蝸桿，驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)立磨頭可轉(zhuǎn) 位磨削(K軸)；安裝在前床身內(nèi)的大功率伺服電機(jī)通過精密滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)工作
臺(tái)作縱向移動(dòng)(X軸)；所有伺服電機(jī)通過與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)六軸聯(lián)動(dòng)。
潤(rùn)滑系統(tǒng)為回圈自流式自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，可向滑道和螺桿提供潤(rùn)滑，降低滑 道磨損，提高工作精度及壽命，也可省去日常忘記加油的煩惱。自流式對(duì)導(dǎo)軌 進(jìn)行恒壓供油，解決電磁泵間隙供油給工作導(dǎo)軌精密造成誤差，解決開機(jī)后重 新開機(jī)潤(rùn)滑不足缺點(diǎn)，從而減少維修，確保機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
利用嵌入式CNC計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，確保臥磨頭沿橫向進(jìn)給、縱向進(jìn) 給和垂直方向進(jìn)給，以及立磨頭沿縱向進(jìn)給、垂直方向進(jìn)給和與縱向進(jìn)給方向 垂直的平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的進(jìn)給六軸自動(dòng)控制。并能根據(jù)加工工藝實(shí)現(xiàn)其多軸插補(bǔ)聯(lián) 動(dòng)，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為六軸。
計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用嵌入式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，基于ARM+FPGA專用運(yùn)動(dòng)控 制芯片的雙CPU構(gòu)建數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)，其中ARM控制器的主要作用是負(fù)責(zé) 運(yùn)行系統(tǒng)中與管理相關(guān)的任務(wù)，是系統(tǒng)的主控制CPU; FPGA專用運(yùn)動(dòng)控制芯 片負(fù)責(zé)運(yùn)行插補(bǔ)計(jì)算等運(yùn)算量大、對(duì)任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)，專用于繁 重的插補(bǔ)運(yùn)算，減輕ARM處理器的負(fù)擔(dān)。兩者有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，結(jié)構(gòu)緊 湊體積小，提高了系統(tǒng)性能、簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提高了系統(tǒng)可靠性、降低了成 本。如深圳市斯邁迪公司的SMP860。
計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)分為三層其中最底層uC/OS-2實(shí)時(shí)操作系 統(tǒng)是一個(gè)源碼公開且專用于實(shí)時(shí)控制的嵌入式操作系統(tǒng)；在操作系統(tǒng)之上為硬 件驅(qū)動(dòng)程序?qū)樱牡闹饕δ苁菫樯蠈幽ゴ部刂茟?yīng)用軟件提供良好的函數(shù)調(diào) 用接口，完成對(duì)系統(tǒng)硬件資源的抽象，屏蔽掉底層硬件細(xì)節(jié)，通過抽象底層硬 件的物理行為，使上層應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件功能的調(diào)用，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用 程序?qū)影?個(gè)周期性任務(wù):人機(jī)界面、數(shù)據(jù)處理，即程序解釋和預(yù)處理及加減 速前瞻控制、插補(bǔ)、位置控制、邏輯處理、輔助控制任務(wù)；位置伺服的優(yōu)先級(jí) 最高，插補(bǔ)的任務(wù)優(yōu)先級(jí)次之，邏輯處理任務(wù)的優(yōu)先級(jí)再次之，數(shù)據(jù)處理，即程 序解釋、預(yù)處理、加減速控制的優(yōu)先級(jí)再次之，輔助控制再次之，人機(jī)界面的 優(yōu)先級(jí)最低，此6個(gè)任務(wù)在uC/OS-2操作系統(tǒng)的調(diào)度下運(yùn)行。
計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件使用SMP860嵌入式運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)。SMP860硬件上 采用雙CPU結(jié)構(gòu)，其中MCU采用了 S3C44B0XARM7高性能控制器，專用運(yùn) 動(dòng)控制芯片采用了深圳市斯邁迪公司自主研發(fā)的基于FPGA的SM5004。 S3C44B0X使用ARM7TDMI核，工作在66MHZ，具有LCD控制器、UART、 RTC等豐富的外圍功能模塊，它是系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和粗插補(bǔ)運(yùn)算、 系統(tǒng)通信、LCD顯示控制、鍵盤管理以及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行等功能。
另外，系統(tǒng)擴(kuò)展了 8MB SDRAM和4MB NOR FLASH及32MB NANDflash 以保證有足夠的空間存儲(chǔ)系統(tǒng)控制程序及支持系統(tǒng)運(yùn)行。SM5004是以 MCX314/AS技術(shù)指標(biāo)為基礎(chǔ)，同時(shí)吸取了其他系列芯片個(gè)別優(yōu)點(diǎn)研發(fā)出來的。 它在功能和性能上可以全面替代NOVE的MCX3XX/A、NPM的PCL6045/6025 等同類芯片，使用此芯片后原本很復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制問題就可以變得相對(duì)簡(jiǎn)單， 包括勻速和變速脈沖的發(fā)射、直線和圓弧插補(bǔ)、原點(diǎn)和限位開關(guān)管理、升降速 規(guī)劃等功能均可由SM5004以硬件方式來完成。
計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)分為三層。其中最底層uC/OS-2實(shí)時(shí)操作系 統(tǒng)是一個(gè)源碼公開且專用于實(shí)時(shí)控制的嵌入式操作系統(tǒng)，它具備可移植、可固 化、可裁減、占先式、多任務(wù)等特性，非常適合于數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)。在操作系 統(tǒng)之上為硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)?，它的的主要功能是為上層磨床控制?yīng)用軟件提供良 好的函數(shù)調(diào)用接口，完成對(duì)系統(tǒng)硬件資源的抽象，屏蔽掉底層硬件細(xì)節(jié)。通過 抽象底層硬件的物理行為，使上層應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件功能的調(diào)用。磨床數(shù)控
系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)影?個(gè)周期性任務(wù):人機(jī)界面、數(shù)據(jù)處理(程序解釋和預(yù)處理 及加減速前瞻控制)、插補(bǔ)、位置控制、邏輯處理、輔助控制等任務(wù)。位置伺 服的優(yōu)先級(jí)最高，插補(bǔ)的任務(wù)優(yōu)先級(jí)次之，邏輯處理任務(wù)的優(yōu)先級(jí)再次之，數(shù)據(jù) 處理(程序解釋、預(yù)處理、加減速控制)的優(yōu)先級(jí)再次之，輔助控制再次之，人機(jī) 界面的優(yōu)先級(jí)最低。此6個(gè)任務(wù)在uC/OS-2操作系統(tǒng)的調(diào)度下運(yùn)行。
下面介紹實(shí)施例之一的主要性能指標(biāo)
可磨削平面的最大尺寸6 0 0X1500
可磨削平面的最大高度:8 0 0
工件磨削表面的粗糙度:Ra0.16
工件磨削表面對(duì)基面的平行度:200-300/0.004
可磨削成型曲面的最大高度差l 5 0
數(shù)控分辨率:0.001mm
數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)周期4ms。
權(quán)利要求
1.一種單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床，包括床身(1、9)，工作臺(tái)(2)、立柱(3)、臥磨頭組件和立磨頭組件、潤(rùn)滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，床身分為前床身(1)和后床身(9)，立柱(3)安裝在后床身(9)上，前床身(1)上放置工作臺(tái)(2)，其特征是臥磨頭組件包括磨頭升降滑座(4)和臥磨頭(5)，臥磨頭(5)安裝于升降滑座(4)一端，臥磨頭(5)與升降滑座(4)一起置于門形立柱(3)之內(nèi)，立磨頭組件包括懸臂式拖板(6)和可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤(7)及立磨頭(8)，立磨頭(8)通過可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤(7)與懸臂式拖板(6)聯(lián)接安裝在立柱(3)的一側(cè)，所述結(jié)構(gòu)稱為內(nèi)存外掛式立、臥雙磨頭結(jié)構(gòu)；用嵌入式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)六軸聯(lián)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床，其特征是 立磨頭(8)和臥磨頭(5)分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)，通過滾珠絲桿傳動(dòng)，作垂直(Zl、 Z2軸)和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(Yl、 Y2軸)，安裝在轉(zhuǎn)盤一側(cè)的伺服電機(jī)通過 轉(zhuǎn)盤內(nèi)的蝸輪蝸桿，驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)立磨頭可轉(zhuǎn)位磨削(K軸)，安 裝在前床身內(nèi)的伺服電機(jī)通過滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作縱向移動(dòng)(X軸)，所述伺 服電機(jī)都與計(jì)算機(jī)相聯(lián)；嵌入式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，確保臥磨頭(5)沿橫向進(jìn)給、縱向進(jìn)給和垂直方 向進(jìn)給，以及立磨頭(8)沿縱向進(jìn)給、垂直方向進(jìn)給和與縱向進(jìn)給方向垂直的 平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的進(jìn)給，并能根據(jù)加工工藝要求實(shí)現(xiàn)多軸插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù) 為六軸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床，其特征是嵌入式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，基于ARM+FPGA專用運(yùn)動(dòng)控制芯片的雙CPU構(gòu)建計(jì) 算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)，其中ARM控制器的主要作用是負(fù)責(zé)運(yùn)行系統(tǒng)中與管 理相關(guān)的任務(wù)，是系統(tǒng)的主控制CPU; FPGA專用運(yùn)動(dòng)控制芯片負(fù)責(zé)運(yùn)行插補(bǔ) 計(jì)算等運(yùn)算量大、對(duì)任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)，專用于繁重的插補(bǔ)運(yùn)算， 減輕ARM處理器的負(fù)擔(dān)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床，其特征是 工作臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在懸臂式拖板(6)上，伺服電機(jī)采用無間隙彈性聯(lián)軸 器與滾珠絲桿直聯(lián)，絲桿前端采用高精度四聯(lián)絲桿軸承固定支撐，后端為雙聯(lián) 球軸支持，立柱采用雙層導(dǎo)軌。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床，其特征是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)分為三層其中最底層uC/OS-2實(shí)時(shí)操作 系統(tǒng)是用于實(shí)時(shí)控制的嵌入式操作系統(tǒng)；在操作系統(tǒng)之上為硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)樱瑸樯蠈幽ゴ部刂茟?yīng)用軟件提供函數(shù)調(diào)用接口，完成對(duì)系統(tǒng)硬件資源的抽象，屏 蔽掉底層硬件細(xì)節(jié)，通過抽象底層硬件的物理行為，使上層應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件功能的調(diào)用，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)影?個(gè)周期性任務(wù)人機(jī)界面、 數(shù)據(jù)處理，即程序解釋和預(yù)處理及加減速前瞻控制、插補(bǔ)、位置控制、邏輯處 理、輔助控制任務(wù)；位置伺服的優(yōu)先級(jí)最高，插補(bǔ)的任務(wù)優(yōu)先級(jí)次之，邏輯處理 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)再次之,數(shù)據(jù)處理，即程序解釋、預(yù)處理、加減速控制的優(yōu)先級(jí)再 次之，輔助控制再次之，人機(jī)界面的優(yōu)先級(jí)最低，所述6個(gè)周期性任務(wù)在 uC/OS-2操作系統(tǒng)的調(diào)度下運(yùn)行。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床，其特征是 潤(rùn)滑系統(tǒng)為回圈自流式自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)。
全文摘要
一種單立柱雙磨頭六軸多功能全數(shù)控磨床。解決傳統(tǒng)磨床如龍門式導(dǎo)軌平面磨床體積過于龐大、占用生產(chǎn)場(chǎng)地面積大、加工功能單一等問題。本發(fā)明包括床身、工作臺(tái)、立柱、臥磨頭組件和立磨頭組件以及控制系統(tǒng)。臥磨頭安裝于升降滑座一端，臥磨頭與升降滑座一起置于門形立柱之內(nèi)，立磨頭通過可轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)盤與懸臂式拖板聯(lián)接安裝在立柱的一側(cè)，所述結(jié)構(gòu)稱為內(nèi)存外掛式立、臥雙磨頭結(jié)構(gòu)；用嵌入式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)六軸聯(lián)動(dòng)。它能滿足復(fù)雜的磨削工藝要求。
文檔編號(hào)B24B51/00GK101372088SQ20081014333
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者胡大榮, 胡自化, 郭懷仲 申請(qǐng)人:湘潭三峰數(shù)控機(jī)床有限公司