CACR-HR05BB隨著藝術(shù)模型、機(jī)械加工、工裝模具等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)加工設(shè)備提出的要求越來越高，雕刻機(jī)作為上述產(chǎn)業(yè)的重要組成部分也發(fā)生了快速的發(fā)展。

　　目前，傳統(tǒng)雕刻機(jī)體積大、操作復(fù)雜、售價(jià)高。不僅需要專門的計(jì)算機(jī)搭載專門的軟件，還需要專業(yè)操作人員進(jìn)行控制，而且傳統(tǒng)雕刻機(jī)主要用于批量生產(chǎn)，對(duì)于一些雕刻機(jī)愛好者和模具設(shè)計(jì)師想利用雕刻機(jī)雕刻單件自己設(shè)計(jì)的作品，傳統(tǒng)雕刻機(jī)專業(yè)性強(qiáng)，費(fèi)用高，不切實(shí)際。此外，一些傳統(tǒng)的雕刻機(jī)使用之前需要人工通過轉(zhuǎn)動(dòng)三軸方向的手輪對(duì)雕刻頭進(jìn)行初步定位，精度、效率低。還有一些雕刻機(jī)采用軟件對(duì)雕刻頭初步定位，但是設(shè)備昂貴。

　　鑒于此，精心設(shè)計(jì)了一種迷你數(shù)控雕刻機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅操作簡(jiǎn)單、方便，而且雕刻頭初步定位精度精確、效率高。

　　1 CACR-HR05BB系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

　　為滿足該迷你數(shù)控雕刻機(jī)系統(tǒng)能夠在非黑色金屬材料上完成圖案、文字的雕刻加工需求。設(shè)計(jì)了一款以ATmega128單片機(jī)為主控芯片的雕刻機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊、LCD12864液晶顯示模塊、鍵盤操作板模塊、ATmega128單片機(jī)zui小系統(tǒng)模塊、超聲波傳感器、電源、串口通訊模塊等幾部分組成。

　　CACR-HR05BB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　CACR-HR05BB在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用了ATMEL公司生產(chǎn)的ATmega128單片機(jī)作為主控芯片。該單片機(jī)屬于AVR系列單片機(jī)中一種，擁有128 kB程序存儲(chǔ)器，自帶產(chǎn)生PWM波模塊，方便對(duì)步進(jìn)電機(jī)、主軸電機(jī)的控制。其中，PC機(jī)用于利用MACH3軟件實(shí)現(xiàn)待加工物G代碼的解釋，實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，然后通過串口通訊模塊下載到以CACR-HR05BB單片機(jī)為主控芯片的控制主板里。由于在雕刻機(jī)工作之前需要對(duì)雕刻頭的初步定位，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了按鍵操作板，通過對(duì)按鍵操作板上的上下、左右、前后等六個(gè)按鍵的操作即可完成對(duì)雕刻頭的初步定位，提高了加工效率以及節(jié)省材料。系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了LCD12864液晶顯示屏，便于對(duì)雕刻機(jī)在加工時(shí)雕刻頭位置坐標(biāo)以及加工用時(shí)等參數(shù)的觀察。對(duì)三軸上的步進(jìn)電機(jī)的控制，本系統(tǒng)中利用ATmega128單片機(jī)自帶PWM模塊產(chǎn)生的PWM波對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)三軸的步進(jìn)電機(jī)的精確控制。

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