一种基于ARM和FPGA的多功能数控车铣复合系统的制作方法

本发明涉及数控车铣设备，尤其涉及一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统。

背景技术：

1、对于机床来说，传统的数控车床和数控铣床只能完成车和铣的功能，随着精密零部件产品的复杂程度越来越高，高效的完成产品的加工越来越重要，并且随着互联网的发展，能够将机床运行信息、图纸能进行远程监控及远程加工，因此普通的机床已无法满足要求，从而一种新型多功能数控车铣符合系统应运而生。这种多功能数控车铣复合系统是集计算机编程技术、自动控制技术、解码技术、插补技术、远程控制等新技术的多功能车铣复合数控系统。目前，市面上的数控系统多使用的是德国、日本、美国等的操作系统，扩展功能和开放性具有很大的限制。随着近些年来嵌入式技术的发展，采用arm和fpga处理器的搭配来实现数控系统的方案应运而生，该嵌入式运动控制方案，能够实现实时的运动控制，可满足多任务的实时调度。

2、但是现有的多功能数控车铣复合设备在使用时，不能多角度操作，且在对工件进行固定时，不能对不同尺寸的工件进行快速固定，且清洁效果差，所以我们提出一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的多功能数控车铣复合设备在使用时，不能多角度操作，且在对工件进行固定时，不能对不同尺寸的工件进行快速固定，且清洁效果差的缺点，而提出的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，包括箱体，所述箱体的底部内壁上安装有底座，所述底座的顶部安装有下导轨，所述箱体的顶部内壁上安装有上导轨，上导轨上安装有机头，所述下导轨上安装有操作台，所述操作台的顶部滑动连接有两个对称设置的安装板，两个安装板相互靠近的一侧均转动连接有转环，所述转环上设有夹持机构，两个转环相互靠近的一侧均转动连接有主动环，主动环与夹持机构传动连接，所述操作台上设有角度旋转机构，所述角度旋转机构与转环传动连接，所述箱体的内壁上固定安装有安装环，所述安装环的底部设有喷水机构，所述安装环的顶部固定安装有水箱，所述水箱上连接有进水管，所述水箱与喷水机构连接，所述箱体的一侧安装有控制器，所述控制器上连接有工件轴系统、机头轴系统，所述工件轴系统与下导轨连接，所述机头轴系统与上导轨连接。

4、优选的，所述操作台的顶部开设有两个对称设置的滑动槽，两个滑动槽的内壁上转动连接有同一个双向螺杆，滑动槽的内壁上滑动连接有移动块，移动块与安装板固定连接，且两个移动块与双向螺杆螺纹连接，操作台的一侧固定安装有第二电机，第二电机的输出轴与双向螺杆固定连接。

5、优选的，所述夹持机构包括四个对称设置的夹杆，四个夹杆滑动安装在转环上，夹杆的一端固定安装有夹板，四个夹板相互配合。

6、优选的，所述角度旋转机构包括主动杆，操作台的顶部固定安装有两个对称设置的固定座，两个固定座之间转动连接有主动杆，两个固定座中的一个固定座上固定安装有第一电机，第一电机的输出轴与主动杆固定连接，且主动杆与两个转环传动连接。

7、优选的，所述喷水机构包括环形导水盒，环形导水盒转动安装在安装环的底部，环形导水盒的底部安装有两个喷头。

8、优选的，所述主动环的一侧固定安装有第一环形齿条，转环的外侧转动连接有四个对称设置的从动齿轮，第一环形齿条与四个从动齿轮相互啮合，且从动齿轮与对应的夹杆螺纹连接。

9、优选的，所述主动杆上滑动连接有两个对称设置的主动齿轮，主动齿轮与对应的安装板转动连接，且转环上固定安装有外齿环，主动齿轮与对应的外齿环相互啮合。

10、优选的，所述水箱的底部开设有出水孔，环形导水盒的顶部开设有环形进水孔，出水孔与环形进水孔相互配合。

11、优选的，所述箱体的一侧安装有第三电机，第三电机的输出轴上固定安装有转杆，转杆上固定安装有传动齿轮，环形导水盒的底部固定安装有第二环形齿条，传动齿轮与第二环形齿条相互啮合。

12、优选的，所述第三电机与控制器连接，第一电机和第二电机均与控制器连接。

13、与现有技术相比，本发明的优点在于：

14、本方案由于设置了第一环形齿条与四个从动齿轮的相互啮合，且从动齿轮与夹杆的螺纹连接，使得转动的主动杆能够带动四个夹板对工件进行夹持固定；

15、由于主动齿轮与外齿环的相互啮合，使得转动的主动杆能够带动转环进行转动，进而带动转环上的工件进行旋转，并进行多角度加工；

16、由于水箱与两个喷头的设置，且出水孔与环形进水孔相互配合，同时传动齿轮与第二环形齿条的相互啮合，使得转动的转杆能够带动喷头对操作台上的工件进行来回旋转喷水。

17、本发明操作简单，使用方便，能够便于对不同尺寸的工件进行快速夹持固定，同时还能进行旋转加工，并能够进行多角度操作，且在加工时还能进行喷水清洁，便于人们使用。

技术特征：

1.一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，包括箱体（1），其特征在于，所述箱体（1）的底部内壁上安装有底座（2），所述底座（2）的顶部安装有下导轨（19），所述箱体（1）的顶部内壁上安装有上导轨（20），上导轨（20）上安装有机头（18），所述下导轨（19）上安装有操作台（3），所述操作台（3）的顶部滑动连接有两个对称设置的安装板（4），两个安装板（4）相互靠近的一侧均转动连接有转环（5），所述转环（5）上设有夹持机构，两个转环（5）相互靠近的一侧均转动连接有主动环（8），主动环（8）与夹持机构传动连接，所述操作台（3）上设有角度旋转机构，所述角度旋转机构与转环（5）传动连接，所述箱体（1）的内壁上固定安装有安装环（21），所述安装环（21）的底部设有喷水机构，所述安装环（21）的顶部固定安装有水箱（24），所述水箱（24）上连接有进水管，所述水箱（24）与喷水机构连接，所述箱体（1）的一侧安装有控制器（31），所述控制器（31）上连接有工件轴系统、机头轴系统，所述工件轴系统与下导轨（19）连接，所述机头轴系统与上导轨（20）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述操作台（3）的顶部开设有两个对称设置的滑动槽（14），两个滑动槽（14）的内壁上转动连接有同一个双向螺杆（15），滑动槽（14）的内壁上滑动连接有移动块（16），移动块（16）与安装板（4）固定连接，且两个移动块（16）与双向螺杆（15）螺纹连接，操作台（3）的一侧固定安装有第二电机（17），第二电机（17）的输出轴与双向螺杆（15）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述夹持机构包括四个对称设置的夹杆（6），四个夹杆（6）滑动安装在转环（5）上，夹杆（6）的一端固定安装有夹板（7），四个夹板（7）相互配合。

4.根据权利要求1所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述角度旋转机构包括主动杆（12），操作台（3）的顶部固定安装有两个对称设置的固定座（11），两个固定座（11）之间转动连接有主动杆（12），两个固定座（11）中的一个固定座（11）上固定安装有第一电机（13），第一电机（13）的输出轴与主动杆（12）固定连接，且主动杆（12）与两个转环（5）传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述喷水机构包括环形导水盒（22），环形导水盒（22）转动安装在安装环（21）的底部，环形导水盒（22）的底部安装有两个喷头（26）。

6.根据权利要求3所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述主动环（8）的一侧固定安装有第一环形齿条（9），转环（5）的外侧转动连接有四个对称设置的从动齿轮（10），第一环形齿条（9）与四个从动齿轮（10）相互啮合，且从动齿轮（10）与对应的夹杆（6）螺纹连接。

7.根据权利要求4所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述主动杆（12）上滑动连接有两个对称设置的主动齿轮（36），主动齿轮（36）与对应的安装板（4）转动连接，且转环（5）上固定安装有外齿环（37），主动齿轮（36）与对应的外齿环（37）相互啮合。

8.根据权利要求5所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述水箱（24）的底部开设有出水孔（25），环形导水盒（22）的顶部开设有环形进水孔（23），出水孔（25）与环形进水孔（23）相互配合。

9.根据权利要求5所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述箱体（1）的一侧安装有第三电机（27），第三电机（27）的输出轴上固定安装有转杆（28），转杆（28）上固定安装有传动齿轮（29），环形导水盒（22）的底部固定安装有第二环形齿条（30），传动齿轮（29）与第二环形齿条（30）相互啮合。

10.根据权利要求9所述的一种基于arm和fpga的多功能数控车铣复合系统，其特征在于，所述第三电机（27）与控制器（31）连接，第一电机（13）和第二电机（17）均与控制器（31）连接。

技术总结
本发明属于数控车铣设备技术领域，尤其是一种基于ARM和FPGA的多功能数控车铣复合系统，针对现有的多功能数控车铣复合设备在使用时，不能多角度操作，且在对工件进行固定时，不能对不同尺寸的工件进行快速固定，且清洁效果差的问题，现提出如下方案，其包括箱体，所述箱体的底部内壁上安装有底座，所述底座的顶部安装有下导轨，所述箱体的顶部内壁上安装有上导轨，上导轨上安装有机头，所述下导轨上安装有操作台，操作台的顶部滑动连接有两个对称设置的安装板。本发明操作简单，使用方便，能够便于对不同尺寸的工件进行快速夹持固定，同时还能进行旋转加工，并能够进行多角度操作，且在加工时还能进行喷水清洁，便于人们使用。

技术研发人员：刘伟,孙超
受保护的技术使用者：苏州通利威精密机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15