嵌入式磨加工主動測量控制儀的研發(fā)——Z600型主動量儀關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、磨削加工已成為機械制造領(lǐng)域中實現(xiàn)精密、超精密加工最有效、最普遍的工藝技術(shù)，提高磨削加工的精度和效率對促進(jìn)高品質(zhì)產(chǎn)品的開發(fā)與研制以及工業(yè)現(xiàn)代化有著重要意義。傳統(tǒng)的離線檢測方法已嚴(yán)重阻礙了磨削加工朝著高效率、高品質(zhì)方向的發(fā)展，主動測量儀的運用顯著提高了磨削加工效率與精度，降低了廢品率，保證了產(chǎn)品的一致性。但是目前國內(nèi)的主流主動測量儀普遍存在缺乏核心技術(shù)、實時性差、測量精度低、顯示直觀性差、人機交互不方便等缺點，急需更新?lián)Q代。本文在對嵌入式技

2、術(shù)和主動測量儀原理深入研究的基礎(chǔ)上，自主開發(fā)了一款基于嵌入式系統(tǒng)的磨加工主動測量儀—Z600型磨加工主動量儀。
　　本文以高性能ARM11系列處理器S3C6410為核心對Z600型磨加工主動測量儀硬件平臺進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)量儀需求，合理選擇所需硬件，降低了量儀成本、避免了資源浪費。結(jié)合模塊化設(shè)計的思想，將硬件系統(tǒng)分成核心板、擴展底板、按鍵板、放大電路板、I/O板卡1、I/O板卡2、LCD部分等模塊分別進(jìn)行設(shè)計，縮短了開發(fā)周期，便于后期

3、的升級維護(hù)。
　　本文以具有強實時性、強大通信和圖形顯示功能的WinCE6.0為操作系統(tǒng)對Z600型主動量儀軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)硬件選擇，裁剪相應(yīng)組件，開發(fā)相應(yīng)流接口驅(qū)動函數(shù)，定制系統(tǒng)內(nèi)核，減少了系統(tǒng)開銷，提高了程序運行效率。對量儀的各項任務(wù)進(jìn)行合理劃分、完成軟件控制系統(tǒng)總體設(shè)計。
　　本文基于多線程技術(shù)對量儀應(yīng)用程序進(jìn)行設(shè)計。通過運用多線程技術(shù)，合理對線程進(jìn)行規(guī)劃、精心安排線程優(yōu)先級、協(xié)調(diào)線程之間的同步，不僅有效解決了不

4、間斷數(shù)據(jù)采集、處理時操作界面不能響應(yīng)的問題，而且顯著提高了程序運行速度。
　　本文基于雙緩沖繪圖技術(shù)實現(xiàn)測量結(jié)果圖形的重繪。Z600型主動量儀下測量結(jié)果和加工狀態(tài)以儀表圖形的方式顯示，更加直觀、友好，采用雙緩沖和局部重繪的方法，不僅有效解決了儀表圖形重繪時的閃爍現(xiàn)象，而且將繪圖時間降為原來的五分之一，大大提高了程序執(zhí)行效率。
　　在實驗室條件下，對Z600型主動量儀樣機進(jìn)行試驗測試，結(jié)果表明Z600型主動量儀分辨力高、示值誤

5、差小、穩(wěn)定性強、測量精度高;系統(tǒng)彩色液晶屏顯示，測量結(jié)果及加工狀態(tài)以儀表圖形方式呈現(xiàn)，人機界面友好;整個操作采用觸摸屏和按鍵相結(jié)合的方式，參數(shù)設(shè)定調(diào)整方便，界面切換流暢，工作過程平穩(wěn)。
　　Z600型主動量儀繼承了嵌入式系統(tǒng)執(zhí)行速度高、實時性、可靠性好等優(yōu)點，在低成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)實時、動態(tài)、高精度的檢測，高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、信息反饋和完成相應(yīng)控制動作。它將滿足我國企業(yè)對高性價比主動量儀器的迫切需求，提高磨加工質(zhì)量和效