随着国家“十一五”节能减排的政策的推动下,建筑门窗逐渐向以铝塑型材为材料的门窗方向发展。这种新的发展趋势,也使门窗加工设备也取得了长足的进步,门窗加工设备种类逐渐细化、品种逐渐多样化。门窗型材锯切作为门窗生产流程的重要环节,型材锯切加工精度直接影响门窗生产的质量与效率。目前铝塑型材锯切机床的加工精度较低,锯切后的铝型材主要靠后续的安装弥补锯切时的误差,塑料型材靠后续的焊接弥补锯切时的误差,加工效率较低。而且现在经济性的锯切机床数控程度较低,操作控制较难,人机交互界面几乎没有,只有少数的高档的数控锯切机床具有人机交互界面与高精度的伺服控制系统,开发具有良好的人际交互界面,控制锯切加工精度高、多种程序传输途经的经济性铝塑型材数控锯切数控系统迫在眉睫。针对目前经济性铝塑型材数控锯切机床存在的问题与目前锯切机床采用的技术实现手段,提出了采用C8051F020单片机+专用运动控制芯片MCX312的方法开发具有友好人机界面、锯切精度高、USB传输方式的铝塑型材锯切数控系统。首先分析铝塑型材锯切机床的工作原理与运动分析计算,然后利用的模块化设计的思想,设计铝塑型材锯切数控系统,使数控系统具有部分开放性,便于后续系统功能扩展与升级。对铝塑型材锯切数控系统进行了功能设计与各个模块的硬件与软件设计。选用高性能的单片机C8051F020作为数控系统的核心处理器,并对各个模块进行了硬件地址分配;在程序传输模块中选择U盘加工信息读写控制芯片CH376S,并围绕该芯片进行了硬件电路设计与软件程序的编写,加工程序采用更加符合人类思维的格式书写,通过系统调试实现U盘加工信息读写操作;由于单片机在解决真彩液晶显示屏(TFT)的问题上比较复杂难处理,采用M600人机显示模组实现显示底层的问题,简化人机显示程序开发,设计显示模块的硬件电路与软件程序编写,实现系统人际交互功能。在数控系统中运动控制是核心,采用运动控制芯片MCX312为运动控制模块的核心,围绕它搭建运动控制模块电路,C8051F020单片机与运动控制核心MCX312采用并行非复用数据传输方式,程序都是在单片机控制下运行,编写了MCX312运动控制的底层程序。通过多次的程序调试与运行,能够实现型材锯切锯切尺寸精确控制与运动速度控制,实现型材锯切加工。在锯切数控系统中还进行了基本的I/O模块、电源模块设计,以及抗干扰设计;加入了型材加工信息的打印功能,实现型材锯切加工中加工数量精确控制,便于门窗的组装,同时也可以实现门窗生产企业“零库存”加工生产。最后设计了整个数控系统的PCB电路板。