嵌入式技术不断发展,使得嵌入式系统在工业生产中应用广泛并在先进制造领域发挥着越来越重要的作用。本文针对数控领域的三维雕刻机,结合嵌入式技术,将Windows CE.net嵌入式操作系统裁减并移植到基于ARM芯片的硬件平台上,并在系统之上开发应用软件对雕刻机进行控制。课题首先根据雕刻机的特点,选取以ARM9作为主控芯片的硬件平台,引入Windows CE.net嵌入式系统作为软件平台,并有针对性的对该系统进行配置、裁减、修改等,完成了平台的移植和搭建。课题研究的雕刻机控制系统是对机床上三个轴向的步进电机进行控制,实现走刀速度和走刀轨迹的匹配。结合步进电机的矩频特性,速度控制采用抛物线加减速方式,实现步进电机的升降速控制,并提出对加工轨迹预查找大“S”线段的方法,提高连续小线段加工的速度转换问题,根据加工轨迹由直线段组成的特点,轨迹插补选用改进的数字积分插补算法(DDA)。在应用软件里,实现了根据键盘指令完成加工数据读取和转换,状态显示以及速度和轨迹算法等功能,并将电机联动时每一步的脉冲信息发送给FPGA处理。指令的输入是由外部键盘完成的,FPGA则将脉冲信息转换成电平控制信号发送给电机驱动器。同时,软件实现了控制系统的主轴起停,回加工原点,手动对刀等功能。该控制系统具有比较完善的雕刻加工功能,在提出的速度和轨迹控制方案下,机床在加工过程中,速度平稳,加工效果比较理想,并在实际雕刻过程中实现了装饰品、字牌等复杂图形的雕刻,达到了设计要求。