基于Windows開放式結構的激光數控加工系統(tǒng)研究.pdf

1、平面摩擦副廣泛存在于各種機械裝置中,它們的潤滑和磨損狀況直接影響著機械系統(tǒng)的性能。為了減小摩擦、減少磨損可以采取對其進行平面陣列加工的方法。另外在其它領域,平面陣列也有著重要的應用,例如,在紡織機械、流體機械以及微電子行業(yè)中,平面陣列都有著廣泛的應用。由于機械零件形貌的復雜化,為了能夠在曲面零件表面進行激光微加工以便減小摩擦減少磨損保持機械性能的可靠性,本文開展了對MCX314運動控制芯片位模式插補的研究。在散狀物的輸送中經常用到螺旋輸

2、送設備,而螺旋葉片是螺旋輸送設備的主要構件,目前世界上最先進的螺旋葉片成形工藝是圓錐軋輥連續(xù)輾軋成形。為了增強軋輥表面摩擦系數和延長軋輥使用壽命,本文開展了對圓錐軋輥激光毛化的研究。
　　 基于“單脈沖同點間隔多次”激光微造型新工藝,本文對平面陣列加工的控制方法進行了深入分析研究。給出一種全新的掃描策略,對已有的加工方案進行了路徑優(yōu)化。新掃描策略具有加工效率高、工件裝夾位置柔性大的特點?？紤]到在采用該掃描策略進行平面陣列加工時,

3、激光頭對每行的加工初始點具有較高的定位精度要求,文中對工作臺的定位問題進行了分析研究,給出了工作臺精確定位流程圖。為了保證位模式插補的正常進行,主CPU需獲取與插補曲線方程相對應的插補數據,然后才能將插補數據傳遞給MCX314運動控制芯片。經分析研究,文中給出位模式插補數據獲取原理,并計算出基于該原理的插補誤差,計算結果表明該插補誤差不大,能夠滿足一般加工的需求。在對圓錐軋輥進行激光毛化時,由于圓錐軋輥的母線與其軸線成一定角度,對圓錐軋

4、輥的加工屬于變徑加工,所以對圓錐軋輥進行激光毛化其難度較大。為了保證圓錐軋輥表面每個加工圓周處毛化點之間的點距不變,文中詳細介紹了對圓錐軋輥進行激光毛化的方法,給出了圓錐軋輥激光毛化流程圖。
　　 基于對平面陣列和圓錐軋輥激光毛化加工的要求,本文開發(fā)了相應的激光數控加工系統(tǒng)。該激光數控加工系統(tǒng)在硬件方面主要由四部分組成,分別為激光器及光路部分,工作臺部分,控制部分和輔助裝置。其中控制部分是該激光數控加工系統(tǒng)的核心,其主要由工控機

5、IPC、運動控制卡MC8041A、伺服驅動器、伺服電機、激光調Q控制卡和反饋裝置等組成。文中對該激光數控加工系統(tǒng)的硬件接口和控制原理進行了詳細介紹。在軟件方面,本文采用了Windows操作系統(tǒng),利用VC++6.0進行了數控系統(tǒng)程序的開發(fā)。本文對運動控制卡和激光調Q控制卡功能函數進行了封裝,論述了如何利用面向對象的編程語言和動態(tài)鏈接庫技術,實現(xiàn)應用程序與MC8041A和激光調Q控制卡的通訊。
　　 最后為了驗證所開發(fā)激光數控加工系