小型激光雕刻机的设计(毕业设计).doc

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1、本科毕业设计(论文)GRADUATIONDESIGN(THESIS)题目：小型激光雕刻机的设计学生姓名：指导教师：学院：信息科学与工程学院专业班级：本科生院制2016年6月小型激光雕刻机的设计摘要随着时代的发展，激光雕刻技术的应用越来越广。激光雕刻机是以数控技术为基础，激光加工为手段的一种加工方法，它具有与加工材料非接触的特性，加工精度、效率高，适合多种材料的加工。本次小型激光雕刻机的设计，在对当前激光加工和激光雕刻技术做了详细了解后，完成了雕刻机的控制系统整体设计、硬件电路和软件算法的设计以及雕刻机的机械框架的设计。雕刻

2、机用两个42步进电机驱动XY两轴的运动，激光部分采用小功率激光笔，控制系统使用STM32作为主控芯片，采用主从式控制方式。整个控制流程为：上位机软件完成图像转G代码处理和G代码发送功能，下位机通过串口通信模块接收G代码数据后，进行G代码的解析、插补算法处理，然后控制步进电机的运动和激光笔的开关，完成雕刻功能。设计以较低的成本和较高的精度实现雕刻机的常用功能，雕刻机体积小、使用方便，符制造设备微型化的发展趋势，具有很好的应用前景。关键词：激光雕刻主从式G代码解析插补算法步进电机Miniaturelaserengravingm

3、achinedesignAbstractWiththedevelopmentoftechnology,thereisanewindustrygraduallydeveloped,onmanyoccasionstheprocessingtechnologyistouseit,thatislaserengravingtechnology.Inlaserengravingtechnology,completedintheformofCNClaserengravingorcutting,becausethelaserengravi

4、ngandcarvedobjectswithoutdirectcontact,soithashighefficiency,suitableforavarietyofmaterials.Thisdesignofsmalllaserengravingbasedonadetailedinvestigationofthecurrentlaserprocessingandlaserengravingtechnology.Thedesigncompletedthedesignofcontrolsystemframeworkoftheo

5、veralldesign,hardwareandsoftwarealgorithmsdesign.ThedesignbasedonSTM32microcontrolchip,usingalow-powerlaserhead.Thecontrolsystemcanreceivedatafromacomputerserialport,themicrocontrollerparsingG-codeandruntheinterpolationoperationtocontrolthemotormovement,achievedan

6、online,offlinelaserengravingfunction.Thesystematalowercost,higherprecisionandstabilityachievedaregularlaserengravingmachine’sprocessingcharacteristics.Engravingmachineissmallandeasytouse,isinlinewithmanufacturingequipmentminiaturizationtrend,havegoodprospectsforde

7、velopment.Keywords：LaserengravingClient–servermodelG-codeparserInterpolationalgorithmSteppingmotor目录第1章绪论..11.1前言11.2项目背景11.2.1激光加工概述11.2.2激光雕刻及激光雕刻机21.3激光雕刻机及其运控技术发展现状51.3.1激光雕刻机发展现状51.3.2运动控制技术的发展现状61.4论文安排及主要内容7第2章系统总体方案的研究与设计92.1雕刻机的控制结构92.2功能需求92.3控制系统设计过程102

8、.4机械结构设计112.4.1传动结构112.4.2外形框架122.4.3整体搭建12第3章系统硬件电路的研究与设计..143.1控制系统硬件电路总体结构设计143.2控制芯片选择153.3系统电源电路设计163.4电机及驱动系统设计183.4.1步进电机的选择183.4.2电机驱动模块193.5激光及