基于windows开放式结构激光数控加工系统的研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要平面摩擦副广泛存在于各种机械装置中，它们的润滑和磨损状况直接影响着机械系统的性能。为了减小摩擦、减少磨损可以采取对其进行平面阵列加工的方法。另外在其它领域，平面阵列也有着重要的应用，例如，在纺织机械、流体机械以及微电子行业中，平面阵列都有着广泛的应用。由于机械零件形貌的复杂化，为了能够在曲面零件表面进行激光微加工以便减小摩擦减少磨损保持机械性能的可靠性，本文开展了对MCX314运动控制芯片位模式插补的研究。在散状物的输送中经常用到螺旋输送设备，而螺旋叶片是螺旋输送设备的主要构件，目前世界上最先进的螺旋叶片成形工艺是圆锥轧辊连续辗轧成形。为了增强轧辊

2、表面摩擦系数和延长轧辊使用寿命，本文开展了对圆锥轧辊激光毛化的研究。基于“单脉冲同点间隔多次”激光微造型新工艺，本文对平面阵列加工的控制方法进行了深入分析研究。给出一种全新的扫描策略，对已有的加工方案进行了路径优化。新扫描策略具有加工效率高、工件装夹位置柔性大的特点。考虑到在采用该扫描策略进行平面阵列加工时，激光头对每行的加工初始点具有较高的定位精度要求，文中对工作台的定位问题进行了分析研究，给出了工作台精确定位流程图。为了保证位模式插补的正常进行，主CPU需获取与插补曲线方程相对应的插补数据，然后才能将插补数据传递给MCX314运动控制芯片。经分析研究，文中给出位模式插

3、补数据获取原理，并计算出基于该原理的插补误差，计算结果表明该插补误差不大，能够满足一般加工的需求。在对圆锥轧辊进行激光毛化时，由于圆锥轧辊的母线与其轴线成一定角度，对圆锥轧辊的加工属于变径加工，所以对圆锥轧辊进行激光毛化其难度较大。为了保证圆锥轧辊表面每个加工圆周处毛化点之间的点距不变，文中详细介绍了对圆锥轧辊进行激光毛化的方法，给出了圆锥轧辊激光毛化流程图。基于对平面阵列和圆锥轧辊激光毛化加工的要求，本文开发了相应的T基于windows开放式结构的激光数控加工系统研究激光数控加工系统。该激光数控加工系统在硬件方面主要由四部分组成，分别为激光器及光路部分，工作台部分，控制

4、部分和辅助装置。其中控制部分是该激光数控加工系统的核心，其主要由工控机IPC、运动控制卡MC8041A、伺服驱动器、伺服电机、激光调Q控制卡和反馈装置等组成。文中对该激光数控加工系统的硬件接口和控制原理进行了详细介绍。在软件方面，本文采用了Windows操作系统，利用VC++6．0进行了数控系统程序的开发。本文对运动控制卡和激光调Q控制卡功能函数进行了封装，论述了如何利用面向对象的编程语言和动态链接库技术，实现应用程序与MC8041A和激光调Q控制卡的通讯。最后为了验证所开发激光数控加工系统的性能，进行了平面阵列加工试验。由试验结果可知：在路径优化后的扫描策略中，所采用的

5、工作台定位方案合理，工作台定位精度满足实际加工要求，利用该扫描策略能够成功地实现平面阵列的加工。同时，为了获知激光加工工艺参数与所an-i-．微凹腔形貌之间的关系进行了相应的工艺试验，通过对试验结果数据的分析，研究了离焦量、泵浦电流和重复次数与微凹腔形貌的关系。关键词：平面阵列，位模式插补，圆锥轧辊激光毛化，数控系统Ⅱ江苏大学硕士学位论文ABSTRACTTheplanefrictionpaksexistmmanymachines．Theirlubricationandwearstatusdirectlyaffectstheperformanceofthemachine．W

6、eshouldprocesstheplanefrictionpairsforplanearrayinordertodecreasethefrictionandwearoftheplanefrictionpairs．Theplanearrayisalsoappliedinotherfields．Forexample，itisusedinthetextilemachines，thefluidmachinesandthemicroelectronicindustries．Inordertoprocessthecurvedpartsofthemachineswithlaserpu

7、lsesSOthatthemachineske印highreliability,theresearchsofbitmodeinterpolationofMCX314motioncontrolchipwerecarriedout．Thehelicalbladesarethemaincomponentsofthehelicalconveyingequipmentsthatare仃equentlyusedtotransporttheparticlematerials．Themostadvancedhelicalblademanufa