基于Windows開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的激光數(shù)控加工系統(tǒng)研究.pdf

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

2、送設(shè)備,而螺旋葉片是螺旋輸送設(shè)備的主要構(gòu)件,目前世界上最先進(jìn)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(qiáng)軋輥表面摩擦系數(shù)和延長(zhǎng)軋輥使用壽命,本文開(kāi)展了對(duì)圓錐軋輥激光毛化的研究。
　　 基于“單脈沖同點(diǎn)間隔多次”激光微造型新工藝,本文對(duì)平面陣列加工的控制方法進(jìn)行了深入分析研究。給出一種全新的掃描策略,對(duì)已有的加工方案進(jìn)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(diǎn)?？紤]到在采用該掃描策略進(jìn)行平面陣列加工時(shí),

3、激光頭對(duì)每行的加工初始點(diǎn)具有較高的定位精度要求,文中對(duì)工作臺(tái)的定位問(wèn)題進(jìn)行了分析研究,給出了工作臺(tái)精確定位流程圖。為了保證位模式插補(bǔ)的正常進(jìn)行,主CPU需獲取與插補(bǔ)曲線方程相對(duì)應(yīng)的插補(bǔ)數(shù)據(jù),然后才能將插補(bǔ)數(shù)據(jù)傳遞給MCX314運(yùn)動(dòng)控制芯片。經(jīng)分析研究,文中給出位模式插補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取原理,并計(jì)算出基于該原理的插補(bǔ)誤差,計(jì)算結(jié)果表明該插補(bǔ)誤差不大,能夠滿足一般加工的需求。在對(duì)圓錐軋輥進(jìn)行激光毛化時(shí),由于圓錐軋輥的母線與其軸線成一定角度,對(duì)圓錐軋

4、輥的加工屬于變徑加工,所以對(duì)圓錐軋輥進(jìn)行激光毛化其難度較大。為了保證圓錐軋輥表面每個(gè)加工圓周處毛化點(diǎn)之間的點(diǎn)距不變,文中詳細(xì)介紹了對(duì)圓錐軋輥進(jìn)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(duì)平面陣列和圓錐軋輥激光毛化加工的要求,本文開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的激光數(shù)控加工系統(tǒng)。該激光數(shù)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(tái)部分,控制部分和輔助裝置。其中控制部分是該激光數(shù)控加工系統(tǒng)的核心,其主要由工控機(jī)

5、IPC、運(yùn)動(dòng)控制卡MC8041A、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、激光調(diào)Q控制卡和反饋裝置等組成。文中對(duì)該激光數(shù)控加工系統(tǒng)的硬件接口和控制原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在軟件方面,本文采用了Windows操作系統(tǒng),利用VC++6.0進(jìn)行了數(shù)控系統(tǒng)程序的開(kāi)發(fā)。本文對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡和激光調(diào)Q控制卡功能函數(shù)進(jìn)行了封裝,論述了如何利用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言和動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序與MC8041A和激光調(diào)Q控制卡的通訊。
　　 最后為了驗(yàn)證所開(kāi)發(fā)激光數(shù)控加工系