一體化納秒激光微加工數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、激光微加工憑借其加工方式靈活，使用方便，成本低，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，污染少等特點(diǎn)，在半導(dǎo)體、微光學(xué)、精密機(jī)械等學(xué)科中得到了廣泛的應(yīng)用。開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高精度激光微加工系統(tǒng)，對(duì)于發(fā)展我國(guó)精密制造業(yè)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在認(rèn)真調(diào)研和深入分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)激光加工系統(tǒng)的不足，設(shè)計(jì)了一種新的一體化納秒激光微加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以計(jì)算機(jī)為主控和運(yùn)算平臺(tái)，集成PCI總線運(yùn)動(dòng)控制板卡，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。在軟件設(shè)計(jì)方面，針對(duì)新系統(tǒng)的特點(diǎn)

2、，對(duì)早期版本的數(shù)控軟件進(jìn)行修改和優(yōu)化；在深入了解核心器件SM5004和激光AVIA355-3000功能的基礎(chǔ)上，增加了新的插補(bǔ)格式和控制功能。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了快速精確的加工，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其功能，并選擇出合適的加工參數(shù)與控制方式。 本文主要完成了以下工作： 1.構(gòu)建系統(tǒng)整體方案，確定了以SM5004為運(yùn)動(dòng)控制核心器件，計(jì)算機(jī)為人機(jī)交互和數(shù)據(jù)處理，PCI總線為通訊接口的一體化設(shè)計(jì)方案； 2.完成運(yùn)動(dòng)控制板卡硬件設(shè)計(jì)和調(diào)

3、試；完成了所有CPLD硬件程序，包括運(yùn)動(dòng)控制指令預(yù)處理模塊，激光控制模塊和解碼模塊在內(nèi)的設(shè)計(jì)和調(diào)試， 3.提出了精確控制激光能量的方法；提出激光能量與運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)信號(hào)相配合的能量控制方式，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效果良好； 4.完善原有數(shù)控軟件，根據(jù)新系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了格式、傳輸方式等方面的改變，并且增加了用戶手動(dòng)控制，畫(huà)筆存儲(chǔ)等功能； 5.充分利用SM5004芯片的優(yōu)點(diǎn)，增加了圓插補(bǔ)，手動(dòng)控制，速度控制，畫(huà)筆功能，反饋顯示等