激光數(shù)控加工系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、以激光切割和激光雕刻為代表的激光加工系統(tǒng)憑借其靈活的加工方式、較高的加工速度和良好的視覺效果被廣泛運用于各種行業(yè)。激光加工系統(tǒng)主要由激光光源、運動平臺和控制系統(tǒng)組成，其中控制系統(tǒng)是加工系統(tǒng)的核心，其性能決定著整個系統(tǒng)的加工效率和精度等重要指標(biāo)。利用數(shù)字控制技術(shù)構(gòu)建控制系統(tǒng)已成為當(dāng)前研究的熱點。 本文在認真調(diào)研和深入分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了激光加工系統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，并針對早期設(shè)計方案中的不足，對數(shù)控系統(tǒng)的軟、硬件進行了優(yōu)化。在自行編制的系

2、統(tǒng)監(jiān)控程序中使用DSP和FPGA等器件聯(lián)合工作的結(jié)構(gòu)，不僅解決了前期設(shè)計方案中的加工數(shù)據(jù)讀數(shù)延時等問題，還使輸出驅(qū)動脈沖的頻率范圍得到了充分的擴展，實現(xiàn)了復(fù)雜圖形的高速、無停頓加工。此外，本文還通過編寫上位機圖形處理軟件，并針對系統(tǒng)的加工特性對圖形數(shù)據(jù)做出了相應(yīng)處理，使之能與加工系統(tǒng)更好的配合。本文所設(shè)計的激光加工系統(tǒng)在保持了友好的人機界面的同時，實現(xiàn)了矢量切割、矢量雕刻及位圖雕刻的多種加工方式。 本文具體完成的工作有：

3、 1、對系統(tǒng)的工作特點以及設(shè)計要求進行分析，完成了激光加工系統(tǒng)數(shù)控電路的硬件設(shè)計。 2、針對激光加工系統(tǒng)的工作特點，確定了加工數(shù)據(jù)的格式以及加工數(shù)據(jù)執(zhí)行方式。完成包括通訊模塊和加工模塊在內(nèi)的FPGA部分全部軟、硬件設(shè)計。為.DSP編寫了加工數(shù)據(jù)存儲程序以及加工測試程序。 3、使用Visual C++完成上位機圖形處理軟件的編寫。在實現(xiàn)對圖形的打開、解析、顯示和傳輸?shù)耐瑫r，根據(jù)系統(tǒng)的加工特點對圖形文件進行了處理和優(yōu)化。