基于运动控制卡激光喷丸数控系统设计

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1、江苏大学硕士学位论文摘要近年来，激光加工技术因为相较传统的加工方法具有无法比拟的优越性而得到越来越广泛的应用，其中与传统的提高材料机械性能的热处理、热化学处理以及特殊的力学处理方法，如表面淬火、表面合金化、机械喷丸强化、锻打、冷挤压等相比，激光喷丸强化因为具有可叠加性、强化效果显著、轨迹及光斑尺寸精确可控等优点而在材料表面处理方面的应用得到越来越广泛的重视，越来越多的学者正开展相关的研究。在激光强化装备方面，随着计算机技术、数控技术的不断发展，使得激光喷丸强化与现代数控的结合变的顺理成章。本课题研究的目的即为开发一种用于激光喷丸强化的开放式数控装备。本文根据实验

2、教学的要求，在对开放式数控系统构建方法、机电控制技术、激光器控制方法等知识深入了解的前提下，提出了一种基于运动控制卡的开放式激光喷丸强化数控系统的控制方案，系统采用MPC08SP+PC机的主从式控制结构，PC机完成喷丸强化控制系统的核心处理部分，控制卡完成控制的细节。同时为实现对激光器的控制，引入C8051∞20作为系统的辅助控制器件以实现控制功能。为了实现控制要求，不仅需要由控制卡、激光器、三坐标轴工作台、步进电机驱动器、单片机及一些辅助设备组成的硬件结构，还需要由上位机程序和单片机程序构成的软件结构。在硬件设计方面，文中主要完成了激光器与单片机、控制卡与单片

3、机之间的接口设计，步进电机驱动器接线，，同时也对在控制系统中用到的抗干扰措施，安全防护措施作出了相应描述。软件设计方面，主要完成在VC++6．0的平台下实现对上位机软件的模块化设计，对每个模块的实现作出了详尽的叙述，同时为实现对激光器的控制，在Cygnal提供的IDE调试环境下用汇编完成控制程序设计。最后通过实验证明系统人机界面友好，开放，便于扩展、操作，很好的满足了实验教学的需求。关键词：激光器，数控系统，运动控制，喷丸强化江苏大学硕士学位论文Nowadays，laserprocessingtechnologyisbecomingmoreandmorewide

4、lyusedbecauseofitsincomparableadvantagescomparedtoconventionalprocessingmethods，ofwhichthelasershotpeeningisbeingattachedgreatimportanceregularlyintheaspectofsurfacetreatmenttoimprovethematerialmechanicalproperties．Comparedwiththeconventionalmethodssuchasheattreatment,thermo-chemical

5、treatmentandspecialmechanicalprocessingwhichincludesurfacehardening,surfacealloy,mechanicalshotpeeningstrengthening，forging，coldextrusionandSOon，ithastheadvantagesofstackable，betterstrengtheningeffect,trackandspotsizethatcallbepreciselycontrolled．Anincreasingnumberofscholarsarecarryi

6、ngouttherelatedresearch．FortheLaserstrengtheningequipment，thecombinationbetweenlaserpeeningtechnologyandOpenCNCSystemcomputertechnologybecomesamatterofcourseasthedevelopmentofComputertechnologyanddigitaltechnology．Thepu叩o∞ofthisresearchistOdevelopanopenCNCequipmentforlasershotpeening

7、．Accordingtotherequirementsoftheexperimentalteaching，adesignofCNCsystemforlaserpeeningbasedonmotorcontrolcardwaspresentedunderthepremiseofdc印understandingoftheknowledgeabouttheconstrctionmethodofopenCNCsystem，electricalandmechanicalcontroltechniquesandlasercontrolmethod．Thesystemadop

8、tstheMPC08SP