激光微加工七軸五聯(lián)動(dòng)機(jī)床控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).pdf

1、如今國防安全、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等方面飛速發(fā)展，制造業(yè)和科學(xué)研究領(lǐng)域中微加工的地位和作用越來越重要。利用雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床結(jié)合激光二維掃描振鏡系統(tǒng)形成復(fù)合激光加工裝備，實(shí)現(xiàn)三維空間中任意復(fù)雜曲面的激光加工，提高大型復(fù)雜工件的加工質(zhì)量和精度。
　　三維激光微加工技術(shù)利用激光非接觸、聚焦高能量等特性，以高精度激光二維掃描振鏡替代機(jī)械加工刀具，通過雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸機(jī)床實(shí)現(xiàn)三維空間坐標(biāo)的精確定位，對(duì)復(fù)雜曲面進(jìn)行掃描刻蝕加工，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械加工在

2、加工精度和質(zhì)量上的不足。為了實(shí)現(xiàn)能進(jìn)行任意復(fù)雜曲面的激光微加工的七軸五聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)行如下幾方面的研究：
　?。?）根據(jù)激光三維微加工控制系統(tǒng)需求，通過五軸機(jī)床和二維振鏡形成七軸（5+2）五聯(lián)動(dòng)加工設(shè)備，對(duì)激光微加工系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件模塊劃分，設(shè)計(jì)硬件抽象API接口層增強(qiáng)系統(tǒng)擴(kuò)展性。
　?。?）通過對(duì)七軸五聯(lián)動(dòng)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程和加工效率進(jìn)行分析，簡化七軸五聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型為雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸模型，建立坐標(biāo)

3、系連桿模型，根據(jù)連桿模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)變換得到運(yùn)動(dòng)學(xué)方程并求解，將求解結(jié)果結(jié)合轉(zhuǎn)臺(tái)速度進(jìn)行分析得到最優(yōu)轉(zhuǎn)角。
　　（3）對(duì)控制系統(tǒng)軟件的激光和振鏡控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、圖形模塊、加工顯示模塊進(jìn)行功能劃分、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)硬件抽象層的API接口，完成激光二維掃描振鏡和雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜曲面激光三維刻蝕。
　?。?）分析了激光微加工控制系統(tǒng)誤差來源，對(duì)其主要誤差來源機(jī)床幾何誤差進(jìn)行誤差測量、建模和補(bǔ)償