基于DSP与单片机的激光加工数控系统的研究

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摘要:通过对激光加工特性的研究,设计了基于DSP与单片机为核心的激光加工数控系统。整个系统全部采用数字化设
计,具有矢量切割、矢量雕刻与位图雕刻三种加工功能,并经过软件优化,实现了较好的加工效果。
3 o. U) [9 d' t6 z! P. g- W关键词:数控系统; DSP; 单片机
, |* |, [( K: a. i6 u- n; ~( I0 引言
激光加工以其精度高,速度快,不损伤工件表面等优良特
性,广泛应用于金属、非金属材料的切割,打标等加工工艺中,在
国外激光享有“万能加工工具”的美称。中国国内工业激光市
( `5 ~# I( Q% S1 C% F场的起步晚于发达国家20年左右。但由于中国经济的迅速发
展,市场需求带动了激光加工产业的发展。至今,国内从事制造
1 R. G6 c- M, I/ q- o2 u工业激光系统的公司超过100家,研发批量生产和供、销、维修
& W: N' s3 K6 ]6 w& Z. i. v服务体系正逐步形成并日趋完善。2003年全国激光加工设备产
值首次突破16亿元。.
激光加工设备的性能除了受高性能的激光发生器和高精度的
机械装置的影响外,其控制系统的性能具有决定性作用，激光加工
  b% m$ ?! l" x, ]* F- \. R装置的功能精度加II艺水平等关键性指标主要由其决定。美、
- U+ I+ P2 G; n: b  `* E日等国家- -直把它列为重点发展目标。因此,我们应该充分认识到
+ ~3 ~" x; T' v提高国内激光加工控制系统的性能和水平的重要性和必要性,激光
加工数控系统的研究正成为国内该领域研究的重点。

2 z6 {- p+ n9 F* }6 q) M1激光加工设备
激光加工设备主要实现激光切割、激光雕刻等工艺的加工。除机架、
工作台导轨等机械系统之外,还由步进电机.CO2.激光器、水泵、气泵、控制
面板、数控系统与上位机操作系统组成,设备的控制结构如图1所示。

激光加工主机是加工设备的载体,步进电机、C02激光器、
控制面板与数控系统都安装在激光加工主机中。上位机与数控.
; S# m/ [1 p9 b4 H/ y. z; o系统通信，为数控系统提供图形数据。控制面板是激光加工设

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激光加工设备的性能除了受高性能的激光发生器和高精度的机械装置的影响外,其控制系统的性能具有决定性作用