一體化納秒激光微加工數(shù)控系統(tǒng)設計.pdf

1、激光微加工憑借其加工方式靈活，使用方便，成本低，加工質量穩(wěn)定可靠，污染少等特點，在半導體、微光學、精密機械等學科中得到了廣泛的應用。開發(fā)具有自主知識產權的高精度激光微加工系統(tǒng)，對于發(fā)展我國精密制造業(yè)有著重要的現(xiàn)實意義。 本文在認真調研和深入分析的基礎上，針對傳統(tǒng)激光加工系統(tǒng)的不足，設計了一種新的一體化納秒激光微加工系統(tǒng)結構，以計算機為主控和運算平臺，集成PCI總線運動控制板卡，結構緊湊，使用方便。在軟件設計方面，針對新系統(tǒng)的特點

2、，對早期版本的數(shù)控軟件進行修改和優(yōu)化；在深入了解核心器件SM5004和激光AVIA355-3000功能的基礎上，增加了新的插補格式和控制功能。系統(tǒng)實現(xiàn)了快速精確的加工，并通過實驗驗證了其功能，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.構建系統(tǒng)整體方案，確定了以SM5004為運動控制核心器件，計算機為人機交互和數(shù)據處理，PCI總線為通訊接口的一體化設計方案； 2.完成運動控制板卡硬件設計和調

3、試；完成了所有CPLD硬件程序，包括運動控制指令預處理模塊，激光控制模塊和解碼模塊在內的設計和調試， 3.提出了精確控制激光能量的方法；提出激光能量與運動控制插補信號相配合的能量控制方式，經過實驗驗證效果良好； 4.完善原有數(shù)控軟件，根據新系統(tǒng)的特點進行了格式、傳輸方式等方面的改變，并且增加了用戶手動控制，畫筆存儲等功能； 5.充分利用SM5004芯片的優(yōu)點，增加了圓插補，手動控制，速度控制，畫筆功能，反饋顯示等