激光加工用精密四軸數(shù)控設(shè)備及自動編程研究.pdf

1、當前，世界主要工業(yè)國家和地區(qū)的機床制造正朝向數(shù)控、高精、高效、環(huán)保的方向發(fā)展，高效的精密數(shù)控設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)成為了數(shù)控機床發(fā)展的一個必然的方向。作為數(shù)控設(shè)備研發(fā)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，激光加工憑借其在材料加工中的獨特優(yōu)勢，已經(jīng)發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是，綜合了數(shù)控技術(shù)在內(nèi)的多種先進技術(shù)與設(shè)備的激光加工系統(tǒng)的出現(xiàn)，為優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的加工開辟了更為廣闊的前景。
　　基于激光加工的發(fā)展現(xiàn)狀，研發(fā)激光加工用的精密數(shù)控設(shè)備，既是對國際機床

2、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的準確把握，也與當前我國機床制造發(fā)展綜合化、綠色化等要求相契合，具有重要意義。鑒于此，本文對激光加工用精密數(shù)控設(shè)備的設(shè)計研發(fā)主要做了如下研究：
　?。?）從激光加工的實際應(yīng)用出發(fā)，借鑒已有的加工設(shè)備形式，從機械結(jié)構(gòu)上設(shè)計定義了包含三個直線軸和一個旋轉(zhuǎn)軸在內(nèi)的四軸聯(lián)動數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局，并采用三維軟件對其進行建模展示，結(jié)合運動仿真結(jié)果，對各傳動機構(gòu)的設(shè)計選型和校核計算進行了深入研究。
　?。?）綜合現(xiàn)階段數(shù)控系統(tǒng)的

3、結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計采用“PC機+PMAC”的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)建了基于PC的開放性激光加工系統(tǒng)，從硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)，采用配套的高性能松下伺服驅(qū)動元件，設(shè)計研究了基于PMAC的半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)體系。
　?。?）基于曲線實時插補理論的研究應(yīng)用，對于非圓曲線回轉(zhuǎn)類零件的外形輪廓，提出了在固定平面內(nèi)基于二次NURBS曲線的擬合、插補的算法理論，實現(xiàn)了包括橢圓、拋物線、雙曲線在內(nèi)的常見非圓曲線外形輪廓的統(tǒng)一表述跟插補，并結(jié)合可控弓高誤差進給速度控制理