激光微加工七軸五聯(lián)動機床控制系統(tǒng)軟件設計.pdf

1、如今國防安全、航空航天、生物醫(yī)學等方面飛速發(fā)展，制造業(yè)和科學研究領域中微加工的地位和作用越來越重要。利用雙轉臺五軸聯(lián)動機床結合激光二維掃描振鏡系統(tǒng)形成復合激光加工裝備，實現(xiàn)三維空間中任意復雜曲面的激光加工，提高大型復雜工件的加工質量和精度。
　　三維激光微加工技術利用激光非接觸、聚焦高能量等特性，以高精度激光二維掃描振鏡替代機械加工刀具，通過雙轉臺五軸機床實現(xiàn)三維空間坐標的精確定位，對復雜曲面進行掃描刻蝕加工，彌補了傳統(tǒng)機械加工在

2、加工精度和質量上的不足。為了實現(xiàn)能進行任意復雜曲面的激光微加工的七軸五聯(lián)動控制系統(tǒng)，進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，通過五軸機床和二維振鏡形成七軸（5+2）五聯(lián)動加工設備，對激光微加工系統(tǒng)硬件結構進行設計，進行軟件結構設計和軟件模塊劃分，設計硬件抽象API接口層增強系統(tǒng)擴展性。
　?。?）通過對七軸五聯(lián)動機床的運動過程和加工效率進行分析，簡化七軸五聯(lián)動系統(tǒng)運動學模型為雙轉臺五軸模型，建立坐標

3、系連桿模型，根據(jù)連桿模型進行平移、旋轉變換得到運動學方程并求解，將求解結果結合轉臺速度進行分析得到最優(yōu)轉角。
　　（3）對控制系統(tǒng)軟件的激光和振鏡控制模塊、運動控制模塊、圖形模塊、加工顯示模塊進行功能劃分、設計和實現(xiàn)，設計和實現(xiàn)硬件抽象層的API接口，完成激光二維掃描振鏡和雙轉臺五軸機床的運動控制，實現(xiàn)任意復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，對其主要誤差來源機床幾何誤差進行誤差測量、建模和補償