数控激光切割机床控制设计开题报告

全文总字数：3099字

1. 研究目的与意义

随着数控切割技术日新月异的发展,其传统切割技术己经不能充分适应发展需求，因此,自1985年以来，我国的激光切割机床以25%以上的速度增长。与传统切割机床相比具有更好的加工柔性并且加工速度快、效率高、无振动及噪声等优点。所以提高我国数控激光切割机床控制水平十分重要。它既可以满足国内市场需求，又可以打破国外在该领域的技术垄断，实现更高速度、高精度、智能化激光切割将是数控激光切割技术发展的目标。

因此，利用ETHERNET总线和单片机DSPIC33E810、806芯片相连，以810为主芯片，806为从芯片,主从芯片间通过SPI总线连接，从而驱动两台交流伺服电机，在X、Y、Z、U轴上进行切割，这种方案是是非常有用的符合实际的，具有速度快，可控性好、效率高等优点。

2. 国内外研究现状分析

数控激光切割技术应用遍及众多领域,因而激光切割技术的研究在国际上较为重视，目前已进入普遍开发阶段。与美国、欧盟、日本等发达国家相比，我国的数控激光机床控制设备还处于低端产品阶段，而且绝大部分核心技术还依赖于外国进口。目前，国际上的德国通快TRUMPF、瑞士百超BYSTRONIC和意大利PRIMA等知名公司在激光切割技术这一方面做的十分出色。

我国作为世界上经济发展速度最快的国家,市场上新设备的控制和传统设备在技术上的升级换代,对数控激光切割技术的需求越来越大。在这种形势下, 我国应抓住这一机遇, 开发研制出具有自主知识产权的高水平、高质量、高可靠性的数控激光切割机床。

3. 研究的基本内容与计划

本课题控制系统的硬件包括ethernet总线、spi总线、dspic33e芯片、伺服交流电机、pc机等部分。为了使pc机识别并正常地与控制器进行通讯，编写了控制器的ethernet总线驱动程序，并提供调用驱动的接口函数库，用户可以方便地与控制器硬件通讯。

13周完成资料的收集，并完成开题报告。

4. 研究创新点

本课题采用ethernet总线和控制dspic芯片的应用，设计其接口电路，并驱动两台交流伺服电机。

通过pc机实现g代码解释和直线、圆弧抛物线等曲线插补，将插补的坐标值通过ethernet总线传给dspic控制芯片，以便控制两台交流伺服电机按照规定的轨迹运行。

达到精度控制在0.001mm及以上，速度达60m/min及以上。