关于激光喷丸运动控制系统方面的专题综述报告

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1、 本 科 毕 业 论 文 文 献 综 述 毕业论文题目毕业论文题目： 激光喷丸系统运动控制软件编： 激光喷丸系统运动控制软件编 制及喷丸改性实验制及喷丸改性实验 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 系系 别：别： 专业班级：机械设计制造及其自动化专业班级：机械设计制造及其自动化 关于关于激光喷丸激光喷丸运动控制运动控制系统系统方面的专题综述报告方面的专题综述报告 机电一体化技术的发展状况是衡量一个国家机械工业发展水平的重要标志。 运动控制技术是机电一体化技术的核心部分。因此，对运动控制技术作深入细致 的研究，把握国内外运动控制技术的最新发展动态，开发运动控制类产品是摆在 我们面前的一个重大课

2、题。 在激光喷丸领域在激光喷丸领域 12 ，激光喷丸工艺是利用高能脉冲激光在零件表面产生冲 击波，冲击波作用于金属表面产生的机械“冷作”作用使表面金属材料达到压缩 和塑性变形的效果；表面金属材料塑性变形的结果是在零件表面造成残余压应 力，而残余压应力增强了零件材料对表面相关破坏(如疲劳、腐蚀疲劳和应力腐 蚀裂纹)的抵抗能力。激光喷丸工艺的最大优越性在于激光喷丸工艺可使飞机和 航空发动机零部件在同一零件上的不同区域达到各自不同的抗疲劳性能。 当零件 上的不同区域要求不同的抗疲劳性能时，激光喷丸工艺可以发挥其“点冷作”的 优越性，通过调整工艺参数使零件不同的区域达到不同的残余应力强度和深度， 从而

3、实现不同的抗疲劳性能。这是以往常规喷丸工艺所难以实现的，这一优越性 赋予了飞机和航空发动机设计师更宽广的零件设计空间。 进行激光喷丸首先要具备激光喷丸机， 由于航空零部件的结构特点和激光喷 丸工艺的“点”工作特性，要求激光喷丸机具有较高的自动化程度。利用目前成 熟的三轴、 四轴或五轴数控加工中心的控制系统将不难实现上述激光喷丸工艺的 要求。美国的激光喷丸设备处于相对成熟和工业应用推广阶段，但主要的应用领 域还局限于航空发动机零部件， 而激光喷丸设备存在的效率低是其最大的不足之 处。对国内而言现有的激光喷丸设备仅限于试验阶段，激光器的控制不成熟，这 限制了激光喷丸工艺的应用和快速发展 3 。 在

4、自动控制领域在自动控制领域，开放式控制系统具有软件和硬件开放性，它能使人们自由 的选择控制装置、伺服放大器、执行单元等，模块化开放式运动控制系统是当今 运动精致技术的发展方向。 基于PC和运动控制卡的伺服系统正演绎着一场工业自 动化的革命。目前，常用的多轴控制系统主要分为3大块：基于PLC的多轴定位控 制系统，基于PC_based的多轴控制系统和基于总线的多轴控制系统。由于PC机在 各种工业现场的广泛应用，先进控制理论和DSP技术实现手段的并行发展，各种 工业设备的研制和改造中急需一个运动控制模块的硬件平台， 以及为了满足新型 数控系统的标准化，柔性化，开放性等要求，使得基于PC和运动控制卡的伺服系 统备受青睐 4 5 。 采用PC运动控制卡作为上位控制可充分利用计算机资源，用于运动过程、 运动轨迹都比较复杂，且柔性比较强的机器和设备。从用户使用的角度来看，基 于PC机的运动控制卡主要是硬件接口(输入输出信号的种类、性能)和软件接口 (运动控制函数库的功能函数)的差异。 运动控制卡是基于PC机各种总线的步进电机或数字式伺服电机的上位控制 单元，