激光雕刻技術(shù)憑借其非接觸加工、低噪音、高精度、高效率等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。國內(nèi)能夠研發(fā)出完善的三維激光雕刻機(jī)的企業(yè)或者研究單位較少,此外目前激光雕刻機(jī)具有雕刻精度較低以及資源浪費(fèi)等諸多缺點(diǎn)。本論文以實(shí)現(xiàn)激光雕刻機(jī)的三維雕刻為前提,以對激光雕刻機(jī)進(jìn)行研究和優(yōu)化等為目的。從整體的觀點(diǎn)出發(fā),在研究激光雕刻機(jī)的加工原理以及工作過程的基礎(chǔ)上,確立激光雕刻機(jī)的初步設(shè)計(jì)方案。首先進(jìn)行總體的布局設(shè)計(jì),確定激光雕刻機(jī)的大體結(jié)構(gòu)。本文設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是激光雕刻機(jī)的運(yùn)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。其中包括對主要的機(jī)械元件的進(jìn)行選擇,如:激光器、電機(jī)、開關(guān)電源等;對運(yùn)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);部分裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算;激光器以及步進(jìn)電機(jī)控制電路的研究和設(shè)計(jì);掉電保護(hù)功能的設(shè)計(jì)等。確定激光雕刻機(jī)的主要的參數(shù),對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并對其進(jìn)行必要的CAE分析;以保證激光雕刻機(jī)的工作的穩(wěn)定性和安全性。通過本文的研究,完成了激光雕刻機(jī)的設(shè)計(jì),進(jìn)行雕刻實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)分析,本文實(shí)現(xiàn)了激光雕刻機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及三維雕刻等。根據(jù)實(shí)際雕刻的效果對激光雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 激光加工的優(yōu)勢特點(diǎn)以及發(fā)展?fàn)顩r
        1.1.1 激光加工技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢
        1.1.2 激光加工技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
    1.2 激光雕刻機(jī)的概述
    1.3 激光雕刻機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 激光雕刻機(jī)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)
    2.1 激光雕刻機(jī)的基本知識
        2.1.1 激光雕刻機(jī)的基本原理
        2.1.2 激光雕刻機(jī)的加工流程
        2.1.3 激光雕刻機(jī)的系統(tǒng)組成
    2.2 激光雕刻機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 坐標(biāo)系的確定
        2.2.2 激光雕刻機(jī)總體布局
    2.3 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.3.1 光學(xué)系統(tǒng)的作用以及設(shè)計(jì)原則
        2.3.2 光學(xué)系統(tǒng)中主要元器件的選擇
        2.3.3 光學(xué)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 運(yùn)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.4.1 運(yùn)動系統(tǒng)介紹以及設(shè)計(jì)原則
        2.4.2 運(yùn)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.4.3 運(yùn)動系統(tǒng)中關(guān)鍵的元件的選擇
        2.4.4 運(yùn)動系統(tǒng)中部分結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)
    2.5 激光雕刻機(jī)輔助系統(tǒng)裝置
    2.6 本章小結(jié)
第三章 激光雕刻機(jī)的控制系統(tǒng)及電路接口設(shè)計(jì)
    3.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化
        3.1.1 控制系統(tǒng)的原理及要求
        3.1.2 DSP控制技術(shù)
        3.1.3 控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.4 TMS320F2812芯片
    3.2 主要控制電路和接口設(shè)計(jì)
        3.2.1 USB傳輸接口及電路設(shè)計(jì)
        3.2.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動接口及電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 激光器控制電路設(shè)計(jì)
        3.2.4 激光雕刻機(jī)掉電保護(hù)功能
        3.2.5 激光雕刻機(jī)相關(guān)軟件
    3.3 本章小結(jié)
第四章 激光雕刻機(jī)主要參數(shù)確定和關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)及其CAE分析
    4.1 激光雕刻機(jī)主要參數(shù)
    4.2 基于Workbench的關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)和分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 激光雕刻機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究及改進(jìn)優(yōu)化
    5.1 激光雕刻機(jī)的操作規(guī)范以及注意事項(xiàng)
    5.2 激光雕刻機(jī)的雕刻實(shí)驗(yàn)
    5.3 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的解決以及系統(tǒng)優(yōu)化
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決方法
        5.3.2 雕刻頭對焦問題
        5.3.3 激光雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)缺陷
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3834916