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激光喷丸系统运动控制软件编制及喷丸改性实验论文[带图纸].doc

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激光喷丸系统运动控制软件编制及喷丸改性实验论文[带图纸].doc

JINGJIANGCOLLEGEOFJIANGSUUNIVERSITY本科毕业论文激光喷丸系统运动控制软件编制及喷丸改性实验ESTABLISHMENTOFTHEMOTIONCONTROLSOFTWAREOFLASERSHOTPEENINGSYSTEMANDSHOTPEENINGMODIFICATIONEXPERIMENTS学生学号学生姓名专业班级指导教师姓名指导教师职称2012年6月I激光喷丸系统运动控制软件编制及喷丸改性实验专业班级J机械0804学生姓名吴天成指导教师周建忠职称教授摘要本文在分析了国内外多种类型的运动控制平台的基础上,设计并制作了一台适合激光喷丸系统的四轴运动控制平台。主要设计内容有①对运动控制系统中的上位机控制和伺服驱动等关键技术进行深入剖析②根据激光喷丸系统要求进行机械和电气部分的设计和制作,搭建激光喷丸运动控制平台,使运动控制系统和激光发射系统集成在同一个平台中。③利用研华PCI1240运动控制卡进行运动控制部分的设计,采用VISUALC软件调用运动控制卡中的运动函数库进行编程,使平台实现四根轴X,Y,Z,U各自的正反转运动,点动和联动功能,并可以按喷丸要求的轨迹移动。④利用PCI1761DI/O卡的数字量输出功能进行激光控制部分的编程,数字量输出一个字节的数,这个输出信号输入到单片机中作为单片机的输入信号,控制激光能量和频率。⑤编制一个RS232串口程序,为今后实现工控机与电机的通信做准备。⑥利用设计的软件对ZCUSN10P1铜合金进行喷丸实验,验证此系统的可行性,并对喷丸后的试样进行性能测试,包括残余应力测试和纳米压痕实验,并对测试结果进行分析,得出结论。本课题设计的激光喷丸运动控制系统一方面解决了喷丸平台的运动控制,另一方面可控制激光器的参数,使喷丸系统形成一个整体,而且具有较高的柔性。关键字运动控制;激光喷丸;运动控制卡;喷丸实验IIESTABLISHMENTOFTHEMOTIONCONTROLSOFTWAREOFLASERSHOTPEENINGSYSTEMANDSHOTPEENINGMODIFICATIONEXPERIMENTSABSTRACTBASEDONTHEANALYSISOFMANYTYPESOFMOTIONCONTROLPLATFORMOFTHEDOMESTICANDFOREIGN,DESIGNEDANDPRODUCEDAFOURAXISMOTIONCONTROLPLATFORM,IT’SSUITEDFORLASERSHOTPEENINGSYSTEMTHEMAINDESIGNCONTENTARE①TOANALYSISCONTROLSYSTEMOFPCCONTROLANDSERVODRIVEONTHEKEYTECHNIQUES②ACCORDINGTOTHELASERSHOTPEENINGSYSTEM’SREQUIREMENTS,DESIGNANDMANUFACTURETHEMECHANICALANDELECTRICALPARTS,BUILDINGTHELASERSHOTPEENINGMOTIONCONTROLPLATFORM,MAKETHEMOTIONCONTROLSYSTEMANDTHELASEREMISSIONSYSTEMINTEGRATEINTHESAMEPLATFORM③WITHADVANTECH’SPCI1240MOVEMENTCONTROLCARD,DESIGNINGMOTIONCONTROLPART,WITHVISUALCSOFTWARECALLSTHEMOVEMENTCONTROLCARD’SMOVEMENTFUNCTIONLIBRARY,MAKETHEPLATFORMHAVETHEFOURAXISES’X,Y,Z,UPOSITIVEANDNEGATIVEMOVEMENT,THEPOINTMOVEFUNCTION,ANDCANACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSOFTHESHOTPEENING’STRACKMOVE④WITHPCI1761DI/OCARD’SDIGITALOUTPUTFUNCTIONFORLASERCONTROLPARTOFTHEPROGRAMMING,DIGITALOUTPUTABYTESOFDATA,THEOUTPUTSIGNALISINPUTTOTHESINGLECHIPMICROCOMPUTER,THEDATAASTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERINPUTSIGNAL,CONTROLTHELASERENERGYANDFREQUENCY⑤PROGRAMASERIALPORTSOFTWARE,REALIZEINGSERIALCOMMUNICATIONFORTHEINDUSTRIALPC⑥DOINGTHECOPPERALLOYSHOTPEENINGEXPERIMENTSWITHTHESOFTWARE,TOPROVETHEFEASIBILITYOFTHESYSTEMANDDOTHEPERFORMANCETESTSFORTHESPECIMENSOFSHOCKPEENING,RESIDUALSTRESSTESTANDNANOCREASINGEXPERMENT,ANALYSETHERESULTOFTHETEST,ANDDRAWTHECONCLUSIONTHISLASERSHOTPEENINGMOTIONCONTROLSYSTEM,ONTHEONEHAND,SOLVEDTHESHOTPEENINGPLATFORMMOVEMENTCONTROL,ONTHEOTHERHAND,ITCANCONTROLTHEPARAMETERSOFTHELASERMACHINE,THISMAKETHESHOTPEENINGSYSTEMASAWHOLE,ANDWITHHIGHFLEXIBILITYKEYWORDSMOTIONCONTROL;LASERSHOTPEENING;MOTIONCONTROLCARD;PEENINGEXPERIMENTIII目录第一章绪论111运动控制概念的提出112运动控制器的现状及发展趋势113本课题研究的意义和主要内容5第二章运动控制平台的结构方案设计621电气部分的设计622四轴运动平台的设计9221角度调节台的设计9222四轴平台的总体设计1123本章小结12第三章运动控制平台的软件编制1331RS232串口通讯程序的编制13311RS232串口的简介13312RS232的程序编制1432运动控制软件的编制15321运动控制卡的介绍15322PC运动控制卡的控制方案介绍15323系统中PCI1240运动控制卡和PCI1761卡的介绍16324基于VISUALC的运动控制软件的开发2033本章小结24第四章激光喷丸改性实验2541激光喷丸技术简介2542铜合金的激光喷丸实验25421材料选择与试样制备25422实验装置及仪器27423实验参数方案27424后续性能测试28425实验结论3443本章小结34结论35致谢36参考文献37IV附录A39附录B43

注意事项

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