激光切割装置系统设计

张国栋，祁瑞敏

（郑州华信学院 机电工程学院，河南 郑州 451100）

激光切割主要采用聚焦镜把光束聚成非常小的光点，使得光点处达到很高的功率密度，这时光束的能量能绝大部分的射入到材料当中，此时，材料就会很快被加热到汽化程度，蒸发形成空洞，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被融化的材料。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。

1 系统总体设计

该系统主要包括3部分：上位机、下位机和切割装置组成。切割装置主要由激光发射部件和控制电机组成，激光发射部件为固定部分，被切割材料装在运动部件上。运动部件主要有两个步进电机控制，分别为纵向运动控制电机（Y轴控制电机）和横向运动控制电机（X轴控制电机）。在切割材料时，当只有轴电机转动时，被切割物体将被延Y轴方向（纵向）切割开，当只有Y轴电机转动时，被切割材料将被延X轴方向（横向）切割开，X轴电机和Y轴电机能同时拉动被切割物体，当Y轴电机和X轴电机同时运动时，被切割物体将被延一条曲线切割开来。切割曲线L为：

其中X表示坐标轴X方向，Vx表示X轴电机的转速，Tx表示X轴电机的运行时间；Y表示为坐标轴的Y方向，Vy表示Y轴电机的转速，Ty表示Y轴电机的运行时间。示意图如图1所示。

图1 激光切割装置示意图Fig.1 diagram of the laser cutting devic

2 软件设计

2.1 上位机设计

上位机主要采用VB语言来设计完成，VB是在Windows环境中广泛使用的应用程序语言，它以Basic语言为基础，具有可视化、面向对象程序设计、事件驱动机制等特点。……