激光珩磨技術(shù)是一種新型的表面微觀(guān)造型技術(shù),特別適用于發(fā)動(dòng)機汽缸孔內表面的加工處理。對發(fā)動(dòng)機汽缸孔內表面進(jìn)行激光珩磨處理的主要目的是:提高汽缸孔內壁的硬度和耐磨性,并改善汽缸和活塞之間的潤滑效果,從而達到減磨延壽、提高密封性、降低耗油量、減少顆粒排放的效果。我國汽車(chē)產(chǎn)量和保有量不斷增加,汽車(chē)包括其它機動(dòng)車(chē)輛的尾氣污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴重。因此,研制發(fā)動(dòng)機汽缸孔激光數控沖床,對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和環(huán)保事業(yè)極為有利。

 這里分析現有數控系統軟硬件特點(diǎn)及類(lèi)型,并針對激光數控沖床的要求,研制開(kāi)發(fā)了一套開(kāi)放式數控系統。本文主要作了以下幾個(gè)方面的研究工作:

 1.系統分析了激光數控沖床的功能特點(diǎn)及工作原理,介紹了“單脈沖同點(diǎn)間隔多次”的加工工藝,研究了典型激光珩磨微形貌的加工參數。對激光數控沖床進(jìn)行了總體設計,主要包括激光器與光路部分、工作臺與驅動(dòng)部分、控制系統和輔助裝置四部分。

 2.結合激光數控沖床的功能需求,確定了以IPC機為基礎,以MC8041P運動(dòng)控制卡為核心的上下位機結構的硬件平臺。同時(shí)選用松下伺服系統作為機床的伺服進(jìn)給系統。在此基礎上,自制了一塊激光控制卡,實(shí)現運動(dòng)控制系統與激光器的協(xié)同控制,滿(mǎn)足“單脈沖同點(diǎn)間隔多次”加工工藝的需要。研究了運動(dòng)控制器、伺服單元以及編碼器和光柵尺的接口技術(shù),實(shí)現了激光數控沖床的控制功能。

 3.完成了系統軟件總體框架的設計,在激光數控沖床數控系統的軟件開(kāi)發(fā)中采用面向對象的程序設計語(yǔ)言VisualC++和模塊化的編程方法,建立了便于用戶(hù)操作的友好的人機交互接口界面。實(shí)現了伺服驅動(dòng)系統的實(shí)時(shí)控制、狀態(tài)數據的采集和顯示以及用戶(hù)參數的輸入等功能。

 4.在對激光數控沖床系統硬件和軟件設計完成之后,進(jìn)行了系統調試和微型貌加工的工藝實(shí)驗。工藝實(shí)驗結果表明:不管是該控制系統對伺服電機的控制精度還是與激光器協(xié)調工作的控制精度都是比較高的。

 5.對激光珩磨專(zhuān)用機床的數控系統研究,對于激光珩磨機床在我國的推廣應用及開(kāi)發(fā)我國自主知識產(chǎn)權的新型機床具有一定的理論和現實(shí)意義。