三轴串并联激光切割机床

本激光切割是激光加工行业中一项重要的应用技术，也是激光加工中应用最多的加工方

式。我国的数控激光切割机生产，经过近20年的发展已取得了很大成就。我国的激光切割机产

品与国外先进产品相比，还有较大差距，主要表现在切割机的运行速度低，动态精度差，配套

功能不够，切割工艺参数不完善和切割断面质量不易保证等。

为了使得新型切割机床的切割效率更高，切割质量进一步提升，本项目专门开发出了一款

更加高效的软件控制系统。通过该软件来控制嵌入式运动控制器，进而控制三个伺服电机的运

动。利用机构运动学原理，推导出两个并联结构的运动变换模型。采用VC++编程语言，结合

了开放式控制系统的多层次、模块化设计方法在Windows操作系统平台上编写了控制软件。

本项目在传统激光切割机床的基础上，提出了一种新型激光切割机床的结构串并联激光切

割机床，在激光切割的过程中，可以自动合理地选择串并联杆件进行控制执行机构，使得切割

效率更高，机床振动减小。

本项目为了保证控制系统的安全可行性，对多个方面进行了研究。首先对串并联结构的插

补算法进行研究，提高了运动部件运动的合理性以及切割速度；其次，对该串并联结构进行了

干涉检验和奇异性分析，验证了该机构的可行性；再次，对在切割过程中的共边图形以及边界

等问题进行了深入研究和规划，使得图形的加工次序更加合理；最后，本系统需要根据数控G

代码进行控制，将DXF文件中的加工图案转化为G代码具有非常重要的作用，所以对DXF转G

代码的规则进行了更加深入的分析，并完成软件操作功能。