基于单片机的激光切割机控制系统设计
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ａ ｎｄ ｋ ｅ ｙ ｂｏａ ｒ ｄ， ａｎ ｄ ｔ ｏ ｗｒ ｉ ｔ ｅ ｔ ｈｅ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏｌ ｐ ｒ ｏ ｇｒ ａ ｍ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｚ ａｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏｍｐｌ ｅｔ ｅｄ ｔ ｈ ｅ ｄｅｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ ｎ ｃ ｌ ａｓ ｅｒ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈｉ ｎｅ ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ １ ．
１ 引言
激 光 是２ ０ 世 纪全 球 最重 要 的科 学发 现 之一 ，它刚 出
体 表 面领域 激 光 的高 温使 物体 熔化 分 解 ，与 此 同时 利 用
激 光 束的 同轴 气体 将 熔化 分 解 的材料 吹走 ，从 而保 证被 切 割 物与 激 光束 能够 沿 一定 的运 动轨 迹 作运 动 ，形 成 光
制部 分的 设计 。
关键 词 ：单片 机 步 进 电机 切割 机
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｕｓ ｉ ｎｇ ８９ ｃ ５２ ａｓ ｔ ｈｅ ｍ ａｓ ｔ ｅｒ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃｈ ｉ ｐ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａｐ ｅｒ ｄ ｅｓ ｉ ｇ ｎｅｄ ａ ｓ ｅｔ ｏｆ ｈ ａｒ ｄ ｗａｒ ｅ ｃｉ ｒ ｃｕ ｉ ｔ ｃ ｏｎｎ ｅｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｍｏｔ ｏ ｒ ｄｒ ｉ ｖ ｅｎ ｍａｔ ｃｈｉ ｎｇ ｓｏ ｆ ｔ ｗａｒ ｅ．ｃ ａｎ ｂｅ ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏｌ ｌ ｅｄ ｂ ｙ ８ ｇ ｃ ５２ ｓ ｔ ｅｐｐ ｅｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｌ ｅｍ ｅ ｎｔ ＸＹＺ ｄｉ ｒ ｅｃ ｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｍｏ ｖｅ ｍ ｅｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅｑ ｕｉ ｐ ｍ ｅｎ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｉ ｎｐ ｕｔ ／ ｏｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｐａ ｒ ｔ ｂａ ｓｅ ｄ ｏｎ ｓｉ ｎｇｌ ｅ ｃ ｈｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏｃ ｏｍ ｐ ｕｔ ｅｒ ｅｘｐ ａｎ ｄｅｄ， ｅｑｕｉ ｐｐ ｅｄ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｍｏｎｉ ｔ ｏｒ
生产 周期 ，又提 出 了 电加 工和 数控 步 冲技 术 。各 类切 割
加 工领 域 的快 速发 展 ，并 取得 了巨大 的社 会效 益 和 经济
效益 。 目前 在 我 国 ，激 光技 术 已普 遍 的应 用 于农 业 、工
方法都 有其各 自的优缺 点 。 目前 将 计 算机 数 控 技 术 与 激 光 器 、 自动 化 的 控 制
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｅ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ Ｃｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
【 中国分 类号 】 ＴＰ ３ ４ ２【 文 献标 识码 】 Ｂ 文 章编号 １ ６ ０ ６ － ５ １ ２ ３（ ２ ０１ ６）１ ２ － ０ ０ ６ ４ — ０ ３
・
青 岛橡 胶轮 胎设 计院
邢 媛 Ｘｉ ｎ ｇ Ｙｕ ａ ｎ
摘 要 ：本文 采 用８ ９ Ｃ５ ２ 单 片机作 为 主控 芯片 ，设 计 了一 套硬 件 电路 与 电机驱 动 相 匹配 的软 件连 接 ， 可 通 过８ ９ Ｃ５ ２ 单 片 机直 接控 制 步进 电机 运 动来 实现 设 备 ａ ｇ ｘ Ｙｚ 方 向 的动 作 。通 过 对单 片机 的 输入 ／ 输 出部 分进 行扩 展 ，配 备了 显示 器和 键 盘 ，并对 控 制程 序初 始化 进 行了 编写 ，完成 了激 光数 控 切割 机控
现 就 得到 了材 料 科 学家 们的 重视 。上世 纪七 十 年代 ，美
国 通 用 公 司 首 先 应 用 一 台 激 光 器 进 行 了 激 光 辐 射 以 提 高
实验 材料 的 耐磨 性研 究 ，并 于 三年 后 完成 了对 转 向器 表 面铸 铁材 质 的激 光淬 火 研 究 ，经激 光处 理 部分 的耐 磨 性
滑 形状 的切 割 缝 隙 。自从２ ０ 世纪 ７ ０ 年代 以 来数 控技 术 和 Ｃ０２ 激光 器技 术 得到 不 断发 展和 完 善 ，现 在 已经 成 为工 业切割 的重要加 工方 法之一 。从 上世 纪七十 年之后 ，各 国 为了提 升 火焰 切割 方 法带 来 的切 口质量 ，又 普 遍使 用
定 位与 高精 度 光 学系统 相 互结 合 ，已经成 为当 前激 光加 工技 术 的一 个 重要 发 展趋 势 。数控 激 光切 割 机 是集 电 、
业 、军 工 、 医学和 人们 的生 活 中。 “ 十 一五 ”期 间 我 国
在 激 光技术 领域 的主要 工 作 是保 持激 光 加工 继续 发 展 ，
Ｄ Ｉ Ｄ Ｉ Ｓ Ｃ Ｒ Ｅ Ｔ Ｅ Ｍ Ａ Ｎ Ｕ Ｆ Ａ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ Ｉ 离 散 制 造
基于单片机的激光切割机控制系统设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ Ｃｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｃ ｈ ｉ ｐ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ
较 以 前 提 高 了 十 几 倍 。 这 是 激 光 技 术 不 断进步 ，各 国对激 光 技术 的 研
究 也 投 入 了 大 量 的 人 力 和 资 金 ，从 而 促 进 了激 光 技 术 在
等离 子切 割 和氧 乙烷 火焰切 割 。后 期 为降低 冲压模 具 的
１ 引言
激 光 是２ ０ 世 纪全 球 最重 要 的科 学发 现 之一 ，它刚 出
体 表 面领域 激 光 的高 温使 物体 熔化 分 解 ，与 此 同时 利 用
激 光 束的 同轴 气体 将 熔化 分 解 的材料 吹走 ，从 而保 证被 切 割 物与 激 光束 能够 沿 一定 的运 动轨 迹 作运 动 ，形 成 光
制部 分的 设计 。
关键 词 ：单片 机 步 进 电机 切割 机
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｕｓ ｉ ｎｇ ８９ ｃ ５２ ａｓ ｔ ｈｅ ｍ ａｓ ｔ ｅｒ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃｈ ｉ ｐ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａｐ ｅｒ ｄ ｅｓ ｉ ｇ ｎｅｄ ａ ｓ ｅｔ ｏｆ ｈ ａｒ ｄ ｗａｒ ｅ ｃｉ ｒ ｃｕ ｉ ｔ ｃ ｏｎｎ ｅｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｍｏｔ ｏ ｒ ｄｒ ｉ ｖ ｅｎ ｍａｔ ｃｈｉ ｎｇ ｓｏ ｆ ｔ ｗａｒ ｅ．ｃ ａｎ ｂｅ ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏｌ ｌ ｅｄ ｂ ｙ ８ ｇ ｃ ５２ ｓ ｔ ｅｐｐ ｅｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｔ ｉ ｏｎ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｌ ｅｍ ｅ ｎｔ ＸＹＺ ｄｉ ｒ ｅｃ ｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｍｏ ｖｅ ｍ ｅｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅｑ ｕｉ ｐ ｍ ｅｎ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｉ ｎｐ ｕｔ ／ ｏｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｐａ ｒ ｔ ｂａ ｓｅ ｄ ｏｎ ｓｉ ｎｇｌ ｅ ｃ ｈｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏｃ ｏｍ ｐ ｕｔ ｅｒ ｅｘｐ ａｎ ｄｅｄ， ｅｑｕｉ ｐｐ ｅｄ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｍｏｎｉ ｔ ｏｒ
生产 周期 ，又提 出 了 电加 工和 数控 步 冲技 术 。各 类切 割
加 工领 域 的快 速发 展 ，并 取得 了巨大 的社 会效 益 和 经济
效益 。 目前 在 我 国 ，激 光技 术 已普 遍 的应 用 于农 业 、工
方法都 有其各 自的优缺 点 。 目前 将 计 算机 数 控 技 术 与 激 光 器 、 自动 化 的 控 制
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｅ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ Ｃｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
【 中国分 类号 】 ＴＰ ３ ４ ２【 文 献标 识码 】 Ｂ 文 章编号 １ ６ ０ ６ － ５ １ ２ ３（ ２ ０１ ６）１ ２ － ０ ０ ６ ４ — ０ ３
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青 岛橡 胶轮 胎设 计院
邢 媛 Ｘｉ ｎ ｇ Ｙｕ ａ ｎ
摘 要 ：本文 采 用８ ９ Ｃ５ ２ 单 片机作 为 主控 芯片 ，设 计 了一 套硬 件 电路 与 电机驱 动 相 匹配 的软 件连 接 ， 可 通 过８ ９ Ｃ５ ２ 单 片 机直 接控 制 步进 电机 运 动来 实现 设 备 ａ ｇ ｘ Ｙｚ 方 向 的动 作 。通 过 对单 片机 的 输入 ／ 输 出部 分进 行扩 展 ，配 备了 显示 器和 键 盘 ，并对 控 制程 序初 始化 进 行了 编写 ，完成 了激 光数 控 切割 机控
现 就 得到 了材 料 科 学家 们的 重视 。上世 纪七 十 年代 ，美
国 通 用 公 司 首 先 应 用 一 台 激 光 器 进 行 了 激 光 辐 射 以 提 高
实验 材料 的 耐磨 性研 究 ，并 于 三年 后 完成 了对 转 向器 表 面铸 铁材 质 的激 光淬 火 研 究 ，经激 光处 理 部分 的耐 磨 性
滑 形状 的切 割 缝 隙 。自从２ ０ 世纪 ７ ０ 年代 以 来数 控技 术 和 Ｃ０２ 激光 器技 术 得到 不 断发 展和 完 善 ，现 在 已经 成 为工 业切割 的重要加 工方 法之一 。从 上世 纪七十 年之后 ，各 国 为了提 升 火焰 切割 方 法带 来 的切 口质量 ，又 普 遍使 用
定 位与 高精 度 光 学系统 相 互结 合 ，已经成 为当 前激 光加 工技 术 的一 个 重要 发 展趋 势 。数控 激 光切 割 机 是集 电 、
业 、军 工 、 医学和 人们 的生 活 中。 “ 十 一五 ”期 间 我 国
在 激 光技术 领域 的主要 工 作 是保 持激 光 加工 继续 发 展 ，
Ｄ Ｉ Ｄ Ｉ Ｓ Ｃ Ｒ Ｅ Ｔ Ｅ Ｍ Ａ Ｎ Ｕ Ｆ Ａ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ Ｉ 离 散 制 造
基于单片机的激光切割机控制系统设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ Ｃｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｃ ｈ ｉ ｐ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ
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等离 子切 割 和氧 乙烷 火焰切 割 。后 期 为降低 冲压模 具 的