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等离子熔积制造(Plasma Powder Deposition Manufacturing,PPDM)采用材料增加技术和铣削去除技术快速制造金属零件。新型的五轴联动等离子数控机床系统利用计算机技术,通过数控机床,使用等离子熔积制造技术,可直接快速加工出具有一定表面精度和强度的金属零件。但目前的数控系统(CNC)大都是机械去除加工专用设备,其功能无法满足将材料增加技术和铣削去除技术复合的技术需求,且其扩展性差,不利于二次开发。对此,本文提出了采用智能运动控制卡,开发开放式数控系统(Open CNC)。该数控系统交互性好,可扩展性强,利于二次开发,能根据需要解决等离子熔积制造中的工艺问题。开放式数控系统软件是基于WINDOWS平台,使用Microsoft Visual C++ 6.0开发的,采用面向对象的编程技术编写。研究开发采用“NC嵌入PC”结构模式,通过PC内部总线实现数据的交换和控制。主要功能是实现集加工路径规划、NC代码生成、加工控制和加工实时检测于一体,并且最终与实际加工工艺相结合,改善传统数控机床对等离子熔积制造的局限。本文主要针对数控系统软件的运动控制模块进行开发并介绍。该模块也是采用Visual C++6.0工具,主要实现数控机床的各种运动加工控制,功能包括:实现了回零、步进、手摇、手动等控制面板功能,对数控NC代码的识别翻译和执行控制,对刀具补偿和反向间隙补偿,加工实时错误监控等等。此外,论文还针对等离子熔积增材成形和铣削去除快速制造的技术要求,对等离子熔积成形参数和铣削加工刀具信息系统进行研究,在开放式数控系统软件中建立了熔积成形参数数据库和刀具信息数据库,以便于用户的自动化控制;针对等离子熔积成形中拐点堆积问题,提出了改变送粉流量方法和拐点平滑过渡方法两种解决方案;针对于多层成形中的层数问题,数控系统采用了NC代码程序任意层段选择执行的方案。最后运用开发的开放式数控系统软件在复合机床上进行了等离子熔积和铣削加工实验。实验结果表明:本文所建立的数控系统软件的运动控制模块和各种工艺研究方案可行,为等离子熔积制造的进一步优化提供了理论和实践基础。