本研究针对现有激光三维堆积离焦量开环控制的现状,自行研发离焦量实时闭环控制系统,使Z轴每层提升量△Z和工件每层堆积高度△h保持一致,以保证激光堆积过程中,每层离焦量都控制在允许范围内。从而避免了外观上,上粗下细、上细下粗或边缘锯齿状现象。论文描述和分析了目前激光三维堆积过程中的各种闭环控制的研究现状,介绍了目前激光三维堆积过程中离焦量实时闭环控制的研究现状,提出了基于位移传感器测距和基于CCD测距的两套控制方案。通过对比,本课题采用了在PC机平台下基于CCD、QCapture、C#开发的“激光堆积成型间距动态监测工具”检测装置和在工控机平台下,基于C++二次开发PMAC运动控制卡的控制软件相结合的方案,实现在激光三维堆积过程中对z轴上移量实时闭环控制。本控制方案主要分为三部分：出光口与工件间距数据采集,数据传输与z轴反馈控制。该方案充分利用CCD的图像采集功能和C#,C++强大的编程功能以及PMAC便于二次开发的特点,实现了硬件软件有机结合的机电一体化控制。激光堆积过程是多参数共同作用的非常复杂的物理冶金过程,采用图像处理的测距方法避免了熔池上方粉末飞溅、高温、等离子云、烟云蒸腾等对测量带来的不利影响,这些优点也是现有位移传感器所欠缺的。本课题通过将测量值和预设值对比来决定PMAC驱动z轴每层上移量。试验证明：实施本课题离焦量实时闭环控制方案后出光口与工件间距数值波动控制在±0.25mmm之内,即激光堆积过程中,每层离焦量变化控制在±0.25mmm范围之内,堆积成形件精度比没有采用离焦量实时闭环控制的成形件精度更高,成形件内外表面更光滑,并没有出现锯齿状,有效的提高了三维堆积过程的稳定性和成形件的质量。