随着世界资源的日益枯竭和环境污染的愈发严重,高效的利用资源已成为当前世界的一大趋势.再制造由于能使装备全寿命周期呈现闭合状态而得到极大的重视.而作为再制造重要手段之一的激光再制造技术也得到了进一步的发展。而当前在非规则形体零件的激光再制造上往往存在着成本高昂、操作复杂等特点,为了降低非规则形体零件激光再制造的成本,提高激光再制造系统的灵活性。本文通过对非规则形体零件的激光再制造工艺进行研究,提出了一种针对非规则形体零件激光再制造的新思路,其具有一定的理论意义和现实应用意义。本文主要从以下几个方面进行了相关研究:首先,搭建了一套具有一定精度能进行三维运动的平台。通过对滚珠丝杠、电机等相关零部件的选型设计确定了运动结构基础,并通过合理的安装为非规则形体零件的激光再制造提供了三维运动条件。其次,研制了一套运动控制系统。通过合理的运动轨迹规划及PLC、触摸屏等相关程序的设计,实现了非规则形体零件的外形轮廓数据读取、激光头对零件外形轮廓的跟随运动等。再次,为进一步提高系统的精度及稳定性,特采用模糊PID的控制思路对步进电机进行优化控制,并利用MATLAB对其进行了仿真验证,且与传统PID控制做了比较。最后,对样机进行了精度验证实验、轮廓仿形实验、激光再制造实验等。从仿真结果可以发现,相比较于传统PID控制,利用模糊PID控制可以进一步提高步进电机的响应速度,能更有效的消除步进电机运行中可能存在的失步与震荡现象,有利于提高系统的精度和稳定性。从样机实验结果可以发现,本文所研制的系统对非规则形体零件具有一定的仿形能力,能在一定程度上实现非规则形体零件激光再制造中控制恒离焦量的目的,且通过触摸屏的设计,进一步提高了系统人机交流的便利性,有利于增强系统的扩展推广能力。