激光雕刻技术在加工技术中比较常见,激光雕刻加工主要利用激光对工件的汽化效应、光化学效应和熔蚀效应来实现。激光雕刻具有非接触、低噪声、高速度等特点,非常适合于亚克力板、橡胶、木材等非金属的雕刻加工,并在广告、服装、印刷、工艺品等行业获得了广泛的应用。随着激光雕刻机应用范围的普及,研发通用性强、成本低廉的激光雕刻机控制系统具有重要的意义。本文对激光雕刻机控制系统展开研究,设计了一种基于ARM+FPGA的激光雕刻机控制系统。从激光雕刻机的加工原理和工作过程出发,通过分析比较不同类型的数控系统提出了激光雕刻机控制系统的设计方案。主控制板采用ARM+FPGA的结构,具有控制激光雕刻机的运动系统和激光器的功能,个人计算机作为辅助设备用于处理加工图形生成加工文件。个人计算机与主控制板之间通过USB接口传输数据。设计了系统的硬件结构,选用STM32F417芯片作为系统的主控芯片,使用SD卡作为板上存储设备,针对ARM芯片USB接口资源不足的问题使用CH341T芯片进行接口扩展。开发了ARM上的控制程序,分析了小线段高速加工方案,采用小线段速度前瞻算法和优化的数据采样插补算法,可以实现小线段之间的高速衔接。分析了位图雕刻与矢量图雕刻的加工特点,分别给出了位图和矢量图的雕刻方法与数据处理方式,并优化了雕刻时激光头的换行轨迹。开发了个人计算机软件用于辅助激光加工,辅助软件包括交互式绘图模块、文件读写模块、CAM模块与通讯模块。最终分别对辅助软件和ARM上程序进行了调试,以验证激光雕刻机控制系统的图形编辑、切割与雕刻等功能。