激光切割是一种新兴的热切割方式,具有高精度、高效率、低污染等优点,已经成为热切割技术的发展热点之一。为了满足激光切割装备的自动化、高精密化和控制方式数字化等要求,本文在上海市科委光科技重大专项项目支持下,研究与开发了具有自主知识产权的板材激光切割数控系统软件,以满足我国激光切割技术的发展要求。本文在分析比较目前常用的基于PC的数控系统体系结构和操作系统实时性的基础上,采用了基于ServoWorks数控系统平台的全软件型数控系统体系结构,并对系统进行了多任务调度分析和数据转换分析,为切割机数控系统各功能模块协调、高效工作奠定了良好的基础。开发了功能较为齐全的切割机数控系统软件,并针对激光切割的特殊工艺,研究了数控加工路径自动生成的方法,包括回退、故障恢复和列表点曲线的切割路径自动生成。丰富了切割机数控系统的功能,提高了激光切割装备的自动化水平。分析了切割机数控程序的图形自动编程方法,详细讲述了参数化图形库、手工套料和DXF文件的解析与转换三个图形自动编程功能模块的原理和设计与实现的方法,缩短了编制零件加工程序的周期。探讨了激光加工参数对切割质量的影响,分析了切口的能量分布模型,根据切割过程中的能量平衡方程建立了功率密度最佳化的功率-速度匹配模型,开发了数控系统的功率控制模块,将激光功率自适应控制功能集成到板材激光切割数控系统上。最后,对课题研究内容进行了总结与展望,希望可以对激光切割数控系统的深入研究与开发提供一定的借鉴作用。