本研究针对目前激光三维堆积层高开环控制的现状,自行开发研制一套层高随动控制系统。使Z轴单层提升高度ΔZ与成形件单层堆积高度Δh保持一致,来保证成形件每层都有相同的离焦量。从而克服了形貌的上粗下细、上细下粗以及边缘锯齿状现象。论文分析了现有激光加工过程中各种闭环控制研究现状,介绍了目前激光成形过程中层高随动控制的研究现状。提出了两套控制方案,通过对比,课题采用了以激光位移传感器为检测装置,上下位机结构的喷头随动控制方案。上位机(IPC)负责串口通信打开、与PMAC通信建立、数据接收处理显示、Z轴实时调整以及完成一些加工辅助功能;下位机单片机系统负责A/D转换,完成向上位机的数据传送。激光位移传感器作为控制量的检测装置实现层高数据的间接采集,单片机与工控机之间采用RS232通信。该方案充分利用了工控机强大的处理和运算能力,以及便于编程开发的优势,实现了以工控机为核心的一体化控制。激光三维堆积过程是一个多参数共同作用的复杂物理冶金过程。采用激光位移传感器避免了熔池上方粉末飞溅、等离子云、烟云蒸腾、高温等对测量带来的不利影响,很好的完成了位移量的采集任务。本方案通过将测量值与设定值比较来决定数控系统Z轴微动量。实验证明:实施本方案后喷头微动控制在±0.3mm之内即层高变化控制在±0.3mm之内。堆积成行件精度比没有采用层度随动控制的成形件精度更高。成形件内外表面光滑,没有出现锯齿状。有效的提高了三维堆积过程的稳定性、三维堆积成形件的质量。