基于固高GE300的激光3D打印机开放式数控系统研究
发布时间：2021-01-04 11:26
选择性激光熔化（SLM）技术是近几年发展起来的一种快速成形技术,它比其他快速成形技术更高效,更方便,未来发展前景更加广阔。通过SLM技术成形的金属零件单品致密性接近100%,尺寸精度高、表面粗糙度好。由于国外技术的垄断,中国在3D打印机控制系统方面的发展相对缓慢,大型激光3D打印设备主要依靠进口。对3D打印机的控制系统进行研究,可以改善打印效果,提高成形精度,所以有必要研发一款激光3D打印机的控制系统。本文以选择性激光熔化技术为基础,研发出一套基于固高GE300的激光3D打印机开放式数控系统。首先分析了激光3D打印机的工作原理,确定了激光3D打印机的工作流程。设计了激光3D打印机机械系统,确定了铺送粉系统与激光扫描系统的设计方案,为后期激光3D打印机整机的研发工作奠定了基础。研究采用“PC机+运动控制器”的控制方案,对激光3D打印机的硬件控制部分进行了开发,详细设计了进给伺服系统、激光系统以及位置检测系统硬件控制电路,完成了硬件电器部分的连线,通过编写的代码程序对各硬件控制部分进行了测试,各部分工作正常。为实现SLM 3D打印机控制系统对3D打印切片软件生成的控制代码进行准确、高效的译...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SLM原理示意图
东理工大学硕士学位论文 第二章 激光3D 打印机工作过程分析及机械系统设路发出驱动信号，驱动各轴电机动作，通过一层一层打印堆积叠加的方式将实体成型出来，每当完成一层的成型工作后成型工作台下降一层厚度距离并判断是否打印完成，如此循环，直到打印出三维实体零件[39] 2.1.3 三维模型分层切片处理整个 3D 打印过程第一步需要通过 CAD 软件（如 UG SolidWorks）创建成型零件的三维模型，并导出 STL 文件[39] STL 文件是用三角形面片记录模型表面的一种格式，已经成为快速成型领域中的数据交换标准 三维模型分层切片处理指的是将 STL 文件导入切片软件生成打印路径信息的过程 本课题使用的 3打印切片软件为 Simplify 3D，其功能非常强大，参数设置详细，可自由添加支撑，切片速度极快，能预览打印过程 图 2.3 为 Simplify 3D 运行主界面
山东理工大学硕士学位论文 第二章 激光3D 打印机工作过程分析及机械系统设同的打印参数列表 双击进程或点击下方编辑按钮，会弹出 FFF Settings 窗口，如图 2.4 所示，此时可对进程进行编辑 打印参数，即打印模型时在切片软件中设置的打印速度 填充率 路径和其他参数 合理的设置参数，将有利于模型的成型效果[43]
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术研究概况[J]. 陈志茹,夏承东,李龙,楚瑞坤,周德敬. 金属世界. 2018(04)
[2]激光选区熔化金属3D打印设备现状与发展趋势[J]. 杨泽云,杜青泉,门正兴,郑金辉,李其,马亚鑫. 大型铸锻件. 2018(04)
[3]金属零部件制造的3D打印技术现状及发展趋势[J]. 鲍飞,陈善忠,韩韡,缪锋. 新材料产业. 2018(05)
[4]金属3D打印技术的研究[J]. 蒲以松,王宝奇,张连贵. 表面技术. 2018(03)
[5]金属3D打印技术的发展现状及制约因素[J]. 黄忠,韩江. 山东农业工程学院学报. 2018(03)
[6]3D打印技术发展现状[J]. 樊昱,李芬霞,郭峰,张新涛,高晓婷. 世界有色金属. 2017(22)
[7]浅析3D打印机的新进展和新应用[J]. 周理想,陈晓康,武山. 科技创新与应用. 2017(28)
[8]金属选区激光熔化的研究现状[J]. 田杰,黄正华,戚文军,李亚江,刘建业,胡高峰. 材料导报. 2017(S1)
[9]金属3D打印技术研究现状及其趋势[J]. 黎志勇,杨斌,王鹏程,李俏,莫玉梅. 新技术新工艺. 2017(04)
[10]基于Boost正则表达式的数控系统译码模块设计[J]. 王宏甲,赵庆志,刘慧. 组合机床与自动化加工技术. 2017(04)
硕士论文
[1]基于AVR单片机的四轴数控雕刻机控制系统的研究与设计[D]. 王宏甲.山东理工大学 2018
[2]基于ARM的激光烧结型3D打印机控制系统研究[D]. 刘波.山东理工大学 2018
[3]利用3D打印技术仿造印章印文鉴定之初探[D]. 高圣亚.华东政法大学 2018
[4]FDM快速成型表面质量及其性能研究[D]. 周倩.山东大学 2017
[5]金属激光选区熔化设备控制系统设计[D]. 刘亚洲.河北科技大学 2017
[6]激光烧结快速成型设备控制系统设计研究[D]. 梁斌.湖北工业大学 2017
[7]3D打印成形及着色系统的设计与实现[D]. 矫轶男.大连理工大学 2017
[8]FDM桌面型3D打印机的整体设计及成型工艺研究[D]. 郭宇鹏.中北大学 2017
[9]金属激光选区熔化设备成型系统研究[D]. 王文奎.河北科技大学 2016
[10]激光选区熔化快速成型设备结构设计[D]. 李志伟.南京理工大学 2016
本文编号：2956686
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SLM原理示意图
东理工大学硕士学位论文 第二章 激光3D 打印机工作过程分析及机械系统设路发出驱动信号，驱动各轴电机动作，通过一层一层打印堆积叠加的方式将实体成型出来，每当完成一层的成型工作后成型工作台下降一层厚度距离并判断是否打印完成，如此循环，直到打印出三维实体零件[39] 2.1.3 三维模型分层切片处理整个 3D 打印过程第一步需要通过 CAD 软件（如 UG SolidWorks）创建成型零件的三维模型，并导出 STL 文件[39] STL 文件是用三角形面片记录模型表面的一种格式，已经成为快速成型领域中的数据交换标准 三维模型分层切片处理指的是将 STL 文件导入切片软件生成打印路径信息的过程 本课题使用的 3打印切片软件为 Simplify 3D，其功能非常强大，参数设置详细，可自由添加支撑，切片速度极快，能预览打印过程 图 2.3 为 Simplify 3D 运行主界面
山东理工大学硕士学位论文 第二章 激光3D 打印机工作过程分析及机械系统设同的打印参数列表 双击进程或点击下方编辑按钮，会弹出 FFF Settings 窗口，如图 2.4 所示，此时可对进程进行编辑 打印参数，即打印模型时在切片软件中设置的打印速度 填充率 路径和其他参数 合理的设置参数，将有利于模型的成型效果[43]
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术研究概况[J]. 陈志茹,夏承东,李龙,楚瑞坤,周德敬. 金属世界. 2018(04)
[2]激光选区熔化金属3D打印设备现状与发展趋势[J]. 杨泽云,杜青泉,门正兴,郑金辉,李其,马亚鑫. 大型铸锻件. 2018(04)
[3]金属零部件制造的3D打印技术现状及发展趋势[J]. 鲍飞,陈善忠,韩韡,缪锋. 新材料产业. 2018(05)
[4]金属3D打印技术的研究[J]. 蒲以松,王宝奇,张连贵. 表面技术. 2018(03)
[5]金属3D打印技术的发展现状及制约因素[J]. 黄忠,韩江. 山东农业工程学院学报. 2018(03)
[6]3D打印技术发展现状[J]. 樊昱,李芬霞,郭峰,张新涛,高晓婷. 世界有色金属. 2017(22)
[7]浅析3D打印机的新进展和新应用[J]. 周理想,陈晓康,武山. 科技创新与应用. 2017(28)
[8]金属选区激光熔化的研究现状[J]. 田杰,黄正华,戚文军,李亚江,刘建业,胡高峰. 材料导报. 2017(S1)
[9]金属3D打印技术研究现状及其趋势[J]. 黎志勇,杨斌,王鹏程,李俏,莫玉梅. 新技术新工艺. 2017(04)
[10]基于Boost正则表达式的数控系统译码模块设计[J]. 王宏甲,赵庆志,刘慧. 组合机床与自动化加工技术. 2017(04)
硕士论文
[1]基于AVR单片机的四轴数控雕刻机控制系统的研究与设计[D]. 王宏甲.山东理工大学 2018
[2]基于ARM的激光烧结型3D打印机控制系统研究[D]. 刘波.山东理工大学 2018
[3]利用3D打印技术仿造印章印文鉴定之初探[D]. 高圣亚.华东政法大学 2018
[4]FDM快速成型表面质量及其性能研究[D]. 周倩.山东大学 2017
[5]金属激光选区熔化设备控制系统设计[D]. 刘亚洲.河北科技大学 2017
[6]激光烧结快速成型设备控制系统设计研究[D]. 梁斌.湖北工业大学 2017
[7]3D打印成形及着色系统的设计与实现[D]. 矫轶男.大连理工大学 2017
[8]FDM桌面型3D打印机的整体设计及成型工艺研究[D]. 郭宇鹏.中北大学 2017
[9]金属激光选区熔化设备成型系统研究[D]. 王文奎.河北科技大学 2016
[10]激光选区熔化快速成型设备结构设计[D]. 李志伟.南京理工大学 2016
本文编号：2956686
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