金属高能脉冲熔积快速成型系统关键技术研究

发布时间：2017-05-25 02:01

  本文关键词：金属高能脉冲熔积快速成型系统关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当今世界对新产品的需求日益膨胀,为满足市场的巨大要求,必须加快产品的设计及加工速度,因此快速成型技术顺应而生。快速成型技术以增材制造为思想,以降维制造为手段,实现三维原型件或功能件的先进制造技术。大部分快速成型技术关注于非金属样件的加工,已有的金属快速成型装置大多采用激光器或是电子束作为成型的探头,然而此类设备的结构具有复杂、功耗较大、寿命较短的缺点。本项目的研究目的是采用高能气体保护脉冲冷弧技术成型,利用红外测温技术实时进行监控,实现激光实时补偿与降温的金属高能脉冲熔积快速成型。 本项目主要研究内容包括；熔积喷头研究与选型；成型系统机械结构设计；控制电路的设计；成型过程中实时温度控制研究。关键技术有ESD技术、ATmega2560、C#、A4988、氩气降温与激光补偿。熔积喷头采用ESD技术可以使成型件结合强度高及低热输入,机械结构设计中最为关键的是电机驱动模块的设计,采用A4988不仅精度高,而且控制简单灵活。整个系统控制核心是ATmega2560,可以实现电机、喷头与温度的控制,还可以实现将CAD制图模块制作出的三维立体模型通过C#编写上位机软件将G码自动解析。 最终,本文成功的设计了金属高能脉冲熔积快速成型系统,并在塑料原型系统上对关键技术进行了验证。
【关键词】：快速成型 ESD技术 氩气降温 激光补偿
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH16
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-12
• 1.1 研究背景6-8
• 1.2 金属快速成型国内外研究现状及分析8-9
• 1.3 课题的目的及意义9-10
• 1.4 研究主要内容10-12
• 第二章 金属高能脉冲熔积快速成型系统12-20
• 2.1 金属高能脉冲快速成型原理12-15
• 2.2 原型系统总体架构15-17
• 2.3 熔积喷头研究与选型17-18
• 2.4 本章总结18-20
• 第三章 成型系统机械结构设计20-26
• 3.1 部分零件设计20
• 3.2 步进电机的选型20-21
• 3.3 步进电机驱动模块设计21-22
• 3.4 制作与测试22-24
• 3.5 本章总结24-26
• 第四章 核心控制模块和软件26-34
• 4.1 控制电路总体结构26-27
• 4.2 关键模块的设计与实现27-30
• 4.3 通信软件部分30-31
• 4.4 CAD成型软件接口31-32
• 4.5 本章总结32-34
• 第五章 成型过程中实时温度控制研究34-62
• 5.1 设计方案34-36
• 5.2 关键技术36-40
• 5.3 装置实物与测试40-58
• 5.4 改进后的控制方法58-61
• 5.5 本章总结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-66
• 致谢66-68
• 附录68-74
• 作者简介74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 戴季东;非接触红外测温器在工业温控领域的应用[J];电子仪器仪表用户;1996年01期

2 郭呈祥;红外测温新技术[J];工科物理;2000年02期

3 雷小伟;杨瑞;齐风华;孙朋朋;符浩;马艳霞;;先进的熔化极气体保护焊焊接技术发展[J];材料开发与应用;2013年02期

4 晏敏,彭楚武,颜永红,曾云,曾健平;红外测温原理及误差分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2004年05期

5 杨立;红外热像仪测温计算与误差分析[J];红外技术;1999年04期

6 林咏海;毛海涛;张锦龙;冯伟;柴秀丽;牛金星;李方正;;一种半导体激光器驱动电源的设计[J];激光杂志;2006年01期

7 晏敏,颜永红,曾云,曾健平;非接触式红外测温原理及误差分析[J];计量技术;2005年01期

8 刘海萍;苏世彬;;基于DS18B20的温度采集系统设计[J];科技信息;2009年11期

9 马明;;基于DS18B20的温度采集平台设计[J];江苏科技信息;2011年07期

10 樊强;张敏;李霞;;基于DS18B20的温度采集系统设计与实现[J];农机化研究;2011年12期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杜乃成;弧焊机器人金属快速成形研究[D];天津大学;2009年

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本文编号：392443