LOM工艺参数匹配控制系统研究

发布时间：2024-05-10 23:14

　　激光叠层制造工艺（LOM）作为快速原型制造（RP）技术的一种，由于其成型速度 快、原型成型精度及强度较高等优点而备受关注。但与传统制作工艺相比，LOM原 型在成型质量上还存在较大差距，其原因主要是激光功率的控制还没有得到完满的 解决，针对这一问题，本文进行了深入的研究。 首先，本文对LOM工艺的成型机理进行了深入的分析，在此基础上建立了以实 现恒切割深度为目标的参数匹配计算机控制模型。模型分析表明，要保证LOM原 型的成型质量，就必须保证激光功率与扫描速度之间的正比关系。同时，本文对参 数匹配控制模型在其它快速原型制造工艺及普通激光切割加工工艺中的适用性进行 了讨论。 根据该控制模型，本文提出了以扫描速度的变化直接控制激光功率变化的控制 方案，并且通过选择频率电压转换器（9400FVC）和开方器，设计出了参数匹配控制 系统，在激光功率和扫描速度之间建立了正比关系，并解决了激光功率与放电电流 之间存在的非线性问题。 最后，对本参数匹配控制系统的控制性能进行了理论分析，并采用MatLab软件 的Smulink模块对系统进行了仿真实验。二者的结果均表明，参数匹配控制系...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 快速原型制造技术
        一、 快速原型制造技术产生的背景
        二、 RP技术的内涵
        三、 RP技术的典型工艺
        四、 RP技术的应用
    1.2 激光叠层制造技术
        一、 LOM工艺
        二、 激光单元工作特性
    1.3 RP技术的新进展
        一、 RP的商业进展
        二、 RP的技术进展
        三、 RP的应用进展
    1.4 本文的研究内容及安排
第二章 LOM工艺参数匹配控制模型的建立
    2.1 LOM工艺特性分析
        一、 RP工艺分析
        二、 扫描速度分析
        三、 激光与成型生相互作用分析
        四、 本节小结
    2.2 参数匹配控制模型的推导
        一、 模型的提出
        二、 模型的推导
    2.3 参数匹配控制模型的分析
        一、 切口宽度讨论
        二、 切割深度讨论
        三、 模型的适用性
第三章 参数匹配控制系统方案设计
    3.1 参数匹配控制方案
        一、 控制方案的提出
        二、 跟踪耦合控制的一般原理
        三、 本控制方案与跟踪耦合控制的异同
    3.2 激光单元与位移单元分析
        一、 位移单元扫描速度输出信号分析
        二、 激光单元工作特性与原理
        三、 匹配控制方案图
        四、 功能器件的选择
    3.3 控制流程分析
        一、 流程关系
        二、 主要流程分析
        三、 本章小结
第四章 参数匹配控制系统的实现
    4.1 功能器件设计的依据
        一、 各环节转换系数分析
        二、 系统工作点的确定
        三、 转换系数的计算
    4.2 频率电压转换器的设计
        一、 频率电压转换器的选择
        二、 LOM工艺中940OFVC的工作原理
        三、 9400FVC电路元器件参数及电路参数的确定
        四、 频压转换电路的讨论与改进
    4.3 开方器的设计
        一、 普通开方器的工作原理
        二、 LOM工艺中开方电路的改造
        三、 辅助器件的选择及电路参数的确定
        四、 本章小结
第五章 参数匹配控制系统控制性能分析
    5.1 参数匹配控制系统品质分析
        一、 快速性分析
        二、 准确性分析
        三、 本节小结
    5.2 系统仿真实验
        一、 仿真模型
        二、 仿真结果分析
第六章 结束语
参考文献：
致谢



本文编号：3969161