电子束3D打印控制系统的研究与设计

发布时间：2021-04-30 03:59

　　电子束3D打印技术以功率大、加工速度快以及运行成本低等优势,在加工制造业、医疗和航天航空等众多领域迅速得到推广与应用,本文针对课题“基于电子束的3D打印集成控制系统研制”,采用“IPC（工控机）+运动控制板卡”的硬件控制结构,并在Visual Studio2017开发环境中使用C#语言设计开发软件控制系统的方案研究并开发一种电子束3D打印控制系统。本文选用研华PCI-1245E运动控制板卡作为其硬件控制核心,为满足系统精度要求选用交流半闭环伺服控制系统进行控制,并针对工作台运动控制系统硬件部分进行选型设计;本文还设计了可输送不同直径丝材的送丝机构,同时还根据工艺要求对真空控制系统的真空机组进行了设计选型。G代码解释器是本文控制系统中的一个关键模块,故针对G代码解释器的预处理、词法分析、语法分析以及解释处理四大模块进行设计。预处理作为程序解释分析的第一步,主要负责删除G代码文件中多余的空格、注释和换行符等对后续解释无用的字符。词法分析是以单个程序段为单位扫描分析进行初级错误检查。语法分析主要采用自顶向下的方法检查程序段中语法是否存在格式错误。解释模块将G代码解释成运动控制板卡可识别的指令... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 3D打印技术概述
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文主要研究内容
2 电子束3D打印系统总体方案设计
    2.1 系统总体方案设计
        2.1.1 工作台运动控制系统
        2.1.2 送丝系统
        2.1.3 真空控制系统
        2.1.4 电源系统
    2.2 系统硬件设计方案
    2.3 系统软件设计方案
3 系统硬件设计及选型
    3.1 运动控制方案的选择
        3.1.1 采用通用或专用DSP芯片
        3.1.2 采用可编程逻辑控制器PLC
        3.1.3 采用以AVR单片机为核心的集成主板
        3.1.4 采用PCI运动板卡控制
    3.2 运动控制板卡选型
        3.2.1 PCI-1245E运动控制板卡
        3.2.2 端子板
    3.3 伺服系统的设计与选型
        3.3.1 伺服系统的基本特点
        3.3.2 伺服系统设计
    3.4 工作台运动控制系统硬件选型
        3.4.1 伺服电机和驱动器选型
        3.4.2 执行机构选型
        3.4.3 限位开关设计
    3.5 送丝系统设计
    3.6 本章小结
4 G代码解释器设计
    4.1 概述
    4.2 G代码解释器原理
    4.3 功能模块设计
        4.3.1 读取G代码
        4.3.2 预处理模块
        4.3.3 正则匹配
        4.3.4 词法分析
        4.3.5 语法分析
        4.3.6 解释
    4.4 实例验证
    4.5 本章小结
5 系统软件设计
    5.1 软件系统功能需求分析
    5.2 系统主界面
    5.3 送丝及工作台运动控制系统
    5.4 轨迹显示
    5.6 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3168793