低成本选择性激光烧结设备控制系统研究与开发

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要，i选择性激光烧结(SLS)快速成型技术具有成形速度快、成形材料广泛等优点，但是因为其核心的扫描部件一振镜及动态聚焦系统依赖进口，导致接机价格昂贵，影响了该类成型技术在国内推广和应用。因此，研究和开发低成本SLS设备具有非常重要的意义。l作者在分析了国内SLS设备对国外扫描系统过度依赖的弊端后，提出了利用国产的振镜及动态聚焦硬件模块，开发具有自主知识产权的扫描控制系统，替代国外产品，从根本上降低整个SLS设备价格的技术方案。因此，本文重点研究了振镜及动态聚焦系统的控制方法，通过对其数学模型的分析，设计了控制算法，针对扫描过程中存在的技术难点，

2、一一进行了解决，使得实现自主的振镜控制软件成为可能。在设计SLS设备控制系统时，首先研究了低成本SLS烧结设备硬件上的选择方法，说明了各个控制模块的工作原理。结合数控系统平台对于稳定性和安全性要求，采用高性能WindowsNT操作平台作为SLS设备的工作平台并设计了NT下的控制软件。该控制软件根据NT操作系统的特点，按照控制功能划分了多个控制模块，根据备个模块的实时性要求，设计了基于中断请求优先级的控制系统，实现了具有实时性和开放性的数控系统。在进行加工试验中，发现国产振镜系统存在由于机械和光学系统安装误差因素造成的综合误差，这种误差影响了最终加工件的精度。本文分析了振

3、镜安装过程中综合误差的来源和对扫描结果造成的影响。验证了课题组设计的误差校正方法，通过对比性的试验证明该方法能够明显的纠正由于综合误差造成的扫描平面的畸变。关键字：低成本选择性激尧磊结设备振镜与动态聚焦windo＼w7s7NT控制系统中断优先级误差校正y＼—／7＼／7VI华中科技大学硕士学位论文AbstractSelectivelasersintering(SLS)rapidprototypingtechnologyhasmanymerits：lowtimecostandmanyselectionsofworkmaterials．ButSLSmachine’Skeyco

4、mponent--scanninganddynamicfocusingsystemisdependedonimport，whichmakesitdifficulttoreduceSLSmachine’Shighprice．So，itissignificanttodevelopalow-costSLSmachine．ThedefectofdependentdemandforforeignscanningsystemisdescribedandanewtechnicalprojectisintroducedtoreducethehighpriceofSLSRPM．Inord

5、ertoachievethis，theprincipleofthescanninganddynamicfocusingsystemshouldbestudied，andadomesticscanninganddynamicsystemisadoptedtosubstituteforimportedproduct．TllismethodisabletodecisivelyreduceSLSmachines’price．Inthisdissertation，themathematicmodelofscanningsystemisconcentrated，andcontrol

6、algorithmisdesigned．Somedifficultiesofcontrolofscanningsystemareovercame．AlloftheseillakeitpossibletorealizeOBI"project．InthedevelopmentoncontrolsystemofsisRPM，somemethodsandrulersisintroduced：themethodofhardwareselectioniSdiscussedandthedifferentfunctionofcontrolsystemisdividedandillust

7、rated．Intheselectionofso,waredevelopingplatform，WindowsNTisintroducedandthecontrolsoftwareisdesignedtobaseonit．nlecontrolsoftwareisdesignedtobemodularizedandopen-ended，eachpartofitisrunningondifferentinterruptrequestprioritylevels．Inthispaper,thesekeytechnologiesaredescri