熔丝沉积成型控制系统及工艺的研究

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1、摘要快速成型技术是九十年代发展起来的一项高新技术具有非常广阔的应用前景但是国内企业应用快速成型技术依赖国外生产的设备导致应用成本高昂影响了快速成型技术在国内的推广和应用熔丝沉积FDM快速成型设备不使用激光器因此其运行成本低且其加工效率高制件的强度大因此研究和开发国产化的熔丝沉积快速成型设备具有重要的意义熔丝沉积快速成型涉及到机械数控高分子材料和计算机等技术本文主要研究熔丝沉积成型的控制系统和分析在FDM工艺成型过程中影响成型件精度的因素在本中心研制HRP系列快速成型设备的基础上FDM设备借鉴以往的经验基于单台PC机和通用型控制

2、板卡配合模块化的软件系统以开放式总线结构作为数控系统的整体结构在设计FDM设备控制系统时按照开放式数控系统对于稳定性安全性实时性和通用性的要求采用高性能的WindowsNT操作系统作为FDM设备的工作平台设计了FDM控制系统设备层硬件结构及驱动程序设备层硬件结构包括位置控制系统送丝电机可调速控制系统和温度控制系统的设计最后通过做大量的实验分析了FDM工艺在成型过程中影响成型件精度的因素结合实验提出了许多切实有效的提高其精度的措施在熔丝沉积工艺中有较高的应用价值关键词快速成型熔丝沉积硬件结构精度IAbstractRapidpro

3、totyping(RP)technologyisakindofadvancedmanufacturingtechnologydevelopedinthelast20th,whichhasverygoodapplicationprospect.ButmajoritiesofenterprisesapplyingRPtechhavetoimporttheadvancedRapidPrototypingequipmentsthatareveryexpensivewhichlimitthewideusagesoftheRapidPro

4、totypingtechnologyinChina.TheFusedDepositionModeling(FDM)devicehasnolaser,sotheequipmentischeaper,plusitshighefficiencyandhighaccuracy,itissignificanttoresearchanddeveloptheFDMdevice.FDMtechisrelatedtotechnologiesofmechanics,CNC,macromoleculematerialandcomputerscien

5、ce.Inthisarticle,thecontrolsystemofFDMHRPR-IdeviceandfactorsinfluencingtheprecisionofthemanufacturingpartsintheprocessofmachiningofFDMwerepresentedindetail.TheResearchofFDMdeviceisdevelopedreferencingtheresearchexperiencesofdevelopingseriesofHRPdevice.TheFDMdeviceis

6、baseonasinglePCanduniversalcontrolcard.Applyingthemodulatedsoftwaresystemandopenbusstructure,theFDMsystemisdesigned.Satisfiedtothedemandofthestability,securityandreal-time,WindowsNTisappliedasthesoftwareplatformofHRPR-I,andthehardwarestructureofthecontrolsystemandth

7、edevicedriverprogramwasdeveloped.Thehardwarestructureincludesthedrivercontrolsystem,speedadjustableofDCMotorcontrolsystemandtemperaturecontrolsystem.Lastly,accordingtothetestresult,thefactorsinfluencingtheprecisionsofthemanufacturingpartsintheprocessofmachiningwerep

8、resentedindetail.Aseriesofmeasurementforimprovingtheprecisionarealsoputforward,whichhavebeenusedsuccessfullyinthefuseddepositionmodellingp