分段注射-雕刻快速成形裝備控制系統(tǒng)及工藝研究.pdf

1、分段注射/雕刻快速原型制造工藝(decomposed Injection Sculpturing,DIS)是一種離散/堆積成形方法與數(shù)控切削加工復(fù)合的新工藝。該工藝同時(shí)具有離散/堆積成形的柔性和機(jī)械加工的高精度。本文就DIS工藝平臺(tái)控制系統(tǒng)、材料工藝性能和注射工藝模擬與優(yōu)化等方面展開(kāi)了深入實(shí)驗(yàn)研究。全文主要研究?jī)?nèi)容概況如下： 首先從分段注射/雕刻快速成形工藝的需出發(fā)，闡述了DIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理，并在此基礎(chǔ)上，從ID

2、S實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)等方面闡述了DIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)方案；并對(duì)選用的TH可切削蠟及THW-51S水溶蠟相關(guān)的加工成型特性進(jìn)行了分析，為后續(xù)DIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟硬件開(kāi)發(fā)及工藝實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。 其次，根據(jù)分段注射/雕刻快速成形工藝中注射與雕刻相互交替進(jìn)行的特點(diǎn)，本文以“通用PC+PMAC”為硬件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)控制與過(guò)程參數(shù)控制系統(tǒng)。其中以通用PC作為上位機(jī)完成控制系統(tǒng)中的非實(shí)時(shí)任務(wù)，采用運(yùn)動(dòng)控制器PMAC作

3、為下位機(jī)完成實(shí)時(shí)的控制任務(wù)。對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器、伺服單元以及液壓控制單元的工作原理作了詳盡的分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得合理的參數(shù)設(shè)置，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了DIS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的控制功能。 再次，對(duì)所選擇的零件材料(可切削蠟)與支撐材料(水溶蠟)的工藝性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研與分析。主要包括機(jī)床切削參數(shù)、刀具選擇對(duì)水溶蠟成形表面粗糙度的影響； 注射參數(shù)對(duì)可切削蠟翹曲變形的影響。 最后，利用MPI(Moldflow Plastics I