论文部分内容阅读
金属零件激光直接制作技术(Direct Laser Fabrication, DLF)是在激光熔覆技术的应用基础上,结合快速成型制造离散-堆积原理发展起来的一种先进制造技术。区别于传统的去材加工技术,只需将CAD/CAM模型数据输入到成型控制系统,借助数据处理软件、快速成型平台、激光熔覆技术、送丝系统,即可制造出致密性金属零件。由于这种先进制造技术具有生产成本低,周期短,成型复杂型面,市场响应快,并且制造的零件具有优越的综合性能等特点,目前已经受到学界和制造业的广泛关注。
作为金属熔覆工艺技术的载体,开放式控制系统以其灵活的参数设计,成熟的模块配置和良好的兼容性为融合了多门学科技术的金属熔覆成型技术提供了良好的解决方案。
本为以快速成型技术的工艺特点和控制系统理论为基础,对基于金属零件激光直接快速成型的轮廓扫描平台系统进行了初步研究,特别是对成型系统的硬件平台构建和快速成型的数据处理算法做了一定研究。论文的主要内容如下:系统阐述金属直接快速成型技术的发展过程和面临的主要难点,分析和研究DLF成型机理和CLI文件特征,对DLF工艺过程中的轮廓轨迹形成进行了初步研究并对其成型方案设计进行了科学论证,结合当前的开放式控制系统应用技术,提出了一套科学可行的轮廓轨迹扫描成型方案。根据机械设计相关理论和金属快速成型的工艺特点,设计出结构简单实用的三维成型平台,并以PC机和PMAC运动控制器作为成型系统的硬件控制核心构建移动平台控制系统,通过设计运动控制系统和数据处理系统,形成了基于DLF技术的扫描移动平台伺服系统,开发出基于VC的良好人机界面。通过后期对DLF金属成型加工的仿真实验分析研究,验证了平台系统设计的科学性和可行性.优化整体系统的技术参数,达到了预期的研究目标。