極坐標(biāo)下3D打印機(jī)平面插補(bǔ)算法研究.pdf

1、3D打印技術(shù)作為發(fā)展勢(shì)頭最快的造型技術(shù)，將數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM和材料工程等科學(xué)研究的先進(jìn)成果融合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)型復(fù)雜，品種多樣的材料的成型，具有產(chǎn)品質(zhì)量高、開發(fā)周期短、集成性高、柔性高等特點(diǎn)。在3D打印的多種方法中，金屬焊接快速成型技術(shù)作為3D打印的一個(gè)正在發(fā)展中的分支，同樣受到國內(nèi)外的廣泛研究。伴隨用戶對(duì)焊接件零件復(fù)雜性和多樣性的需求的增長，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了極角坐標(biāo)式的3D金屬堆焊機(jī)，可成型由圓曲線構(gòu)成的焊接件。
　　極坐標(biāo)

2、3D金屬堆焊機(jī)在平面內(nèi)的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸分別控制極角和極半徑方向的進(jìn)給。如采用直角坐標(biāo)系下的插補(bǔ)算法，不能完成規(guī)定的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，難以成型規(guī)定輪廓軌跡。為了匹配相適應(yīng)插補(bǔ)問題，本文研究了極坐標(biāo)系下的插補(bǔ)算法。
　　本文在分析直角坐標(biāo)系下的插補(bǔ)算法的基礎(chǔ)上，對(duì)極坐標(biāo)的插補(bǔ)算法進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)、優(yōu)化和驗(yàn)證，分別設(shè)計(jì)了極坐標(biāo)系下的逐點(diǎn)比較法和時(shí)間分割法。對(duì)比兩種算法，確定極坐標(biāo)系下的時(shí)間分割法更能滿足系統(tǒng)要求，并且采用目前較為流行的開放式數(shù)控模式：

3、上位計(jì)算機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡相結(jié)合來達(dá)到插補(bǔ)器的軟硬件實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。選擇PT運(yùn)動(dòng)模式來實(shí)現(xiàn)時(shí)間分割插補(bǔ)算法，進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，達(dá)到極坐標(biāo)成型金屬工件的目的。本文的主要撰寫內(nèi)容有如下：
　　首先，簡單介紹金屬堆焊3D打印技術(shù)，并引入極坐標(biāo)插補(bǔ)算法。
　　其次，設(shè)計(jì)極坐標(biāo)下的逐點(diǎn)比較法和時(shí)間分割插補(bǔ)算法，并應(yīng)用 DELPHI對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)極坐標(biāo)插補(bǔ)的數(shù)據(jù)處理和加工控制，對(duì)算法的具體設(shè)計(jì)程序流程進(jìn)行詳細(xì)地介紹，并且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法。同時(shí)