基于運動控制卡的電弧噴涂快速制模設備及工藝研究.pdf

1、電弧噴涂快速制模技術(shù)是一種快捷、方便、實用的模具制造技術(shù)，具有制模周期短、工藝簡單、易于推廣、制模成本低、精度和壽命能滿足某種特定的功能需要等特點，綜合經(jīng)濟效益良好，特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制、工藝驗證和功能驗證以及多品種小批量生產(chǎn)。本文綜合運用軟件、機械、快速模具、材料等方面知識對電弧噴涂快速制模技術(shù)中的設備及工藝問題進行較為全面的研究，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　 本文結(jié)合機、電、控制和成形技術(shù)，運用運動控制卡+PC組合實現(xiàn)

2、電弧噴涂軌跡和基本參數(shù)的自動控制，實現(xiàn)三維曲面的自動電弧噴涂。與手工噴涂相比，組織更加均勻，涂層的質(zhì)量顯著提高，可以有效運用到快速制模工藝。綜合運用了電弧噴涂技術(shù)和運動控制技術(shù)，以較低成本來實現(xiàn)設備自動化，同時將自動化電弧噴涂技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)相結(jié)合應用到快速制模領域是本文的創(chuàng)新之處。
　　 本文采用運動控制卡+PC的方案來實現(xiàn)運動控制，通過滾珠絲桿副將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為噴槍的直線運動來實現(xiàn)噴槍三維空間運動。運動控制的整體思路

3、是利用運動控制卡控制步進電機運動，進而控制噴槍按照實物形狀沿X、Y、Z三個方向運動，達到自動控制電弧噴涂過程的目的。
　　 通過對噴涂工藝需求分析，本文使用Visual C++6.0編寫G代碼解釋、圓弧插補和噴涂軌跡顯示程序，然后由Proe生成G代碼，再經(jīng)過自行編寫的解釋軟件結(jié)合已經(jīng)編寫好的插補函數(shù)生成適用于運動控制卡的運動脈沖控制指令。同時設計并搭建了一個供電弧噴涂快速制模使用的運動平臺，通過力學分析和計算來設計驗證運動平臺可

4、靠性。
　　 本文對送絲電壓和噴涂距離兩個工藝參數(shù)進行選取和實驗，研究送絲電壓和噴涂距離對金屬殼層力學性能的影響，從實驗結(jié)果及分析中可知，在140mm至180mm的噴涂高度范圍內(nèi)，若優(yōu)先考慮硬度，則應選取下限高度，若有限考慮變形量，則應選取上限高度。
　　 由于散熱不均等原因，金屬涂層內(nèi)部存在很大的殘余應力，容易發(fā)生塑性變形，導致金屬涂層所復制的外形失真。因此噴涂過程中金屬涂層的冷卻方式極為重要。通過對電弧噴涂快速制模工