壓電陶瓷微滴噴射快速成型工藝與控制的研究.pdf

1、微滴噴射成型(MJM)是一種比較先進(jìn)的快速成型技術(shù)，具有使用熱塑性材料以按需噴射的方法成型實(shí)體零件的功能，工作原理接近老式的噴墨打印機(jī)。由于這種工藝可以使加工材料以微滴的形式按需噴射到指定的位置，進(jìn)而形成三維形狀的實(shí)體零件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工零件精度高等優(yōu)點(diǎn)。微滴噴射成型不僅可以以低成本實(shí)現(xiàn)一般快速成型工藝的功用，而且在功能梯度零件、生物制造和微制造等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。本文對(duì)微滴噴射快速成型工藝與控制進(jìn)行了研究，并試制了面向水滴和

2、石蠟的微滴噴射成型系統(tǒng)，同時(shí)編寫了相應(yīng)的控制軟件和控制電路，還對(duì)該工藝進(jìn)行了初步試驗(yàn)，得出了合理的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
　　 課題制作的微滴噴射快速成型系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、成型頭三個(gè)主要部分。
　　 微滴噴射成型系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理軟件主要負(fù)責(zé)快速成型工藝的前處理工藝，可以完成對(duì)Pro/E軟件生成的STL格式文件進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、分層、補(bǔ)償、掃描等數(shù)據(jù)處理。本文還對(duì)補(bǔ)償算法進(jìn)行了專門的研究。最后得到快速成型機(jī)所需

3、要的各種加工路徑與控制等信息。
　　 微滴噴射成型系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以較先進(jìn)的TMS320F2812DSP芯片為核心，其主要作用是接收控制軟件發(fā)出的加工路徑與控制信息，同時(shí)通過(guò)PID算法等算法控制XY方向的伺服電機(jī)使工作臺(tái)能夠由相應(yīng)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)各種所需要的動(dòng)作，進(jìn)而較好的完成對(duì)設(shè)備的控制。
　　 當(dāng)微滴噴射成型設(shè)備的成型頭加工零件時(shí)。首先需要在成型頭內(nèi)裝入加工材料，然后通過(guò)加熱器將加工材料加熱成液態(tài)并流入噴嘴處，并在壓