異步熱絲切割泡沫模樣成型裝置的研究.pdf

1、對(duì)于單件小批量的消失模鑄造，其模樣制作一般采用二維數(shù)控電熱絲切割裝置切割聚苯乙烯泡沫組合成型。目前，工程實(shí)際中多數(shù)企業(yè)仍然采用手工電熱絲靠板切割，難以保證模樣表面質(zhì)量和尺寸精度。
　　二維電熱絲切割能夠提高切割的效率和精度，但只能加工外形結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的模樣，不能加工曲面。國(guó)外市場(chǎng)上通過四軸及四軸以上（含機(jī)器人）的裝置完成曲面模樣的加工，但是普遍存在裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴以及加工柔性低等問題。另外，不同廠家的裝置采用不同標(biāo)準(zhǔn)格式的加

2、工代碼，給操作人員帶來了不便，因此，對(duì)于EPS泡沫模樣曲面的加工辦法不多。開發(fā)一套異步熱絲切割泡沫模樣成型裝置，兼容這些加工路徑代碼，對(duì)消失模鑄造和實(shí)型鑄造的發(fā)展具有重要意義。
　　采用電熱絲加熱作為刀具能夠迅速地切割EPS泡沫板材，二維熱絲切割裝置通過控制電熱絲兩個(gè)端點(diǎn)位置來完成泡沫模型加工，固定到系統(tǒng)裝置的兩端控制點(diǎn)相對(duì)位置始終保持不變，稱為同步切割。當(dāng)電熱絲兩端控制點(diǎn)相對(duì)位置發(fā)生變化，裝置對(duì)應(yīng)為異步熱絲切割。本文首先采用三維

3、設(shè)計(jì)軟件Pro/Engineer對(duì)異步熱絲切割裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并完成了裝置的組裝。并選用了先進(jìn)合適的運(yùn)動(dòng)控制卡+驅(qū)動(dòng)裝置模式，保證了裝置效率與運(yùn)行的穩(wěn)定性。
　　其次，基于Windows開發(fā)平臺(tái)Visual Studio軟件自主開發(fā)了一套裝置控制軟件SmartCutting，通過軟件分層設(shè)計(jì)思想完成軟件模塊的分類設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，根據(jù)功能將軟件分為軟件解析模塊、異常檢驗(yàn)?zāi)K、參數(shù)設(shè)置模塊、虛擬仿真模塊以及裝置驅(qū)動(dòng)加工模塊，每個(gè)模塊分別完成

4、其對(duì)應(yīng)功能。為解決多種格式代碼兼容性以及更好地實(shí)現(xiàn)模塊間的交互，提出了適合本裝置的標(biāo)準(zhǔn)格式代碼中間路徑，并且提高了軟件的可復(fù)用性。通過使用兩條加工路徑組合的方式進(jìn)行路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)中間路徑的生成。虛擬仿真模塊作為SmartCutting軟件核心功能模塊，完成了三維模型仿真建立、虛擬加工仿真模擬以及實(shí)時(shí)加工仿真模擬，解決了模型加工過程存在的不確定性問題，并為模型設(shè)計(jì)提供了有效地幫助。
　　最后，基于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行了組裝及調(diào)試，針對(duì)