本文關(guān)鍵詞：熔融沉積快速成型出絲系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling,FDM)作為快速成型技術(shù)中一個(gè)較為成熟的技術(shù),因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低和無(wú)污染等特點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。但是,在實(shí)際FDM成型過(guò)程中,會(huì)因?yàn)槌鼋z系統(tǒng)工作穩(wěn)定性較差,而出現(xiàn)噴頭堵塞、漏絲和流涎等問(wèn)題,這些問(wèn)題都會(huì)直接關(guān)系到成型過(guò)程能否順利進(jìn)行,并對(duì)成型件的表面質(zhì)量有較大影響。針對(duì)以上問(wèn)題,本文對(duì)FDM出絲系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。論文的主要內(nèi)容如下：首先,對(duì)FDM出絲系統(tǒng)的總體功能要求進(jìn)行分析,根據(jù)具體的功能設(shè)計(jì)要求,分別從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、溫度控制模塊設(shè)計(jì)和出絲控制策略這三個(gè)方面制定整體設(shè)計(jì)方案。其次,對(duì)現(xiàn)有FDM出絲系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的一些缺陷進(jìn)行分析,并提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。針對(duì)現(xiàn)有送料裝置存在的問(wèn)題,提出一種彈簧自適應(yīng)送料裝置；根據(jù)熔體在流道中的沿程阻力分析結(jié)果,完成加熱塊和噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；為降低噴頭堵塞的可能性,提出一種內(nèi)置聚四氟乙烯管的進(jìn)料喉管；為保證送絲機(jī)構(gòu)對(duì)料絲進(jìn)給的準(zhǔn)確控制,給出料絲進(jìn)料長(zhǎng)度與步進(jìn)電機(jī)控制步數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。再次,針對(duì)現(xiàn)有FDM出絲系統(tǒng)溫度控制存在的一些弊端,提出采用模糊自適應(yīng)PID控制方法替換原有常規(guī)PID控制方法,并對(duì)這兩種方法的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果表明模糊自適應(yīng)PID控制方法的的控制效果超調(diào)量更小,趨于平穩(wěn)的速度更快。最后,分析與FDM出絲系統(tǒng)密切相關(guān)的一些工藝參數(shù)對(duì)成型件表面質(zhì)量的影響,提出出絲系統(tǒng)出絲控制策略的優(yōu)化方案,通過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)試件,進(jìn)行正交試驗(yàn),得到一系列FDM成型件,分析出絲控制策略對(duì)各成型件的影響,最終得到較優(yōu)的出絲控制策略。本文所設(shè)計(jì)的FDM出絲系統(tǒng)有效地解決了FDM成型過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的噴頭堵塞、漏絲和流涎等問(wèn)題,保證了成型過(guò)程的順利進(jìn)行,并使得成型件表面質(zhì)量有了明顯地提高。
【關(guān)鍵詞】：熔融沉積成型 出絲系統(tǒng) 模糊PID 工藝參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH16
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外FDM技術(shù)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 FDM設(shè)備發(fā)展?fàn)顩r9-10
• 1.2.2 FDM新工藝、新材料和新方法的研究10-11
• 1.3 FDM出絲系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 出絲系統(tǒng)擠出方式研究現(xiàn)狀11
• 1.3.2 溫度控制技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.3 工藝參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀13
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容及重難點(diǎn)13-15
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 FDM出絲系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)17-21
• 2.1 FDM出絲系統(tǒng)總體功能要求分析17
• 2.2 FDM出絲系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)17-20
• 2.2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計(jì)18
• 2.2.2 溫度控制模塊的方案設(shè)計(jì)18-20
• 2.2.3 出絲控制策略的優(yōu)化20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第三章 出絲系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)21-33
• 3.1 送料裝置的設(shè)計(jì)21-25
• 3.1.1 送料裝置設(shè)計(jì)方案的制定21-22
• 3.1.2 摩擦輪驅(qū)動(dòng)力分析及設(shè)計(jì)22-24
• 3.1.3 送料裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)24-25
• 3.2 加熱及噴嘴的設(shè)計(jì)25-29
• 3.2.1 流道中熔體沿程阻力的分析25-27
• 3.2.2 加熱塊的設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.3 噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-29
• 3.2.4 進(jìn)料喉管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29
• 3.3 風(fēng)向轉(zhuǎn)換風(fēng)道的設(shè)計(jì)29-30
• 3.4 送料裝置驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)30-31
• 3.4.1 步進(jìn)電機(jī)與微步控制30-31
• 3.4.2 步進(jìn)電機(jī)對(duì)料絲的驅(qū)動(dòng)31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第四章 基于模糊自適應(yīng)PID控制的溫度控制模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)33-45
• 4.1 PID控制方法及其局限性33-35
• 4.1.1 PID控制33-34
• 4.1.2 常規(guī)PID控制在FDM出絲系統(tǒng)溫度模塊中的應(yīng)用及其局限性34-35
• 4.2 模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)35-39
• 4.2.1 模糊控制器35-37
• 4.2.2 模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)37-39
• 4.3 基于模糊自適應(yīng)PID控制的溫度控制模塊的實(shí)現(xiàn)39-44
• 4.3.1 溫度控制模塊數(shù)學(xué)模型的建立39-40
• 4.3.2 溫度控制系統(tǒng)Simulink仿真40-41
• 4.3.3 溫度控制模塊的軟件實(shí)現(xiàn)41-43
• 4.3.4 模糊自適應(yīng)PID控制與常規(guī)PID控制的實(shí)際應(yīng)用比較與分析43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 出絲控制策略的分析與優(yōu)化45-55
• 5.1 影響成型件表面質(zhì)量的一些工藝參數(shù)的分析45-46
• 5.2 出絲控制策略?xún)?yōu)化方案的提出46-47
• 5.3 出絲控制策略?xún)?yōu)化方案的驗(yàn)證與分析47-53
• 5.3.1 試驗(yàn)設(shè)備及條件47-48
• 5.3.2 標(biāo)準(zhǔn)試件的設(shè)計(jì)48-49
• 5.3.3 試驗(yàn)方法49-50
• 5.3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析50-53
• 5.4 本章小結(jié)53-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 總結(jié)55
• 6.2 展望55-57
• 致謝57-59
• 參考文獻(xiàn)59-62

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 歐陽(yáng)名三,余世杰,鄭詩(shī)程,蘇建徽;戶(hù)用光伏電源模糊自適應(yīng)PID控制的研究[J];電力電子技術(shù);2003年02期

2 白瑞祥,陳曉艷,費(fèi)春國(guó);模糊自適應(yīng)PID控制及控件實(shí)現(xiàn)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2003年S2期

3 陳曉沖,王萬(wàn)平;常規(guī)PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制仿真研究[J];機(jī)床與液壓;2004年12期

4 董紅生;模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)[J];儀器儀表用戶(hù);2005年03期

5 蔣紅武;麥云飛;;模糊自適應(yīng)PID控制在電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)中的應(yīng)用[J];機(jī)械制造;2007年10期

6 殷云華;樊水康;陳閩鄂;;自適應(yīng)模糊PID控制器的設(shè)計(jì)和仿真[J];火力與指揮控制;2008年07期

7 易杰;;模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2009年09期

8 任毅;朱笑聰;趙克;孫力;;模糊自適應(yīng)PID控制方法分析及仿真研究[J];伺服控制;2011年01期

9 張安明;;模糊自適應(yīng)PID在船舶汽柴機(jī)組并聯(lián)電站中的應(yīng)用研究[J];上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào);2012年01期

10 郭磊;陳文會(huì);劉小民;;模糊自適應(yīng)PID在汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)中的仿真研究[J];電子設(shè)計(jì)工程;2013年07期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王曉楓;;模糊自適應(yīng)PID電液位置伺服系統(tǒng)研究[A];全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2009年會(huì)論文集[C];2009年

2 白瑞祥;陳曉艷;費(fèi)春國(guó);;模糊自適應(yīng)PID控制及控件實(shí)現(xiàn)[A];首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

3 王貴成;汪勇;張占勝;常靜;徐心和;;自適應(yīng)模糊PID控制器的設(shè)計(jì)[A];2008中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)進(jìn)展大會(huì)論文集（Ⅰ）[C];2008年

4 張勝利;安連祥;;一種模糊自適應(yīng)PID控制器的仿真研究[A];'2002系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)論文集（第四卷）[C];2002年

5 鄭時(shí);鄭文;金霞;;基于模糊自適應(yīng)神經(jīng)推理的區(qū)域經(jīng)濟(jì)瓶頸診斷系統(tǒng)[A];2007'儀表，自動(dòng)化及先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集（二）[C];2007年

6 黃銀萍;唐志勇;;工程機(jī)械電液比例閥控制系統(tǒng)模糊PID控制器研究[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)流體傳動(dòng)與控制分會(huì)第六屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

7 盧京潮;張家明;蔡華;;飛機(jī)橫側(cè)向通道模糊自適應(yīng)調(diào)參控制律設(shè)計(jì)[A];2007年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集[C];2007年

8 胥良;郭松林;孫桂蘭;李忠勤;;基于預(yù)測(cè)模型的模糊自適應(yīng)PID控制器在有源電力濾波器中的應(yīng)用[A];第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（二）[C];2008年

9 郭榮祥;沙峰;趙金鳳;;模糊自適應(yīng)PID控制在換熱站自動(dòng)控制中的研究[A];自動(dòng)化技術(shù)與冶金流程節(jié)能減排——全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2008年會(huì)論文集[C];2008年

10 楊學(xué)友;穆慧靈;陳坤紅;張屹;施婕;李鋒凱;;模糊PID算法控件的簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)[A];全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2013年會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 杜文吉;模糊控制系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];西安電子科技大學(xué);1999年

2 繆志農(nóng);基于狀態(tài)空間方法的自適應(yīng)模糊控制研究[D];西南交通大學(xué);2006年

3 郝萬(wàn)君;模糊建模與控制及其在電廠(chǎng)熱工自動(dòng)控制中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

4 方煒;空天飛行器再入飛行的模糊自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制[D];南京航空航天大學(xué);2008年

5 張松濤;模糊多模型船舶運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D];大連海事大學(xué);2006年

6 王志勇;基于模糊混沌的板形識(shí)別與控制技術(shù)的研究[D];燕山大學(xué);2006年

7 韓京元;非線(xiàn)性板球系統(tǒng)的監(jiān)督分層智能自適應(yīng)控制算法研究[D];吉林大學(xué);2014年

8 吳學(xué)禮;兩類(lèi)非線(xiàn)性過(guò)程的智能控制方法及其應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2005年

9 楊光友;混合粒子群優(yōu)化及其在嵌入式智能控制中的應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2006年

10 張青;育果袋成型裝備測(cè)控系統(tǒng)研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張恒;基于模糊PID的電熱前床控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 黃西密;無(wú)人艇建模及操縱運(yùn)動(dòng)仿真的研究[D];大連海事大學(xué);2015年

3 司亞楠;罐裝SO_2用于制糖澄清工段的硫熏強(qiáng)度模糊PID控制系統(tǒng)研究[D];廣西大學(xué);2015年

4 張若谷;蒸汽鍋爐燃燒系統(tǒng)不同工況特性分析及控制方案研究設(shè)計(jì)[D];廣西大學(xué);2014年

5 陳優(yōu);基于模糊-PID的ATO系統(tǒng)速度控制算法的研究[D];湘潭大學(xué);2015年

6 王士力;基于節(jié)能控制系統(tǒng)的模糊自適應(yīng)PID研究[D];齊齊哈爾大學(xué);2015年

7 沈建新;基于模糊自適應(yīng)PID的水處理PH值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2015年

8 邊志堅(jiān);模糊PID在鑄錠爐溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];河北科技大學(xué);2015年

9 林琳;中央空調(diào)蒸發(fā)器建模與控制研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2016年

10 徐寧;維生素C生產(chǎn)過(guò)程中濃縮工段溫度控制研究[D];河北科技大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：熔融沉積快速成型出絲系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：331957