在各國大力倡導(dǎo)綠色制造、智能制造、應(yīng)對氣候污染、促進(jìn)節(jié)能減排及加強(qiáng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的背景下,激光再制造作為新世紀(jì)新興的綠色制造技術(shù),可有效解決缺陷零件快速修復(fù)的難題,實(shí)現(xiàn)缺陷零件的繼續(xù)服役的條件,是各國工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)革新的新方向。為實(shí)現(xiàn)激光修復(fù)平臺的可現(xiàn)場移動、操作簡易及設(shè)備成本較低的設(shè)計目標(biāo)。本文采用龍門式FDM3D打印機(jī)成形規(guī)則,以“ATMEGA 2560+RAMPS 1.4拓展板”為核心主板,提出了一種可現(xiàn)場移動的激光修復(fù)平臺,設(shè)計涵蓋主體機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動控制電路及嵌入程序參數(shù)等,基于Marlin主程序框架,對部分程序段進(jìn)行了宏定義,借助可視化的FDM3D打印機(jī)界面（Simplify3D軟件為例）進(jìn)行人機(jī)交互,實(shí)現(xiàn)對激光修復(fù)平臺的控制及關(guān)鍵溫度（電機(jī)發(fā)熱、成形環(huán)境）參數(shù)的監(jiān)測,保證了激光修復(fù)平臺的自動化工作。結(jié)合FDM3D打印機(jī)切片軟件特點(diǎn),分析了打印機(jī)切片軟件參數(shù)及原理,提出了基于Simplfy3D切片軟件的激光立體成型模型,并對送粉式激光平面熔覆成型過程的平整度控制構(gòu)建了數(shù)學(xué)預(yù)測模型,同時引入了搭接量調(diào)控系數(shù)k;此外,為保證缺陷部位數(shù)據(jù)模型的準(zhǔn)確性及完整性,采用正逆向混合建模方法;通過正... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

方案一主體設(shè)計

8相比方案一設(shè)計，可解決現(xiàn)場移動與平臺負(fù)載受限的難題。綜合上述兩種不同方案，結(jié)合現(xiàn)實(shí)問題與設(shè)計要求，方案二激光修復(fù)平臺的設(shè)計較為合理。圖2-1方案一主體設(shè)計圖2-2方案二主體設(shè)計2.1.2三軸運(yùn)動框架設(shè)計運(yùn)動框架的設(shè)計承擔(dān)激光修復(fù)平臺最主要工作區(qū)域作業(yè)。從安裝精度與組裝精度上都有很高要求，一般分為兩種：一種在主框架上進(jìn)行鉆孔加工并外部安裝零部件；另一種采用鋁型材進(jìn)行單模組零部件組裝及模組之間相互連接組合方式。在主框架進(jìn)行鉆孔加工固定零部件精度受到加工與安裝雙重考驗(yàn)，加工或安裝的誤差會導(dǎo)致絲杠的磨損，難以保證運(yùn)動精度。因鋁合金型材滑組外形美觀、設(shè)計合理、空間利用緊湊、封閉好、剛性好、性能可靠、動力部件動態(tài)性能好、滑臺剛度高、熱變形孝進(jìn)給穩(wěn)定性高、組裝方便，從而保證了加工狀態(tài)下（負(fù)荷下）的實(shí)際精度。因此，由線性模組搭建的運(yùn)動框架是激光修復(fù)平臺運(yùn)動框架較理想選擇，三軸運(yùn)動框架結(jié)構(gòu)設(shè)計視圖，如圖2-3、2-4所示。圖2-3三軸運(yùn)動框架設(shè)計前視圖圖2-4三軸運(yùn)動框架設(shè)計側(cè)視圖待修復(fù)零件待修復(fù)零件

8相比方案一設(shè)計，可解決現(xiàn)場移動與平臺負(fù)載受限的難題。綜合上述兩種不同方案，結(jié)合現(xiàn)實(shí)問題與設(shè)計要求，方案二激光修復(fù)平臺的設(shè)計較為合理。圖2-1方案一主體設(shè)計圖2-2方案二主體設(shè)計2.1.2三軸運(yùn)動框架設(shè)計運(yùn)動框架的設(shè)計承擔(dān)激光修復(fù)平臺最主要工作區(qū)域作業(yè)。從安裝精度與組裝精度上都有很高要求，一般分為兩種：一種在主框架上進(jìn)行鉆孔加工并外部安裝零部件；另一種采用鋁型材進(jìn)行單模組零部件組裝及模組之間相互連接組合方式。在主框架進(jìn)行鉆孔加工固定零部件精度受到加工與安裝雙重考驗(yàn)，加工或安裝的誤差會導(dǎo)致絲杠的磨損，難以保證運(yùn)動精度。因鋁合金型材滑組外形美觀、設(shè)計合理、空間利用緊湊、封閉好、剛性好、性能可靠、動力部件動態(tài)性能好、滑臺剛度高、熱變形孝進(jìn)給穩(wěn)定性高、組裝方便，從而保證了加工狀態(tài)下（負(fù)荷下）的實(shí)際精度。因此，由線性模組搭建的運(yùn)動框架是激光修復(fù)平臺運(yùn)動框架較理想選擇，三軸運(yùn)動框架結(jié)構(gòu)設(shè)計視圖，如圖2-3、2-4所示。圖2-3三軸運(yùn)動框架設(shè)計前視圖圖2-4三軸運(yùn)動框架設(shè)計側(cè)視圖待修復(fù)零件待修復(fù)零件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]承壓類特種設(shè)備常用無損檢測方法[J]. 岳飛.  電子技術(shù)與軟件工程. 2019(05)
[3]應(yīng)用S7-1500的激光熔覆成形裝備控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 趙凱,趙維剛,李鵬,楊萍.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2019(03)
[4]基于PLC的激光熔覆機(jī)自動控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張雨新,于潔,王震生,冷更新.  機(jī)械與電子. 2019(02)
[5]SLM鋪粉3D打印設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 熊金,王體泮.  自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(12)
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碩士論文
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[2]3kW半導(dǎo)體激光熔覆機(jī)器人系統(tǒng)整機(jī)控制研究[D]. 程寶俊.華中科技大學(xué) 2015
[3]激光偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)動態(tài)聚焦模塊的研究[D]. 沈可余.復(fù)旦大學(xué) 2011
[4]基于時間反轉(zhuǎn)法的蘭姆波在鋁合金板材缺陷檢測中的應(yīng)用[D]. 滕飛.哈爾濱理工大學(xué) 2009



本文編號：2927820