快速成型技術是九十年代發(fā)展起來的一項高新技術,具有非常廣闊的應用前景。但是國內(nèi)企業(yè)應用快速成型技術依賴國外生產(chǎn)的設備,導致應用成本高昂,影響了快速成型技術在國內(nèi)的推廣和應用。熔絲沉積（FDM）快速成型設備不使用激光器,因此其運行成本低,且其加工效率高,制件的強度大,因此,研究和開發(fā)國產(chǎn)化的熔絲沉積快速成型設備具有重要的意義。熔絲沉積快速成型涉及到機械、數(shù)控、高分子材料和計算機等技術。本文主要研究熔絲沉積成型的控制系統(tǒng)和分析在FDM 工藝成型過程中影響成型件精度的因素。在本中心研制HRP 系列快速成型設備的基礎上,FDM 設備借鑒以往的經(jīng)驗,基于單臺PC 機和通用型控制板卡,配合模塊化的軟件系統(tǒng),以開放式總線結構作為數(shù)控系統(tǒng)的整體結構。在設計FDM 設備控制系統(tǒng)時,按照開放式數(shù)控系統(tǒng)對于穩(wěn)定性、安全性、實時性和通用性的要求,采用高性能的Windows NT 操作系統(tǒng)作為FDM 設備的工作平臺,設計了FDM 控制系統(tǒng)設備層硬件結構及驅(qū)動程序。設備層硬件結構包括位置控制系統(tǒng)、送絲電機可調(diào)速控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的設計。最后,通過做大量的實驗,分析了FDM 工藝在成型過程中影響成型件精度的因素... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

FDM系統(tǒng)的原理圖

圖 2.3 Windows NT 的結構圖件系統(tǒng)整體結構dows NT 環(huán)境下程序有兩種運行環(huán)境：用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)。FDM 快速運行于這兩種環(huán)境。數(shù)據(jù)處理部分軟件運行于用戶層（應用層），是驅(qū)動程序運行于內(nèi)核層。在 VC++等通用編譯環(huán)境下開發(fā)的程序程序，它運行于用戶層，而運行于內(nèi)核層的設備驅(qū)動程序必須依靠DDK）進行開發(fā)。由于運行在不同的特權級，兩者所處的虛擬存儲必須有專門的接口負責數(shù)據(jù)處理軟件與數(shù)控軟件之間的通訊。 軟件體系結構總圖如圖 2.4 所示。GUI 應用程序FIFO 緩沖區(qū)用戶態(tài)內(nèi)核態(tài)

開環(huán)控制系統(tǒng)的結構簡單，調(diào)試、維修、使用都很方便，工作可靠，成本低（2）閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)如圖 3.3 所示。a 為閉環(huán)控制系統(tǒng)；b 為半閉環(huán)控制系環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)都采用了位置檢測裝置，檢測裝置將執(zhí)行部件的實際位移量成電脈沖或模擬電壓量后，反饋到輸入端并與輸入位置指令信號進行比較，將兩差值放大和變換，控制驅(qū)動裝置驅(qū)動執(zhí)行部件以給定的速度向著消除偏差的方向，直到指令位置與反饋的實際位置的差值等于零為止。不同的是閉環(huán)控制系統(tǒng)的裝置裝在執(zhí)行部件上，直接測量執(zhí)行部件的實際位移來進行反饋。而半閉環(huán)控制的位置檢測裝置裝在電機的軸上，間接的測量執(zhí)行部件的位置。因此，閉環(huán)控制可以消除機械傳動機構的全部誤差，而半閉環(huán)控制系統(tǒng)只能補償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部元誤差。因此，半閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度要低一些，但它的結構和也相對簡單些。

【參考文獻】：
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