電子束3D打印控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-04-30 03:59
電子束3D打印技術(shù)以功率大、加工速度快以及運(yùn)行成本低等優(yōu)勢,在加工制造業(yè)、醫(yī)療和航天航空等眾多領(lǐng)域迅速得到推廣與應(yīng)用,本文針對課題“基于電子束的3D打印集成控制系統(tǒng)研制”,采用“IPC(工控機(jī))+運(yùn)動控制板卡”的硬件控制結(jié)構(gòu),并在Visual Studio2017開發(fā)環(huán)境中使用C#語言設(shè)計開發(fā)軟件控制系統(tǒng)的方案研究并開發(fā)一種電子束3D打印控制系統(tǒng)。本文選用研華PCI-1245E運(yùn)動控制板卡作為其硬件控制核心,為滿足系統(tǒng)精度要求選用交流半閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,并針對工作臺運(yùn)動控制系統(tǒng)硬件部分進(jìn)行選型設(shè)計;本文還設(shè)計了可輸送不同直徑絲材的送絲機(jī)構(gòu),同時還根據(jù)工藝要求對真空控制系統(tǒng)的真空機(jī)組進(jìn)行了設(shè)計選型。G代碼解釋器是本文控制系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵模塊,故針對G代碼解釋器的預(yù)處理、詞法分析、語法分析以及解釋處理四大模塊進(jìn)行設(shè)計。預(yù)處理作為程序解釋分析的第一步,主要負(fù)責(zé)刪除G代碼文件中多余的空格、注釋和換行符等對后續(xù)解釋無用的字符。詞法分析是以單個程序段為單位掃描分析進(jìn)行初級錯誤檢查。語法分析主要采用自頂向下的方法檢查程序段中語法是否存在格式錯誤。解釋模塊將G代碼解釋成運(yùn)動控制板卡可識別的指令...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 3D打印技術(shù)概述
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要研究內(nèi)容
2 電子束3D打印系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1.1 工作臺運(yùn)動控制系統(tǒng)
2.1.2 送絲系統(tǒng)
2.1.3 真空控制系統(tǒng)
2.1.4 電源系統(tǒng)
2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計方案
2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案
3 系統(tǒng)硬件設(shè)計及選型
3.1 運(yùn)動控制方案的選擇
3.1.1 采用通用或?qū)S肈SP芯片
3.1.2 采用可編程邏輯控制器PLC
3.1.3 采用以AVR單片機(jī)為核心的集成主板
3.1.4 采用PCI運(yùn)動板卡控制
3.2 運(yùn)動控制板卡選型
3.2.1 PCI-1245E運(yùn)動控制板卡
3.2.2 端子板
3.3 伺服系統(tǒng)的設(shè)計與選型
3.3.1 伺服系統(tǒng)的基本特點(diǎn)
3.3.2 伺服系統(tǒng)設(shè)計
3.4 工作臺運(yùn)動控制系統(tǒng)硬件選型
3.4.1 伺服電機(jī)和驅(qū)動器選型
3.4.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型
3.4.3 限位開關(guān)設(shè)計
3.5 送絲系統(tǒng)設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
4 G代碼解釋器設(shè)計
4.1 概述
4.2 G代碼解釋器原理
4.3 功能模塊設(shè)計
4.3.1 讀取G代碼
4.3.2 預(yù)處理模塊
4.3.3 正則匹配
4.3.4 詞法分析
4.3.5 語法分析
4.3.6 解釋
4.4 實(shí)例驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 軟件系統(tǒng)功能需求分析
5.2 系統(tǒng)主界面
5.3 送絲及工作臺運(yùn)動控制系統(tǒng)
5.4 軌跡顯示
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號:3168793
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 3D打印技術(shù)概述
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要研究內(nèi)容
2 電子束3D打印系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1.1 工作臺運(yùn)動控制系統(tǒng)
2.1.2 送絲系統(tǒng)
2.1.3 真空控制系統(tǒng)
2.1.4 電源系統(tǒng)
2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計方案
2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計方案
3 系統(tǒng)硬件設(shè)計及選型
3.1 運(yùn)動控制方案的選擇
3.1.1 采用通用或?qū)S肈SP芯片
3.1.2 采用可編程邏輯控制器PLC
3.1.3 采用以AVR單片機(jī)為核心的集成主板
3.1.4 采用PCI運(yùn)動板卡控制
3.2 運(yùn)動控制板卡選型
3.2.1 PCI-1245E運(yùn)動控制板卡
3.2.2 端子板
3.3 伺服系統(tǒng)的設(shè)計與選型
3.3.1 伺服系統(tǒng)的基本特點(diǎn)
3.3.2 伺服系統(tǒng)設(shè)計
3.4 工作臺運(yùn)動控制系統(tǒng)硬件選型
3.4.1 伺服電機(jī)和驅(qū)動器選型
3.4.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型
3.4.3 限位開關(guān)設(shè)計
3.5 送絲系統(tǒng)設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
4 G代碼解釋器設(shè)計
4.1 概述
4.2 G代碼解釋器原理
4.3 功能模塊設(shè)計
4.3.1 讀取G代碼
4.3.2 預(yù)處理模塊
4.3.3 正則匹配
4.3.4 詞法分析
4.3.5 語法分析
4.3.6 解釋
4.4 實(shí)例驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 軟件系統(tǒng)功能需求分析
5.2 系統(tǒng)主界面
5.3 送絲及工作臺運(yùn)動控制系統(tǒng)
5.4 軌跡顯示
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號:3168793
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