發(fā)布時(shí)間：2021-05-11 10:25

　　電弧增材制造技術(shù)是以電弧作為熱源,焊絲作為熔敷材料,快速成型力學(xué)性能好、致密度高的金屬構(gòu)件。這種技術(shù)極大地提高了材料利用率,縮短了產(chǎn)品周期,提升了生產(chǎn)效率和制造技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。本課題基于CMT方法以不銹鋼和高強(qiáng)鋼作為熔敷材料進(jìn)行機(jī)器人電弧增材制造技術(shù)研究。首先,對(duì)于機(jī)器人電弧增材系統(tǒng)缺少相應(yīng)成熟軟件的問題,編寫了將G代碼轉(zhuǎn)換為ABB機(jī)器人程序的Python腳本,使得一般3D打印軟件可應(yīng)用于機(jī)器人電弧增材制造的路徑規(guī)劃。其次,針對(duì)不銹鋼和高強(qiáng)鋼的單道熔敷成型,利用正交法設(shè)計(jì)了以熔敷工藝參數(shù)為輸入變量,熔敷焊道幾何尺寸為輸出量的試驗(yàn)方案,根據(jù)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)建立了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并利用該模型對(duì)單道熔敷進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明對(duì)于不銹鋼和高強(qiáng)鋼,其焊道橫截面的寬度隨著送絲速度的增加而增大,隨著焊接速度的增大而減小,隨著溫度的增加而增大,與干伸長(zhǎng)度和保護(hù)氣流速關(guān)系并不明顯;而焊道的高度隨著送絲速度的增加而增大,隨著焊接速度的增大而減小,隨著溫度的增加而減小,與干伸長(zhǎng)度和保護(hù)氣流速關(guān)系并不明顯。隨后以圓弧、拋物線和余弦公式對(duì)不銹鋼和高強(qiáng)鋼材料的單道橫截面輪廓進(jìn)行建模,利用圖像處理的方法計(jì)算各組焊道實(shí)... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：110 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 電弧增材制造技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
2 試驗(yàn)設(shè)備和方法
    2.1 機(jī)器人CMT增材制造系統(tǒng)
        2.1.1 熱源及送絲系統(tǒng)
        2.1.2 機(jī)械控制系統(tǒng)
        2.1.3 增材軟件系統(tǒng)
    2.2 增材制造試驗(yàn)材料
    2.3 表征試驗(yàn)及設(shè)備
        2.3.0 金相分析
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 沖擊實(shí)驗(yàn)
        2.3.4 斷口分析
    2.4 本章小結(jié)
3 預(yù)測(cè)單道成型規(guī)律的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)
        3.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.1.2 BP傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    3.2 學(xué)習(xí)樣本與驗(yàn)證樣本獲取試驗(yàn)
        3.2.1 工藝參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.2.2 熔敷金屬幾何尺寸測(cè)量
    3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
        3.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型驗(yàn)證
        3.3.3 熔敷過程行為仿真研究
    3.4 本章小結(jié)
4 單層多道和多層單道尺寸模型
    4.1 單道尺寸模型
        4.1.1 輪廓擬合公式
        4.1.2 焊道橫截面面積
        4.1.3 擬合公式選取
    4.2 單層多道模型
        4.2.1 擬合曲線理論道間距
        4.2.2 單層多道試驗(yàn)驗(yàn)證
    4.3 單道多層模型
        4.3.1 擬合曲線理論層間距
        4.3.2 單道多層試驗(yàn)驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
5 多層多道增材構(gòu)件微觀組織及力學(xué)性能分析
    5.1 增材策略
    5.2 多層多道樣件顯微組織
        5.2.1 金相組織
        5.2.2 X射線衍射分析
    5.3 多層多道樣件力學(xué)性能
        5.3.1 拉伸試驗(yàn)
        5.3.2 沖擊試驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
6 典型金屬構(gòu)件增材成型試驗(yàn)研究
    6.1 仿生裝甲板
    6.2 脈沖電磁炮管
    6.3 熔敷效率
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]高性能金屬構(gòu)件增材制造技術(shù) 開啟國(guó)防制造新篇章[J]. 王華明.  國(guó)防制造技術(shù). 2013(03)



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