基于運(yùn)動(dòng)控制卡的電弧噴涂快速制模設(shè)備及工藝研究.pdf

1、電弧噴涂快速制模技術(shù)是一種快捷、方便、實(shí)用的模具制造技術(shù)，具有制模周期短、工藝簡(jiǎn)單、易于推廣、制模成本低、精度和壽命能滿(mǎn)足某種特定的功能需要等特點(diǎn)，綜合經(jīng)濟(jì)效益良好，特別適用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)試制、工藝驗(yàn)證和功能驗(yàn)證以及多品種小批量生產(chǎn)。本文綜合運(yùn)用軟件、機(jī)械、快速模具、材料等方面知識(shí)對(duì)電弧噴涂快速制模技術(shù)中的設(shè)備及工藝問(wèn)題進(jìn)行較為全面的研究，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 本文結(jié)合機(jī)、電、控制和成形技術(shù)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)控制卡+PC組合實(shí)現(xiàn)

2、電弧噴涂軌跡和基本參數(shù)的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)電弧噴涂。與手工噴涂相比，組織更加均勻，涂層的質(zhì)量顯著提高，可以有效運(yùn)用到快速制模工藝。綜合運(yùn)用了電弧噴涂技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，以較低成本來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化，同時(shí)將自動(dòng)化電弧噴涂技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到快速制模領(lǐng)域是本文的創(chuàng)新之處。
　　 本文采用運(yùn)動(dòng)控制卡+PC的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制，通過(guò)滾珠絲桿副將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為噴槍的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)噴槍三維空間運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)控制的整體思路

3、是利用運(yùn)動(dòng)控制卡控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制噴槍按照實(shí)物形狀沿X、Y、Z三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，達(dá)到自動(dòng)控制電弧噴涂過(guò)程的目的。
　　 通過(guò)對(duì)噴涂工藝需求分析，本文使用Visual C++6.0編寫(xiě)G代碼解釋、圓弧插補(bǔ)和噴涂軌跡顯示程序，然后由Proe生成G代碼，再經(jīng)過(guò)自行編寫(xiě)的解釋軟件結(jié)合已經(jīng)編寫(xiě)好的插補(bǔ)函數(shù)生成適用于運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)脈沖控制指令。同時(shí)設(shè)計(jì)并搭建了一個(gè)供電弧噴涂快速制模使用的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，通過(guò)力學(xué)分析和計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可

4、靠性。
　　 本文對(duì)送絲電壓和噴涂距離兩個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行選取和實(shí)驗(yàn)，研究送絲電壓和噴涂距離對(duì)金屬殼層力學(xué)性能的影響，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析中可知，在140mm至180mm的噴涂高度范圍內(nèi)，若優(yōu)先考慮硬度，則應(yīng)選取下限高度，若有限考慮變形量，則應(yīng)選取上限高度。
　　 由于散熱不均等原因，金屬涂層內(nèi)部存在很大的殘余應(yīng)力，容易發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致金屬涂層所復(fù)制的外形失真。因此噴涂過(guò)程中金屬涂層的冷卻方式極為重要。通過(guò)對(duì)電弧噴涂快速制模工