電弧增材制造技術(shù)（Wire Arc Additive Manufacture,WA-AM）利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)三維坐標(biāo),合理規(guī)劃路徑,層層堆積熔敷金屬,最終得到三維實(shí)體工件,具有材料利用率高,生產(chǎn)周期短,制造成本低,致密性良好,材料成分均勻,冶金性能良好、力學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。目前,大多數(shù)學(xué)者致力于研究電弧增材的制造工藝,對(duì)于電弧增材設(shè)備的研究處于單熱源階段,且多數(shù)用于小型零件成型。本文以多熱源立式增材制造設(shè)備為研究基礎(chǔ),旨在完成增材制造軌跡規(guī)劃及實(shí)現(xiàn),滿足增材工藝要求,設(shè)計(jì)了一套智能WA-AM控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)實(shí)施分層分級(jí)管理模式,包括上位機(jī)、人機(jī)界面監(jiān)控,下位機(jī)PLC控制和伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)軌跡掃描。首先完成WA-AM智能控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)和硬件選型,根據(jù)控制系統(tǒng)的需求和功能,設(shè)計(jì)了以匯川AM600中型PLC為核心控制器,搭配相應(yīng)伺服系統(tǒng),構(gòu)成下位機(jī);編寫(xiě)上位機(jī)和人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)分層分級(jí)管理,完成多熱源電弧增材自動(dòng)化成形。其次明確實(shí)現(xiàn)增材制造過(guò)程中需要考慮和控制的工藝參數(shù),包括設(shè)置合適的焊道間距和焊層高度,控制焊點(diǎn)溫度和熔敷速度在誤差允許范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,研究完成單層掃描的路徑算法。最后設(shè)計(jì)W... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 電弧增材制造工藝研究現(xiàn)狀
    1.3 電弧增材制造設(shè)備研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電弧增材制造工藝參數(shù)及路徑規(guī)劃
    2.1 電弧增材制造技術(shù)工藝參數(shù)
        2.1.1 焊縫的宏觀尺寸
        2.1.2 單層單道成形工藝參數(shù)
        2.1.3 單層多道成形工藝參數(shù)
        2.1.4 多層多道成形工藝參數(shù)
    2.2 電弧增材制造設(shè)備路徑規(guī)劃
        2.2.1 路徑規(guī)劃算法
        2.2.2 起弧和�；】刂撇呗�
    2.3 本章小結(jié)
第3章 WA-AM控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)
    3.1 WA-AM智能控制系統(tǒng)需求和功能分析
        3.1.1 WA-AM智能控制系統(tǒng)需求
        3.1.2 WA-AM智能控制系統(tǒng)功能
    3.2 WA-AM智能控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    3.3 WA-AM智能控制系統(tǒng)工作過(guò)程概述
    3.4 WA-AM智能控制系統(tǒng)硬件設(shè)備簡(jiǎn)介
        3.4.1 PLC選型及介紹
        3.4.2 伺服系統(tǒng)選型及介紹
        3.4.3 人機(jī)界面簡(jiǎn)介
        3.4.4 其他硬件設(shè)備
    3.5 WA-AM控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信
        3.5.1 PLC與伺服系統(tǒng)之間的通信網(wǎng)絡(luò)
        3.5.2 PLC與服務(wù)器之間的通信網(wǎng)絡(luò)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 WA-AM控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 管理控制層軟件設(shè)計(jì)
        4.1.1 管理控制層軟件整體設(shè)計(jì)
        4.1.2 用戶層程序設(shè)計(jì)
        4.1.3 控制層程序設(shè)計(jì)
        4.1.4 存儲(chǔ)層程序設(shè)計(jì)
    4.2 監(jiān)測(cè)控制層軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)
        4.2.2 HMI界面設(shè)計(jì)
    4.3 運(yùn)動(dòng)控制層軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 運(yùn)動(dòng)控制層軟件介紹
        4.3.2 安全模塊
        4.3.3 手動(dòng)模塊
        4.3.4 自動(dòng)模塊
    4.4 本章小結(jié)
第5章 模擬件成型實(shí)驗(yàn)及分析
    5.1 模擬件成型過(guò)程
    5.2 數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.2.1 數(shù)據(jù)分析
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]增材制造技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展[J]. 袁茂強(qiáng),郭立杰,王永強(qiáng),王力,王聯(lián)鳳.  機(jī)床與液壓. 2016(05)
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博士論文
[1]多層單道GMA增材制造成形特性及熔敷尺寸控制[D]. 熊俊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]GMAW再制造多重堆積路徑對(duì)質(zhì)量影響及優(yōu)化方法研究[D]. 趙慧慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]弧焊機(jī)器人金屬快速成形研究[D]. 杜乃成.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]弧焊機(jī)器人增材制造成形信息檢測(cè)及控制研究[D]. 韓慶璘.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3172281