Nd:YAG激光器金属零件激光快速成型工艺研究

利用Nd:YAG1.1kW激光器和同轴送粉方式进行了金属零件激光快速成型工艺实验研究.叙述了激光快速成型制造系统的基本组成和实验方法;分析了主要工艺参数如:激光功率、扫描速度、送粉量以及Z轴增量对成型质量和形貌的影响.给出了在最佳工艺参数下得到的激光成型实例.     

送粉式金属3D打印的技术现状及前景分析

送粉式金属3D打印,简称LDM,是通过送粉器将金属粉末输送到激光熔池,通过激光的辐射作用使粉末熔化和重新凝结,进而直接生产出金属制件.其具有产品成型尺寸大、加工迅速、可以实现复杂成分梯度打印等优点.而同时,又存在制件品质控制困难、制件外观粗糙等缺点.本文对送粉式金属3D打印的技术现状做了总结,并分析了其进一步的发展方向...     

改进刮板式送粉器用于激光直接金属沉积成形

为提高直接金属沉积工件的成形质量，对使用较普遍的转盘刮板式送粉器送粉不均匀的问题进行了分析，并提出了改进方案，即采用弹簧浮动式压紧装置保证落粉口和转盘之间的间距恒定，提高出粉的均匀度。选用18～75um的Fe基进行了数据测定，并用此改进送粉器进行了激光直接金属沉积成形的实验，获得了理想效果。     

基于单片机的交流伺服电机控制系统

介绍了一种由AT89C51单片机控制伺服电机的系统方案，包括系统硬件设计和软件设计。该系统在激光熔覆自动送粉器上得到了成功应用，能实现对送粉过程的平稳控制。     

逆向工程技术在绿色再制造工程中的应用

通过对基于弧焊工艺的金属直接成型再制造系统的研究。提出将逆向工程技术和绿色再制造成型技术相结合破损零件快速修复方法。该方法利用逆向工程技术快速获取破损零件的三维CAD模型,并根据零件的3D模型实现了对破损部位的精确定位,从而进行受损部位的精确修复和金属直接成型再制造,解决了基于弧焊工艺的金属直接成型方法对破损部位的精确定位问题。     

弧焊快速成型过程线能量的控制研究

为了提高弧焊快速成型金属零件的形貌和组织力学性能,对成型过程中线能量输入进行了监控。根据监测到的熔池温度、焊接电流、焊接电压和进给速度预测线能量的变化,用专家PID方法控制送丝速度、焊接峰值电压和机床进给速度,实现了控制线能量稳定输入的目的。实验证明,基于温度的线能量控制成型方法可有效地控制成型层头部和尾部形状缺陷。     

基于并行控制理论设计大型快速成型系统

当前的快速成形技术在大型化方面存在着若干技术困难。针对快速成形技术在大型化设计过程中的包括机械,控制和软件等几个主要方面的问题,应用机械电子学系统的并行控制理论和思想,提出了快速成形技术中的分区并行加工概念,并以此为指导设计了全新的大型快速成型系统SSM－1600。同时还分别阐述了SSM－1600机械系统,控制系统和 原理设计和实现方法,还研究了SSM－1600各工艺过程的并行工作机制,以达到实现并行加工的最终目的。     

金属直接成型技术的发展与展望

对当今快速成型技术的研究热点———各种金属直接成型技术进行了介绍和分析 ,提出了堆焊与数控铣削相结合的成型工艺方案     

激光快速成形送粉器的控制系统设计

介绍了刮吸式送粉器的结构及工作原理,建立了基于PCI-1240运动控制卡的送粉器控制系统,研究了送粉率和送粉比例的控制方法,并进行了送粉实验。结果表明,通过控制粉盘转速可实现对送粉率的精确控制,送粉比例可调,满足功能梯度材料激光快速成形对送粉器控制系统的需求。     

直接金属沉积成形工艺的RP软件研究

直接金属沉积（DMD）快速成形是快速制造的一种新工艺，其原理与传统的快速成形工艺（如分层实体制造SSM，熔融挤压成形MEM，立体光刻SLA等）相同。所介绍的直接金属沉积成形工艺是在CAD模型直接驱动下，由高功率激光熔化同轴输送的金属粉末，层层扫描熔化堆积，直接形成致密的金属零件，该直接金属成形系统包括数控系统，激光系统，同轴送粉系统，RP数据处理软件系统，控制软件系统等，重点针对高功率激光同轴送粉的真空金属沉积成形工艺，研究相应的控制软件开发和数据处理软件的改进。     

单轴变截面冷弯成型系统设计

冷弯成型是一种高效、节能、节材的板金属成型工艺。在阐述冷弯成型基本特点的基础上,介绍了一种新型冷弯成型技术—柔性冷弯成型的概念与系统构成。详细介绍了北方某大学研发的单轴变截面冷弯成型机的机械结构,阐述了实现板材变截面成型的基本控制策略,分析了变截面轧辊的控制系统结构与控制原理,简述了控制系统的软件平台。通过轧制实验,分析了变截面板材轨迹控制精度及各种影响因素,为今后进一步开发变截面生产线提供了有益的经验。     

双缸同步运动控制算法研究

阐述了双缸同步运动的控制算法,说明了双缸同步控制系统的基本工作原理,设计了双缸同步运动液压控制系统,对同步控制回路及手动应急回路做了说明。对双缸同步运动控制系统进行了动态仿真,分析了影响系统同步性能的因素。     

板料数控柔性成形工艺在新品开发中的应用研究

板料柔性成形是基于产品的数字化信息,由产品的三维CAD模型直接驱动,通过高度可调的基本体构成包络面,实现三维曲面零件成形的技术。典型的板料柔性成形方法是增量成形与多点成形。增量成形通过一个成形工具头沿x、y轴方向的运动及z轴方向的进给,逐层形成零件的三维包络面,从而实现板料的渐进成形;多点成形的核心是规则排列的基本体阵列,通过控制基本体z方向的位置坐标使其构成所需包络面,进行板料快速成形。介绍了以数控多点柔性成形新工艺进行新产品开发试制的应用。     

The study for stability of closed-loop control system based on multiple-step incremental air-bending forming of sheet metal

To solve the springback problem for sheet metal forming, feedback control idea in automatic control theory is introduced to incremental air-bending forming process. The advanced control techniques are used to solve precision forming for workpiece of sheet metal. However, stability, accuracy, and rapidity of closed-loop control can directly affect system normal operation. Aiming to analyze the effect of stability on the quality of the formed workpiece, a closed-loop control system model for incremental air-bending forming is established. The transfer function and characteristic equation of the closed-loop system are solved through theory deduction and minor incremental linearization method. Both simulations with Matlab/Simulink and root locus results show that, as the overall gain is equal to one, the shape of formed part could converge to the target shape at the fastest rate. Finally, a semiellipse-shape workpiece is manufactured with the corrected mold obtained by the closed-loop forming method. The experimental results show that the closed-loop forming way is feasible and the means of correcting the mold parameters by iterative compensation of the stable closed-loop control system is effective. It can be taken as a new approach for sheet metal incremental air-bending forming and mold design.     

基于模糊PID算法的同步柔性冲压装置控制系统研究

同步控制系统是多边同步柔性冲压装置的关键部分,其性能的优劣直接影响产品的质量,而液压同步系统因非线性摩擦、偏载以及运行参数的时变等影响,对其建立精确的数学同步系统模型非常困难。针对这一问题,利用Simulink和AMESim仿真软件的优势,搭建同步控制系统的联合仿真平台,采用含补偿因子的双重模糊控制方法来有效解决这一问题。在同一工况下,相比于传统液压控制系统,带补偿因子的双重模糊PID控制可以更好地达到同步控制的精度要求,而液压控制回路也能够实现节能的目的,实现了零部件三边定心冲压的高精度化,可有效减少不合格品的产生,提高生产效率。     

机器人用弧焊逆变器及设备智能控制的研究

本文阐述了机器人用弧焊逆变器及设备智能控制器的基本原理、控制电路的组成和控制软件的结构。实验结果表明,采用8097BH单片机对场效应管弧焊逆变电源进行直接数控,通过编程,可方便获得CO 2/MAG自动焊所需的静动外持性及焊接顺序,并可对焊接过程故障进行诊断及报警,焊接参数的变换、调节、存储和调用,此外,它与弧焊逆变器、送丝机和焊炬一起组成完整的自成体系的焊接系统,与机器人控制柜只有开关量的通信关系。通过调节PI参数可调整逆变器动特性,从而使焊接过程更稳定,飞溅小,焊缝成形好,更好地体现机器人弧焊方法的优越性。     

数控蒙皮拉伸成形试验机控制系统开发

为研究蒙皮零件在拉伸成形过程中的变形行为,自行研制开发了1MN数控蒙皮拉伸成形试验机系统。采用数字PID控制算法,实现了加载伺服油缸的速度控制以及对称拉伸油缸和工作台上顶油缸的位移同步控制,建立了数控蒙皮拉伸成形试验机控制系统。试验结果表明,系统具有较高的精度,符合大多数蒙皮零件的拉伸成形试验要求,为开展蒙皮拉伸成形过程控制和试验研究提供了试验保障。     

Optimization of arc-start performance by wire-feeding control for GMA welding

The wire feeding system for gas metal arc welding usually consists of a wire feeder and a torch. In many industries, the distance between the wire feeder and the torch is generally 3 m to 5 m. In a conventional wire feeder, a direct current (DC) motor is used for wire feeding. However, a significant problem with this system is the impossibility of feedback control because of inner or outer impedance. In this paper, a digital wire feeder was developed by using a DC encoder motor and a push-pull torch. An optimized wire-feeding system was also developed by experiment. The welding process was observed using a high-speed camera. The resulting wire-feeding system exhibits low spatter generation and arc stability.     

巨型模锻液压机同步控制性能影响因素研究

同步控制系统是巨型模锻液压机上的关键部分,其同步控制性能的好坏将直接决定产品的质量。对活动横梁与导向立柱之间的配合间隙以及同步控制系统提供的工作压力与回油背压的压差对同步控制性能的影响进行了分析。结果表明:将立柱与侧梁的间隙控制在0.5mm到1.0mm之间可以满足锻件的精度要求;工作压力与回油背压的压力差越大,同步控制系统的动静态性能越好。为巨型模锻液压机同步控制系统的设计提供了参考。     

同等方式的比例同步控制系统设计

针对现有的双液压缸比例阀液压同步实验系统控制回路单一且大多基于主从方式进行随动控制以及两液压缸运动过程中回路相互影响降低同步精度的现状,进行了基于最新的电液比例技术的双液压缸同等方式控制同步方案整体详细设计,系统可在比例调速阀同步回路和比例换向阀同步回路之间快速切换,且双缸在液压回路和控制模式两方面实现独立。完成了同步系统运行参数的计算、元器件的选型,设计了专门的液压源和负载加载系统以及同步控制电气回路。