數(shù)控選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型的軌跡路徑規(guī)劃.pdf

1、金屬零件快速成型的制造是當(dāng)前快速成型領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，本文通過電化學(xué)沉積技術(shù)和快速成型技術(shù)的有機(jī)結(jié)合得到了一種針對(duì)金屬零件的直接快速成型技術(shù)--數(shù)控選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型技術(shù)。它通過計(jì)算機(jī)控制沉積頭在電解液中按照預(yù)先得到的二維軌跡運(yùn)動(dòng)和電流的通斷，使溶液中金屬離子在陰極板上有選擇性的沉積，從而形成零件截面，沉積頭提高一個(gè)層后繼續(xù)沉積而形成零件的另外一個(gè)截面，如此循環(huán)就可得到一個(gè)三維零件。
　　 本論文分析了沉積工藝的原理和數(shù)控選區(qū)

2、電化學(xué)沉積快速成型的特點(diǎn)，研制了數(shù)控選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型的設(shè)備系統(tǒng)，研究了數(shù)控選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型工藝的補(bǔ)償量和層厚值，規(guī)劃了數(shù)控選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型的軌跡路徑，開發(fā)了切片分層軟件，提出交錯(cuò)間隙平行往復(fù)填充的填充方法，最后完成了快速成型工藝的成型系統(tǒng)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證軌跡路徑的合理性，研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1)搭建了基于“PC機(jī)+控制卡”數(shù)字控制系統(tǒng)的快速成型機(jī)，該機(jī)由支撐模塊、運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊、電沉積模塊、機(jī)床控制模塊以及液體

3、循環(huán)系統(tǒng)等構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)，可以滿足數(shù)控選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型的要求。
　　 2)在電解溶液、電解溫度等其它外部條件一定的情況下，實(shí)驗(yàn)研究了三類沉積頭在電解液中的電力線分布情況，確定了包覆絕緣套的沉積頭為最優(yōu)沉積模型。實(shí)驗(yàn)研究了選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型補(bǔ)償量的各類影響因素。在工藝允許的范圍內(nèi)，陽極頭直徑越大、陰陽極間距離越小、電流密度越大、運(yùn)動(dòng)速度越快，則獲得的補(bǔ)償量越恒定且制件質(zhì)量越高。通過大量的實(shí)驗(yàn)，在分析成型斑點(diǎn)質(zhì)量的

4、基礎(chǔ)上，得到較好的沉積電參數(shù)。
　　 3)本文研究的工藝軌跡規(guī)劃的方法，可以表示為獲取三維數(shù)據(jù)源、分層切片處理、交叉間隙填充輪廓線、數(shù)控代碼生成四個(gè)過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該軌跡產(chǎn)生方法適合數(shù)控選區(qū)電化學(xué)沉積快速成型，能夠制造出形狀、尺寸滿足一定精度的零件，本文所提出的交叉間隙補(bǔ)償?shù)奶畛浞绞揭材軌蛟谝欢ǔ潭壬舷魅跫舛诵?yīng)。
　　 4)本文開發(fā)的快速成型軟件具備讀入實(shí)體文件、處理實(shí)體文件、顯示成型零件、自動(dòng)生成加工軌跡路徑、自