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實(shí)驗名稱(chēng)：五軸電流體共形噴印的后處理算法研究 研究方向：射流的方向不是垂直向下，而是被側向的電場(chǎng)“拉”過(guò)去了。并且隨著(zhù)基板的傾角增大，射流的偏移角度隨之增大，由此對打印產(chǎn)生了兩個(gè)問(wèn)題：（1）由于射流被側向電場(chǎng)“拉”過(guò)去了，導致射流的落點(diǎn)和噴嘴實(shí)際運動(dòng)軌跡不一致，影響了打印的定位精度；（2）噴嘴和基板之間法向距離會(huì )減小，而噴嘴和基板之間電壓是固定的，意味著(zhù)極間場(chǎng)強會(huì )增大，從而導致電流體噴印射流出現紊亂。以上兩個(gè)問(wèn)題限制了電流體噴印工藝在曲面打印方面的應用，為了避免曲面電場(chǎng)對電流體噴印射流的影響，提高在曲面工況下電流體噴印的質(zhì)量，提出了五軸電流體共形噴印工藝方法。 測試設備：高壓放大器、函數發(fā)生器、噴頭、氣閥、工業(yè)相機、PC工控機等。 實(shí)驗過(guò)程： 圖1：五軸電流體共形噴印原理圖 圖2：五軸電流體共形噴印實(shí)驗平臺 �。�1）運動(dòng)模塊由運動(dòng)模組和運動(dòng)控制卡組成，運動(dòng)模組由三個(gè)平移軸和兩個(gè)旋轉軸組成，其中AC軸位于XY軸上，該布局為一個(gè)雙轉臺五軸運動(dòng)結構。運動(dòng)控制卡采用可編程多軸運動(dòng)控制器UMAC，UMAC為開(kāi)發(fā)者提供了PComm32動(dòng)態(tài)鏈接庫。運動(dòng)控制卡通過(guò)執行數控代碼文件，可以使多軸聯(lián)動(dòng)平臺實(shí)現五軸共形打印。 �。�2）電壓模塊由函數發(fā)生器和高壓放大器組成。NI-VISA提供了USB通信協(xié)議接口，上位機程序通過(guò)發(fā)送SCPI程控指令可以使函數發(fā)生器產(chǎn)生方波、正弦波和三角波等各種波形，電壓信號通過(guò)高壓放大器擴大1000倍加載到噴嘴和基板之間，不同波形的電信號可以使噴嘴產(chǎn)生不同形態(tài)的電流體噴印射流。 實(shí)驗結果： 提出了五軸電流體共形噴印，然后搭建了五軸電流體共形噴印平臺。由于雙轉臺五軸聯(lián)動(dòng)平臺的軸坐標為P(x，y，z，a，c)，而前處理得到的插補點(diǎn)坐標為P(x，y，z，i，j，k)，針對軸坐標和插補坐標之間的非對等關(guān)系，通過(guò)運動(dòng)學(xué)求解建立了插補點(diǎn)坐標和平臺軸坐標之間的數學(xué)關(guān)系。五軸切削加工采用固定進(jìn)給率F的方式，無(wú)法反映工件坐標系下的打印速度，從而會(huì )導致五軸電流體噴印打印粗細不均�；诜侄稳伟柮滋夭逯捣▽Σ逖a段的位置、速度和時(shí)間進(jìn)行了約束，提高了打印速度的均勻性，同時(shí)保證了每個(gè)插補段的過(guò)渡位置速度和加速度平滑過(guò)渡。 高壓放大器推薦：ATA-7050 圖：ATA-7050高壓放大器指標參數 |
