異步熱絲切割泡沫模樣成型裝置的研究.pdf

1、對于單件小批量的消失模鑄造，其模樣制作一般采用二維數(shù)控電熱絲切割裝置切割聚苯乙烯泡沫組合成型。目前，工程實際中多數(shù)企業(yè)仍然采用手工電熱絲靠板切割，難以保證模樣表面質(zhì)量和尺寸精度。
　　二維電熱絲切割能夠提高切割的效率和精度，但只能加工外形結構比較簡單的模樣，不能加工曲面。國外市場上通過四軸及四軸以上（含機器人）的裝置完成曲面模樣的加工，但是普遍存在裝置結構復雜、價格昂貴以及加工柔性低等問題。另外，不同廠家的裝置采用不同標準格式的加

2、工代碼，給操作人員帶來了不便，因此，對于EPS泡沫模樣曲面的加工辦法不多。開發(fā)一套異步熱絲切割泡沫模樣成型裝置，兼容這些加工路徑代碼，對消失模鑄造和實型鑄造的發(fā)展具有重要意義。
　　采用電熱絲加熱作為刀具能夠迅速地切割EPS泡沫板材，二維熱絲切割裝置通過控制電熱絲兩個端點位置來完成泡沫模型加工，固定到系統(tǒng)裝置的兩端控制點相對位置始終保持不變，稱為同步切割。當電熱絲兩端控制點相對位置發(fā)生變化，裝置對應為異步熱絲切割。本文首先采用三維

3、設計軟件Pro/Engineer對異步熱絲切割裝置進行設計，并完成了裝置的組裝。并選用了先進合適的運動控制卡+驅(qū)動裝置模式，保證了裝置效率與運行的穩(wěn)定性。
　　其次，基于Windows開發(fā)平臺Visual Studio軟件自主開發(fā)了一套裝置控制軟件SmartCutting，通過軟件分層設計思想完成軟件模塊的分類設計與實現(xiàn)，根據(jù)功能將軟件分為軟件解析模塊、異常檢驗模塊、參數(shù)設置模塊、虛擬仿真模塊以及裝置驅(qū)動加工模塊，每個模塊分別完成

4、其對應功能。為解決多種格式代碼兼容性以及更好地實現(xiàn)模塊間的交互，提出了適合本裝置的標準格式代碼中間路徑，并且提高了軟件的可復用性。通過使用兩條加工路徑組合的方式進行路徑規(guī)劃，實現(xiàn)中間路徑的生成。虛擬仿真模塊作為SmartCutting軟件核心功能模塊，完成了三維模型仿真建立、虛擬加工仿真模擬以及實時加工仿真模擬，解決了模型加工過程存在的不確定性問題，并為模型設計提供了有效地幫助。
　　最后，基于系統(tǒng)設計的裝置進行了組裝及調(diào)試，針對