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激光绿色再制造丝材输送系统研究与应用
作 者: 陈智君
导 师: 姚建华
学 校: 浙江工业大学
专 业: 机械制造及自动化
关键词: 激光再制造 丝材输送 输送工艺 稳定性
分类号: TH22
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
丝材输送系统是激光绿色再制造系统的重要子系统,其送丝的稳定性是保证激光再制造层性能的重要前提。本论文的研究工作是开发激光再制造专用丝材输送系统,为激光绿色再制造理论研究、工艺开发和技术推广提供有力支持。本文在分析焊接、喷涂用送丝系统特点的基础上,运用机构学、控制学等理论,对激光绿色再制造输送系统进行了机械系统、控制系统设计。在设计该系统的基础上,分析了影响输送系统送丝的稳定性的因素。建立了分析送丝稳定性的送丝阻力数学模型。对该系统的闭环控制进行研究,得出关于送丝速度、激光功率、熔池温度的闭环控制实现方法。在本文开发的实验平台上,进行了激光再制造送丝工艺基础研究,探索了与输送系统匹配的再制造送丝工艺。得到成果归纳如下:(1)在其它参数不变的条件下,送丝速度大于激光扫描速度33%左右,再制造层成形质量最好;(2)在其它参数条件不变的条件下,送丝速度变化对再制造层成形宽度影响很小;(3)在其它参数不变的情况下,送丝速度与成形厚度成正比例关系;(4)送丝速度方向与激光束、扫描速度在同一平面上,并成35°角时,成形质量最好;(5)得到了大面不多道多层搭接加工时间与送丝速度之间的关系。本文最后应用本系统,通过简单回转体零件制造和平面类、圆轴类、球面类等实际工件再制造来验证该系统的实用性、可靠性。
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全文目录
摘要 3-5 ABSTRACT 5-9 第一章 绪论 9-20 1.1 激光绿色再制造的发展 9-13 1.1.1 绿色再制造技术概述 9-10 1.1.2 激光绿色再制造技术特点及其系统 10-12 1.1.3 激光绿色再制造系统组成 12 1.1.4 绿色再制造技术进展及应用 12-13 1.2 绿色再制造丝材输送技术现状 13-17 1.2.1 送丝方式 14-16 1.2.2 滚轮及结构 16-17 1.3 本课题研究目的及意义 17-18 1.4 论文各部分主要内容 18-20 第二章 激光再制造输送系统设计及分析与计算 20-41 2.1 丝材输送系统总体设计 20-22 2.2 送丝机构零部件设计 22-26 2.3 送丝机构电源及运动控制设计 26-30 2.4 送丝速度稳定性及输送阻力分析 30-35 2.4.1 影响送丝稳定性因素 30-32 2.4.2 送丝阻力分析计算 32-35 2.5 丝材输送系统闭环控制实现方法 35-40 2.5.1 闭环控制系统构成 36 2.5.2 重要参数检测及闭环控制实现方法 36-40 2.6 本章小结 40-41 第三章 激光绿色再制造输送系统工艺研究 41-54 3.1 试验方法及设备 41-42 3.2 试验结果及分析讨论 42-53 3.2.1 送丝速度对激光再制造层影响 42-47 3.2.2 送丝角度对激光再制造层的影响 47-49 3.2.3 多道多层搭接成形尺寸研究 49-53 3.3 本章小结 53-54 第四章 丝材输送系统的应用 54-59 4.1 简单回转体零件的制造 54-55 4.2 实际工件的再制造 55-58 4.3 本章小结 58-59 第五章 结论与展望 59-60 参考文献 60-64 致谢 64-65 攻读硕士学位期间发表的论文 65
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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 运输机械
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