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铸造型筒喷枪的轨迹优化及仿真研究

作　者: 崔朝玉
导　师: 龚俊；刘永平
学　校: 兰州理工大学
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 离心铸造喷涂生长速率轨迹规划仿真 OpenGL
分类号: TP271.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 59次
引　用: 2次
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内容摘要

本文首先介绍了离心铸造机型筒内壁喷涂工艺对铸造管件质量的影响,分析了长铸造管件断裂破坏的原因,并以此为背景,提出了针对工件表面涂敷质量和工艺的喷枪最优运动规划轨迹问题。在自动喷涂操作中,喷枪在待涂工件表面来回移动,假定这样的控制系统具有高度的可重复性,随着其性能的提高,适当的路径和其它过程参数的选择都能够引起花费代价的巨大节省。在现有喷涂理论的基础上,本文重点介绍了喷枪优化运动轨迹的建立和求解。论文第一部分根据已有的实验数据,通过理论分析建立了漆膜生长速率修正模型,对其进行了曲线仿真拟合;在保证涂层达到期望厚度、减少涂料浪费的前提下,提出了轨迹间距优化理论,从理论上加以分析推导:在喷涂理论当中,以工作面上任意一点涂层厚度和工作面涂层平均厚度的方差最小作为衡量涂层均匀性的标准,根据工业产品的实际需要,论述了涂层表面波峰波谷波动周期与期望值的关系,补充了衡量涂层均匀性标准。据此建立了喷枪优化运动轨迹。第二部分给出了喷枪运动轨迹的优化原理和算法,其中包括Simplex最优化算法和乘子法的介绍,以及程序流程图的编写;此外还详细介绍了喷枪运动轨迹的求解方法,即运动轨迹的离散化。第三部分在上述已有的理论基础上,通过对正方形薄板和铸造型筒内壁的喷涂仿真实验,进一步说明喷涂工艺参数的选择及其喷枪运动轨迹的设计、求解。在给定空间路径及实验参数的前提下,在Windows平台上,用Visual C++和OpenGL语言编程求解喷枪运动轨迹,求得涂层厚度方差,并加以分析和比较。据此论证喷涂理论的可行性。并在MFC中使用OpenGL,对喷枪运动轨迹和参数设置对话框进行了设计、编程和调试。

铸造型筒喷枪的轨迹优化及仿真研究

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